高压双软管隔膜泵用单向阀及单向阀组的制作方法

本发明属于带有导杆的单向阀技术领域，特别是涉及一种高压双软管隔膜泵用单向阀及单向阀组。

背景技术：

单向阀是高压双软管隔膜泵的关键部件，起单向过流作用。由于煤浆等输送介质的磨蚀性、腐蚀性，以及隔膜泵高压运行时单向阀不停地进行开启和关闭动作，给其阀芯和阀座带来了不断的强力冲击和高速冲刷，使得单向阀成为易损部件，所以高压双软管隔膜泵用单向阀的性能和寿命直接影响隔膜泵的性能和连续运转率，对整个工作系统产能和设备运行损耗影响巨大。

现有高压双软管隔膜泵用单向阀由于其结构设计限制，8.0mpa工作时很难实现累积运行1000小时以上的使用寿命，故隔膜泵每年需要进行多次检修更换单向阀部件，严重影响隔膜泵的连续运转率和整个工作系统的产能；

其次，现有单向阀部件所需更换的易损件范围大，如图1所示，现有单向阀包括阀盖01、弹簧座02、弹簧03、阀芯04、压紧螺母05、密封垫06、阀座07以及阀筒08；阀筒08的侧部开设流体出口09；阀座内腔由上部的锥形腔以及下部的圆柱形腔组成；圆柱形腔作为流体入口09；阀盖01固定在阀筒08的上端将阀筒08上端密封；阀座07安装在阀筒08内腔的下部并且阀座的外表面与阀筒内壁过盈配合；阀芯04竖直安装在阀筒08内腔中，弹簧盖02与阀盖01固连；阀芯04的一端插装至弹簧盖内，另一端插装入阀座07的锥形腔中；阀芯04自上而下依次安装弹簧03、压紧螺母05以及密封垫06；使用时流体从阀筒08的下端流入，流体给阀芯04施加压力，阀芯04向上压迫弹簧03收缩，从而阀芯04与阀座07之间形成流体入口，单向阀开启，流体从该流体入口流入阀筒内腔，并从阀筒侧部开设的流体出口010流出，但是在长期使用中由于受冲击现有单向阀结构中的阀芯04、阀座07、阀筒08、弹簧座02、密封垫06、弹簧03均需要更换，损耗成本巨大；

第三，现有单向阀下进侧出的结构设计，不易实现两个或多个阀串联使用，以提高隔膜泵的运行可靠性，即使勉强实现了两阀或多阀串联使用，其布置空间也会很大且结构笨重，不便于检修维护和替换其内部的易损零部件。

技术实现要素：

为了解决背景技术中的问题，本发明提出了一种高压双软管隔膜泵用单向阀及单向阀组，其解决了现有单向阀寿命不高，易损件范围大、损耗成本大，可靠性不高的问题，并且形成的单向阀组使用空间小且结构便于检修维护其内部易损零部件方便替换。

本发明的技术解决方案是：

本发明提供了一种高压双软管隔膜泵用单向阀，包括阀筒、阀盖、阀芯、弹簧、压紧螺母、密封垫以及阀座；阀盖固定在阀筒的上端；阀座安装在阀筒内腔的下部；阀芯竖直安装在阀筒内腔中；阀芯自上而下依次安装弹簧、压紧螺母以及密封垫；阀座内腔由上部的锥形腔以及下部的圆柱形腔组成；圆柱形腔作为流体入口；

其改进之处是：所述阀盖上开设有与阀筒内腔连通的过流孔；流体自下而上进入阀筒内，这种下进上出的结构便于两个单项阀串联使用时节省空间减轻重量；阀座为台阶结构；阀座的大端靠近小端处设置有长倒角；阀座的大端远离小端的部分与阀筒内壁间隙配合，这种设计不仅保证精密的装配定位间隙，又在阀座被阀芯冲击的主要受力段有了较大的间隙间隔，有效防止了冲击变形使得阀座和阀筒过盈铆接不易拆卸进而损坏阀筒，最终阀筒的易损性全部转移到了阀座，易损件范围缩小。

另外，该单向阀设置有两道密封结构，其中，密封垫的密封面伸出到所述阀芯(球形密封段)与所述锥形腔的接触切面之外，由此密封垫与阀座锥形腔形成第一道密封。

其次，本发明的阀盖中心开设圆孔；所述阀盖中心开设圆孔；所述阀芯由四部分组成，自上而下分别包括圆柱导向段、螺纹限位段、球形密封段以及三爪导向段；其中，圆柱导向段上套装弹簧并插装到阀盖的圆孔中；螺纹限位段与压紧螺母螺纹连接；球形密封段与阀座的锥形腔线接触形成第二道密封；三爪导向段与阀座的圆柱形腔配合，同时保证了阀芯动作的正确性和平稳性，提高了单向阀工作时的可靠性。

