一种单向阀的制作方法

本实用新型涉及流体控制技术领域。

背景技术：

单向阀是一种使流体沿阀体入口流入、阀体出口流出的阀体机械，用来防止流体的逆流。

在制冷系统如空调系统中，单向阀是常用的组成部件之一，而单向阀如果内漏，可能会对空调系统的运行性能有一定的影响。

如图1所示的单向阀，包括阀体1、阀芯组件2、弹簧3以及挡圈4。阀芯组件2包括活塞组件5、导柱组件6以及密封部件7，单向阀包括入口8，活塞组件5能够沿阀体轴向运动，可实现打开阀口和关闭阀口的功能。阀芯组件2与阀体1的密封形式为密封部件7与加工的金属密封面9压合的密封方式，内漏性能较差。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案提供了一种单向阀。

一种单向阀，包括阀体、阀芯组件和入口，所述阀体包括第一壁，所述阀体设置有所述第一壁相对应的第一腔，所述第一壁包括第一部位和第二部位，所述第一部位相对靠近所述入口，所述第二部位相对远离所述入口，所述第一部位向所述第二部位以扩径方式设置；所述阀芯组件包括阀芯和密封圈，所述阀芯的至少一部分位于所述第一腔，所述阀芯包括阀芯头，所述阀芯头包括凹部，所述密封圈的至少有部分位于所述凹部，当所述单向阀处于密封状态时，所述密封圈的至少另有部分与所述第一壁贴合，贴合的位置位于所述第一部位与所述第二部位之间。

本实用新型的技术方案通过密封圈与第一壁压紧贴合的方式进行密封，这种结构设置具有较好的密封性能，提升单向阀的可靠性。

附图说明

图1是已有的单向阀剖面示意图。

图2是本实用新型一实施方式的单向阀剖面示意图。

图3是图2所示单向阀的阀体剖面示意图。

图4是图2所示单向阀剖面示意图的局部放大图。

图5是图2所示单向阀的阀芯剖面示意图。

图6是与图5一致的单向阀阀芯剖面示意图。

图7是与图5一致的单向阀的阀芯立体示意图。

图8是图2所示单向阀的挡圈结构示意图。

图9是本实用新型另一实施方式的单向阀剖面示意图。

图10是图9所示单向阀的阀体剖面示意图。

图11是图9所示单向阀剖面示意图的局部放大图。

具体实施方式

现在参考附图详细描述具体实施例。为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，在附图中图示并且在此描述的具体组件、器件及特征仅仅是示范性的并且不应当被视为限制。

本说明书阀体的轴向方向或者轴方向指的是所述阀体包括的阀腔的轴向方向，或者是与阀腔轴线方向相同或平行的方向，如图2中点划线所示。

本说明书中，向内是指朝向阀芯轴线方向，向外是指朝向阀芯周边方向。

具体实施方式1。

图2示意出一种单向阀10，所述单向阀10包括阀体1100、阀芯组件、弹簧1400以及挡圈1500，阀芯组件安装在阀体内部，阀芯组件包括阀芯 1200、密封圈1300。

所述挡圈1500与所述阀体1100限位设置或者固定设置，所述挡圈 1500包括通孔1550，所述阀芯1200的至少部分伸入所述通孔1550，所述弹簧1400套设于所述阀芯1200的部分结构，且所述弹簧1400一端与挡圈1500相抵接，如此，所述阀芯1200沿阀体轴向方向运动。

请参考图3所示，所述阀体1100包括阀体壁1120，所述阀体1100包括阀腔1110，所述阀腔1110与所述阀体壁1120对应设置，所述阀芯组件位于所述阀腔1110。