为了防止密封垫在阀芯冲击压上阀筒时产生窜动，本发明中压紧螺母与密封垫接触的面上以及球形密封段与密封垫接触的面上均开设有多个止动槽。

圆柱导向段与所述圆孔之间安装有导向套，导向套通过固定在所述圆孔侧壁内轴向挡圈限位，由此阀盖不会被阀芯和阀盖间的相对运动磨损，阀盖的易损性全部转移到了导向套上，磨损仅仅针对导向套，磨损后只需更换导向套即可。

上述阀座大端与阀筒内壁间隙配合的部分安装有密封圈。

阀筒与阀座大端之间沿水平方向设置有第一顶丝，通过第一顶丝可以将阀座固定在阀筒的内部而不掉下来，便于单向阀进行整套安装和拆卸。

为了防止阀芯上下动作时压紧螺母松动，进而提高了阀芯和单向阀工作时的可靠性，上述压紧螺母与所述螺纹限位段之间沿水平方向设置有第二顶丝。

上述至少两个串联的高压双软管隔膜泵用单向阀组成一个单向阀组。

本发明的优点是：

1、单向阀寿命高。本发明改善了阀筒和阀盖的结构加工工艺性，便于对其易损零件阀座和导向套进行精密加工和热处理强化，提高了阀筒和阀盖的使用寿命；同时阀芯的设计结构也缓解了阀芯和阀座之间的冲击力；这些有效提高了单向阀的使用寿命。

2、易损件范围小、损耗成本小。本发明阀筒和阀座采用长倒角和间隙配合的设计使得其易损性全部转移到阀座上，保护了其主体零件阀筒；阀盖上安装导向套的设计使得其易损性全部转移到导向套上，保护了其主体零件阀盖；这些有效减小了单向阀的易损件范围和损耗成本。

3、本发明的密封垫的密封面伸出到所述球形密封段与所述锥形腔的接触切面之外，由此密封垫与阀座锥形腔形成第一道密封，并对阀芯冲击阀座的冲击力进行缓冲。同时球形密封段与阀座锥形腔线接触形成第二道密封，并对阀芯的下行进行限位，进一步的提高了单向阀的密封性能。

4、可靠性高。本发明阀芯的第二顶丝和止动槽设计，有效防止了阀芯冲击压上阀筒时，压紧螺母松动和密封垫窜动；阀芯的上下两端柱面导向中间球面密封限位结构设计，保证了阀芯动作的正确性和平稳性；这些都提高了单向阀工作时的可靠性。

5、便于检修维护和拆装。本发明阀筒的加入第一顶丝的设计，可以将阀座固定在阀筒的内部而不掉下来，便于单向阀进行整套安装和拆卸，便于检修维护和替换其内部易损零部件。

6、采用至少两个单向阀组成的单向阀组串联使用空间小，重量轻。本发明阀盖的过流孔设计，使得阀筒内腔中的输送介质可以通过弹簧座盖板上的过流孔输出，这种下进上出的结构便于单向阀组使用时节省空间减轻重量。

附图说明

图1为现有单向阀的结构简图；

附图标记如下：

01-阀盖、02-弹簧座、03-弹簧、04-阀芯、05-压紧螺母、06-密封垫、07-阀座、08-阀筒、09-流体入口、010-流体出口。

图2为本发明单向阀的结构简图。

图3为阀芯的结构简图。

附图标记如下：

1-阀盖、2-导向套、3-弹簧、4-阀芯、41-圆柱导向段、42-螺纹限位段、43-球形密封段、44-三爪导向段、5-压紧螺母、6-密封垫、7-阀座、8-阀筒、9-密封圈、10-第一顶丝、11-圆柱形腔、12-阀筒内腔、13-第二顶丝、14-过流孔、15-轴用挡圈、16-长倒角、17止动槽、18-阀座内腔、19-锥形腔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体结构和工作原理进行详细的说明：

本发明结构：

如图2所示，所述单向阀包括阀筒8、阀盖1、阀芯4、弹簧3、压紧螺母5、密封垫6以及阀座7；阀座内腔18由上部的锥形腔19以及下部的圆柱形腔11组成；圆柱形腔作为流体入口；