流体如图2箭头所示方向流入所述单向阀10的流向为正向，定义所述单向阀10流体流向为正向时流体流进单向阀阀体的口子为入口1600。

所述阀体壁1120至少包括第一壁1123、第二壁1122、第三壁1121、第四壁1124、第五壁1125。所述第二壁1122位于所述第三壁1121与所述第五壁1125之间，所述第一壁1123位于所述第二壁1122与所述第五壁 1125在之间，所述第四壁1124位于所述第一壁1123与所述第五壁1125 之间，所述第二壁1122相对所述第一壁1123更为靠近所述入口1600。

所述阀腔1110至少包括第一腔1113、第二腔1112、第三腔1111、第四腔1114、第五腔1115。

所述第一腔1113与所述第一壁1123相对应，所述第二腔1112与所述第二壁1122相对应，所述第三腔1111与所述第三壁1121相对应，所述第四腔1114与所述第四壁1124相对应，所述第五腔1114与所述第五壁1124 相对应。

所述第三腔1111用于所述单向阀10与外部结构的连通，所述第五腔 1115用于所述单向阀10与外部结构的连通。

所述第二腔1112沿阀腔轴线方向的长度为1-5mm，使所述单向阀10 中所述第二腔1112对应的所述第二壁1122满足强度要求，防止在工作压差下由于强度不够导致第二壁1122与第一壁1123变形。

如图3所示，所述第三壁1121的直径D1与所述第二壁1122的直径 D2的差值范围为5mm-10mm。这样的尺寸设计有利于所述单向阀10与入口管道的连接。

所述第四壁1124与所述第五壁1125之间存在一个向壁面凹陷的凹槽1126。挡圈1500位于所述凹槽1126。

所述第一壁1123的最小内径大于或等于所述第二壁1122的直径。

所述第一壁1123具有相对靠近所述入口1600的第一部位11231和相对远离所述入口1600的第二部位11232，所述第一部位11231、第二部位 11232沿所述阀体1100的轴向方向布置，所述第一壁自所述第一部位11231 向所述第二部位11232以扩径方式设置。

所述第一壁1123可以为一个回转曲面，回转曲面的定义为一条线绕着它所在平面上一条固定直线旋转一周所生成的曲面。所述第一壁1123的表面粗糙度小于1.6。所述第一壁1123的经线为直线，所述经线与所述阀腔 1110的轴向中心线的夹角θ1为15-45°。当然，经线也可以为曲线以及折线。这里应当指出，第一部位11231和第二部位11232不限制于附图中所指位置，可以为第一壁1123中的其中一部分，可以根据实际情况作出相对应的调整，另外，在本实施例中第一壁1123恰好是第一部位11231、第二部位11232及其之间部分，为了便于说明，以第一壁1123表示第一部位 11231、第二部位11232及其之间部分，而实际对应的为第一部位11231、第二部位11232及其之间部分。

如图5所示，所述阀芯1200包括阀芯头1210、凸肋1220以及杆状部 1230。所述凸肋1220与所述杆状部1230相对所述阀芯头1210远离所述入口1600，这样的设置可以使所述凸肋1220与所述杆状部1230不影响所述单向阀10的入口段，对于流阻的影响较小。所述杆状部1230位于所述阀芯头1210背向所述入口方向的一侧，所述凸肋1220自所述阀芯头1210 径向凸起，所述凸肋1220相对所述杆状部1230更为靠近所述第一壁1123。

所述凸肋1220为二个及以上，且二个及以上所述凸肋1220间隔均匀分布设置，本实施例附图中所述凸肋为三个，所述凸肋1220具有圆弧形端面。所述圆弧形端面与所述第四壁1124间隙配合或滑动配合，所述凸肋 1220具有导向作用。所述圆弧形端面与所述第四壁1124之间的间隙为0.1 mm-0.6mm，既能避免所述阀芯头1210运动时所述凸肋1220与所述第四壁1124之间的摩擦压力过大导致所述单向阀10的开启压力过大，又能使所述凸肋1220的导向具有较大稳定性。

所述阀芯头1210具有环形部1250，所述凸肋1220自所述环形部1250 凸出设置，所述环形部1250中部具有凹坑1260，所述杆状部1230的一端伸入所述凹坑1260，且所述阀芯1200一体设置。

所述弹簧1400套设于在所述杆状部1230，且所述弹簧1400一端与所述凹坑1260的底壁接触，这种结构设置可以使所述阀芯1200位于最大行程处时所述弹簧1400仍然处于弹性限度内，所述阀芯1200位于最大行程处是指所述阀芯1200在运动中与所述入口1600距离最远时所处的位置。所述弹簧1400的另一端与所述挡圈1500相抵。

所述凸肋1220与第四壁1124配合的导向作用与所述杆状部1230与所述挡圈配合的导向作用使得所述单向阀10在工作时所述阀芯头1210的运动更为平稳，间接使所述单向阀10的密封性能更好。

所述杆状部1230可以为横截面均匀一致实现，也可以分为横截面不一致的几段实现。以所述杆状部1230分为两段为例，所述杆状部1230包括第一部分1231和第二部分1232，所述第二部分1232的当量外径小于所述第一部分1231的当量外径，所述第一部分1231凸伸于所述环形部，所述第二部分1232的一部分伸入所述通孔1550。所述第二部分1232沿所述阀体1100径向方向的截面形状可以为圆形或非圆形，所述通孔1550的形状与所述截面形状相适配。当所述截面形状为非圆形时，可以有效防止阀芯转动，另外所述第二部分1232的当量外径小于所述弹簧1400的内径。所述杆状部1230与所述挡圈1500配合为所述阀芯头1210的运动导向。特别的，所述杆状部1230的横截面形状为多边形状或多瓣形状。

所述阀芯头1210包括渐扩部1211、凹部1212，所述凹部1212位于所述环形部1250与所述渐扩部1211之间。所述环形部1250相比所述渐扩部 1211更靠近凸肋1220。所述凹部1212靠近所述渐扩部1211，所述渐扩部 1211包括周壁12111，所述凹部1212的底壁相对所述周壁12111缩进，所述密封圈1300至少部分位于所述凹部1212内。所述渐扩部1211在朝向所述凹部的方向，所述渐扩部1211的外径逐渐增大。

所述密封圈1300可以为O型圈，或者可以为包括主体为O型的密封圈。

所述密封圈1300在装配之前的内径小于所述凹部1212的直径D3，使得装配后所述密封圈1300具有预紧力，能够更好依附于凹部1212内，不易脱落或滑落。

所述周壁12111与所述第一壁1123的至少一部分对应设置，所述周壁 12111为一个回转曲面。所述周壁12111可以与所述第一壁1123的至少一部分面接触。通过所述周壁12111与所述第一壁1123的配合设置可以起到支撑作用，防止密封圈1300过度压缩而损坏，提高使用寿命。

所述周壁12111的表面粗糙度小于1.6，这样所述周壁12111与所述第一壁1123的配合设置可以起到密封的作用。通过双重密封，可以减小内漏量

定义所述凹部1212靠近所述环形部1250的侧壁为凹部后侧12121，定义所述凹部1212靠近所述渐扩部1211的侧壁为凹部前侧12122。所述凹部前侧12122相对所述凹部后侧12121靠近所述入口。在所述阀芯头 1210的径向方向，所述凹部后侧12121相对所述凹部前侧12122凸出。使得所述凹部1212放置的密封圈在单向阀的不同工作状态下不易脱落，有助于提高阀的使用寿命和提供稳定的密封性能。

定义所述阀芯1200的径向方向为深度方向，所述凹部前侧12122与所述凹部后侧12122的距离为槽宽w1，所述凹部后侧12121的深度h1为 1.4-1.8mm，所述凹部1212槽宽w1为1.8-2mm。