阀盖1固定在阀筒8内腔的上部；阀座7安装在阀筒内腔12的下部；阀芯4竖直安装在阀筒内腔12中；阀芯4自上而下依次安装弹簧3、压紧螺母5以及密封垫6；

阀盖1上开设有与阀筒内腔连通的过流孔14；流体自下而上进入阀筒内腔12，这种下进上出的结构便于至少两个单向阀串联使用时节省空间减轻重量；阀座7为台阶结构；阀座7的大端靠近阀座7小端的部分设置有长倒角16；阀座7的大端远离阀座7小端的部分与阀筒8内壁间隙配合，这种设计不仅保证精密的装配定位间隙，又在阀座被阀芯冲击的主要受力段有了较大的间隙间隔，有效防止了冲击变形使得阀座和阀筒过盈铆接不易拆卸进而损坏阀筒，最终阀筒的易损性全部转移到了阀座，易损件范围缩小。

另外，密封垫的6密封面伸出到所述阀芯(实际为阀芯的球形密封段43)与所述锥形腔19的接触切面之外，由此密封垫6与阀座锥形腔19形成第一道密封，并对阀芯冲击阀座的冲击力进行缓冲。

如图3所示，阀盖1中心开设圆孔；阀芯4由四部分组成，自上而下分别包括圆柱导向段41、螺纹限位段42、球形密封段43以及三爪导向段44；其中，圆柱导向段41上套装弹簧3并插装到阀盖1的圆孔中；螺纹限位段42与压紧螺母5配合；球形密封段43与阀座7的锥形腔线接触形成第二道密封；三爪导向段44与阀座7的圆柱形腔11配合，由此保证了阀芯动作的正确性和平稳性，提高了单向阀工作时的可靠性。

为了防止密封垫6在阀芯4冲击阀筒时产生窜动，本发明中压紧螺母5与密封垫6接触的面上以及球形密封段与密封垫6接触的面上均开设有多个止动槽17。

圆柱导向段41与阀盖1上的圆孔之间安装有导向套2，导向套2通过固定在所述圆孔侧壁内轴向挡圈15限位，轴用挡圈15将导向套2固定在阀盖1上使之无法轴向窜动，由此阀盖1不会被阀芯4和阀盖1间的相对运动磨损，阀盖1的易损性全部转移到了导向套2上，磨损仅仅针对导向套2，磨损后只需更换导向套即可。阀座7大端与阀筒8内壁间隙配合的部分安装有密封圈9。密封圈9用来防止输送介质从锥阀座7和阀筒8之间泄漏；阀筒8与阀座7大端之间沿水平方向设置有第一顶丝10，通过第一顶丝10可以将阀座7固定在阀筒8的内部而不掉下来，便于单向阀进行整套安装和拆卸。

为了防止阀芯4上下动作时压紧螺母5松动，进而提高了阀芯4和单向阀工作时的可靠性，压紧螺母5与所述螺纹限位段42之间沿水平方向设置有第二顶丝13。

另外，本发明将至少两个单向阀串联，可以形成单向阀组。

本发明原理：

这种单向阀安装在双软管隔膜泵软管的上下两端出进口位置，由此实现煤浆等输送介质的单向流动。隔膜泵是一种容积泵，通过其软管内腔密闭容积大小变化，来实现输送介质的：其软管内腔密闭容积变小时，其内腔的压力增大，下端入口处的单向阀阀芯4在弹簧3和阀筒内腔12压力的作用下压紧在阀座7上，入口单向阀处于密封关闭状态，上端出口处(过流孔14)单向阀的阀芯在内腔压力克服弹簧3压紧力时向上移动，打开出口单向阀阀芯4和阀座7之间的密封，输送介质由隔膜泵软管内腔密闭容积通过阀座下端进入阀筒内腔12，进而再由过流孔14进入隔膜泵的出口管路；

反之，当其软管内腔密闭容积变大时，其内腔的压力减小形成真空，上端出口处的单向阀阀芯4在弹簧3和隔膜泵出口管路压力的作用力下压紧在阀座7上，出口单向阀处于密封关闭状态，下端入口处单向阀的阀芯在内腔真空压力克服弹簧3压紧力时向上移动，打开入口单向阀阀芯4和阀座7之间的密封，输送介质由隔膜泵入口管路通过阀座下端进入阀筒内腔12，进而再由过流孔14进入隔膜泵的软管内腔密闭容积。