所述阀芯头1210包括阀芯顶面12112，所述阀芯的其余部分均位于阀芯顶面的同一侧。定义所述阀芯顶面12112的直径为阀芯顶面最外围的圆的直径。

所述阀芯顶面12112直径大于所述第一壁1123沿轴向方向各位置的直径中的最小直径，这样设置可以保证所述周壁12111与所述第一壁1123 相抵接时具有较大接触面积，并且所述阀芯顶面12112不与所述第一壁 1123接触。所述第一壁1123沿轴向方向各位置的直径是指该位置对应的垂直于轴线的平面与所述第一壁1123的交线对应的圆的直径。

所述弹簧1400处于初始弹性形变下时，所述单向阀10在弹簧预紧力作用下各部件的位置如图2所示，图2的局部放大图如图4所示。此时，所述周壁12111与所述第一壁1123的部分相抵提供支撑力，所述密封圈 1300与所述第一壁1123的部分相贴合实现密封，所述凹部后侧12121与所述第一壁1123不接触。这里的初始弹性形变是指产品在未使用状态(或出厂状态)下时，弹簧处于压缩状态下产生的形变

在另外的实施例中，当所述单向阀10存在大于某个阈值的反向压力时，所述单向阀10各部件的位置如图2所示。此时，所述周壁12111与所述第一壁1123的部分相抵提供支撑力，可以限制阀芯的动作行程，所述密封圈 1300与所述第一壁1123的部分相贴合实现密封，所述凹部后侧12121与所述第一壁1123不接触，此时，所述密封圈1300的变形量在预先估计的正常范围内，控制了所述密封圈1300的最大变形量。

所述密封圈1300与所述第一壁1123贴合时的贴合位置位于所述第一部位11231与所述第二部位11232之间。所述渐扩部的周壁12111与所述第一壁1123相抵的位置位于所述第一部位11231与所述第二部位11232 之间。

这种结构设置既能使所述阀芯头1210与所述第一壁1123密封时所述密封圈1300的变形量在密封圈的正常形变范围内，避免所述密封圈1300 因变形过大造成所述密封圈1300使用寿命过短的现象，又能使单向阀具有较好的密封性能，防止单向阀的内漏。

所述周壁12111的经线长度L1为1-1.2mm，既能保证所述周壁12111 与所述第一壁1123相抵接时所述阀芯1200所需要的强度，又能使所述单向阀10处于开启状态时流体流过所述单向阀10前后的压差较小，也不至于使所述单向阀10的开启压力太大导致所述单向阀10无法开启。所述周壁12111的经线长度小于所述第一壁1123的经线长度。

如图8所述，挡圈1500包括外部件1510、内部件1520，所述外部件 1510与所述内部件1520通过一条第一臂1540与两条第二臂1530连接，每条所述第一臂包括细段1570，所述细段1570的宽度为0.3-1mm。所述内部件1520包括通孔1550。所述第一臂1540与所述外部件1510连接处有孔1560。

所述挡圈1500对所述杆状部1230限位，所述通孔1550与所述杆状部 1230配合为所述阀芯1200的运动导向。所述通孔1550的具体形状与所述杆状部1230的具体形状有关，并且所述通孔1550的形状必须满足能与所述杆状部1230配合达到为所述阀芯1200稳定导向的作用。

具体实施方式2。

图9示意了一种单向阀20，所述单向阀20包括阀体2100、阀芯组件、弹簧1400以及挡圈1500，阀芯组件安装在阀体内部，阀芯组件包括阀芯 1200、密封圈1300。所述挡圈1500与所述阀体2100限位设置或者固定设置。在此实施例中，未说明的细节可以参考具体实施例1。

请参考图10所示，所述阀体2100包括阀体壁2120，所述阀体2100 包括阀腔2110，所述阀腔2110与所述阀体壁2120对应设置，阀芯组件位于所述阀腔2110。

流体如图8箭头所示方向流入所述单向阀20的流向为正向，定义所述单向阀20流体流向为正向时流体流进单向阀阀体的口子为入口2600。

所述阀体壁2120至少包括第一壁2123、第二壁2122、第三壁2121、第四壁2124、第五壁2125。所述第二壁2122位于所述第三壁2121与所述第五壁2125之间，所述第一壁2123位于所述第二壁2122与所述第五壁 2125在之间，所述第四壁2124位于所述第一壁2123与所述第五壁2125 之间，所述第二壁2122相对所述第一壁2123更为靠近所述入口2600。

所述阀腔2110至少包括第一腔2113、第二腔2112。

所述第一腔2113与所述第一壁2123相对应，所述第二腔2112与所述第二壁2122相对应。

所述第一腔2113在与所述第二腔2112相接部位处的直径大于所述第二腔2112的直径，因此在所述第一壁2123与所述第二壁2122相接处形成台阶2127，这里应当说明，台阶2127是第一壁2123的一部分，即可以认为台阶2127是第一腔2113底部所对应的底壁。

所述第一壁2123具有相对靠近所述入口2600的第一部位21231和相对远离所述入口2600的第二部位21232，所述第一部位21231、第二部位 21232沿所述阀体2100的轴向方向布置，所述第一壁2123自所述第一部位21231向所述第二部位21232以扩径的方式延伸。

所述第一部分21231和第二部分21232之间部分为一个回转曲面，回转曲面的定义为一条线绕着它所在平面上一条固定直线旋转一周所生成的曲面。第一部分21231和第二部分21232之间部分的表面粗糙度小于1.6。所述第一部位21231与第二部位21232之间部分的经线为直线，所述经线与所述阀腔2100的轴向中心线的夹角θ2为15-45°。当然，经线与可以为曲线以及折线。

请参考图5、图6和图7，所述阀芯1200若未在此具体实施例中特别说明的，表示与具体实施方式1中的阀芯一致，在以下叙述中，将采用具体实施例1中的相关标记进行，有特别说明的按此实施例中的说明。

所述阀芯顶面12112与所述台阶2127对应设置。所述阀芯顶面12112 可以为一个平面，本实施例中阀芯顶面即为一个平面。

所述阀芯顶面12112直径小于或等于第一部分21231和第二部分 21232之间部分沿轴向方向各位置的直径中的最小直径，这样设置可以保证所述第一部位21231和第二部位21232之间部分与所述周壁12111不直接接触，同时所述阀芯顶面12112与所述台阶2127相抵接。所述第一部位 21231和第二部位21232之间部分沿轴向方向各位置的直径是指该位置对应的垂直于轴线的平面与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分的交线对应的圆的直径。

当所述单向阀20两端流体压力相等时，所述单向阀20在弹簧预紧力作用下各部件的位置如图9所示，图9的局部放大图如图11所示。此时，所述阀芯顶面12112的至少部分与所述台阶2127相抵提供支撑力，所述密封圈1300与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分相贴合实现密封，所述凹部后侧12121与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分不接触。

在另外的实施例中，当所述单向阀20存在大于某个阈值的反向压力时，所述单向阀20各部件的位置如图9所示。此时，所述阀芯顶面12112的至少部分与所述台阶2127相抵提供支撑力，所述密封圈1300与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分相贴合实现密封，所述凹部后侧12121 与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分不接触，此时，所述密封圈1300的变形量在预先估计的正常范围内，控制了所述密封圈1300的最大变形量。

这种结构设置既能使所述阀芯头1210与所述第一部位21231和第二部位21232之间部分密封时所述密封圈1300的变形量在密封圈的正常形变范围内，避免所述密封圈1300因变形过大造成所述密封圈1300使用寿命过短的现象，又能使单向阀具有较好的密封性能，防止单向阀的内漏。这里应当说明，第一部位21231和第二部位21232之间部分包括了第一部位 21231和第二部位21232。

需要说明的是：以上实施例中关于“第一”、“第二”、“第三”等类似的表述仅仅是为了命名，不包括任何顺序的限定。以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，所属技术领域的技术人员仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明的权利要求范围内。