一种用于低压工况的单向阀的制作方法

[0001]
本发明属于单向密封技术领域，特别涉及一种用于低压工况的单向阀。


背景技术：

[0002]
在工业生产中，单向阀的使用非常广泛，主要作用是只允许介质沿一个方向流动而不能反向流动。在安全阀领域，由于安全阀的出口有时会存在背压，为了避免背压对安全阀的开启造成影响，会将几个单向阀合理的连接，作为回流保护器使用。
[0003]
在现有技术中，单向阀由阀体、阀盖、阀座、阀瓣组件和弹簧、弹垫这些零部件组成，其中阀座、阀瓣组件和弹簧安装在阀体和阀盖组成的空腔中；阀座安装在阀体和阀盖间，通过弹垫实现密封；阀瓣组件安装在阀体腔内，包括阀瓣和密封垫两部分，密封垫内衬在阀瓣的一端，与阀座实现密封；弹簧安装在阀瓣另一端。逆向给压时，即从弹簧一端通压时，由于阀瓣组件与阀座间是密封的，介质不能流通；而正向给压时，介质压力推动阀瓣组件和弹簧，阀门开启，介质通过。
[0004]
当单向阀进口压力过低时，弹簧不容易被压缩，开启难度增大。当出口压力低时，阀瓣组件与密封垫之间会出现密封不严、泄露情况。
[0005]
因此，在低压工况下，如何使介质通过单向阀时迅速的开启，逆向通过单向阀时保证很好的密封是亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

[0006]
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种用于低压工况的单向阀，打破传统单向阀结构设计构思，通过采用阀体、阀盖、上膜片以及优选的下膜片和弹性圆柱销的组合设计，使介质通过单向阀时迅速的开启，同时利用上膜片上下表面的接触面积不同造成的压力差，低压介质逆向时能实现很好的密封，且压力越高密封效果越好，从而完成本发明
[0007]
本发明提供的技术方案如下：
[0008]
一种用于低压工况的单向阀，包括：阀盖、阀体和上膜片，其中，上膜片铺设于阀盖和阀体之间，通过紧固螺纹连接件将三者紧密连接，所述阀盖的下表面开设第一压腔，用于容纳逆向介质；
[0009]
所述阀体的内部开设有进流道和出流道，上表面加工有第二压腔，所述进流道的内壁至第二压腔的底面加工有进流孔，介质由进流道经进流孔进入第二压腔，对上膜片施加向上的压力，使得上膜片向阀盖的方向移动；
[0010]
所述出流道包括竖向出流道和水平出流道，竖向出流道的进口端位于阀体的上表面，出口端与水平出流道连通，第二压腔与竖向出流道的进口端均落入第一压腔的覆盖范围内，在上膜片向阀盖的方向移动时，进流孔与竖向出流道连通，介质通过竖向出流道、水平出流道后流出单向阀；
[0011]
所述水平出流道的侧壁上加工有连通至第一压腔的逆流槽，进入水平出流道的逆
向介质一部分通过逆流槽进入第一压腔，另一部分进入竖向出流道，介质与上膜片的上表面的接触面积大于与上膜片的下表面的接触面积，通过上膜片上下表面的压力差进行逆向密封。
[0012]
根据本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，具有以下有益效果：
[0013]
(1)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，打破传统单向阀结构设计构思，通过采用阀体、阀盖、上膜片以及优选的下膜片和弹性圆柱销的组合设计，利用上膜片上、下表面的接触面积不同造成的压力差，能使低压介质逆向通过单向阀时实现很好的密封，且压力越高密封效果越好；
[0014]
(2)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，通过在阀体与阀盖之间固定能够发生弹性形变的上膜片，在较低压力下即可迅速开启单向阀；
[0015]
(3)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，对进流孔采用斜度设计，介质进入进流道后可顺畅的进入进流孔，降低进流道内由于介质孔道的变小引发的流体波动和压力急剧增加；
[0016]
(4)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，对第一压腔的高度进行设计，可控制上膜片在适宜的形变范围内，利于上膜片的高频使用；
[0017]
(5)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，在第二压腔中放置下膜片，且对下膜片的高度进行设计，能够在密封时对上膜片起到支撑的作用，降低上膜片的变形，上膜片上下表面通过较小的压力差产生较小的形变即可实施密封；
[0018]
(6)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，在逆流槽内安装弹性圆柱销，且弹性圆柱销的上端进入第一压腔，利于逆向介质流入第一压腔，实施密封；
[0019]
(7)本发明提供的一种用于低压工况的单向阀，阀体上的竖向出流道位于阀体的轴心上，环形第二压腔位于竖向出流道的外围，该设计使上膜片受力相对均匀，利于提高使用寿命。
附图说明
[0020]
图1示出本发明一种优选实施方式中用于低压工况的单向阀的剖面结构示意图；
[0021]
图2示出本发明一种优选实施方式中阀体的俯视图。
[0022]
附图标号说明
[0023]
1-阀盖、11-第一压腔、2-阀体、21-第二压腔、22-进流道、221-进流孔、231-竖向出流道、232-水平出流道、233-逆流槽、3-上膜片、4-下膜片、5-弹性圆柱销。
具体实施方式
[0024]
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
[0025]
本发明提供了一种用于低压工况的单向阀，如图1所示，包括：阀盖1、阀体2和上膜片3，其中，上膜片3铺设于阀盖1和阀体2之间，通过紧固螺纹连接件(如螺栓和螺钉)将三者紧密连接，所述阀盖1的下表面开设第一压腔11，用于容纳逆向介质，通过容纳的逆向介质对上膜片3施加向下的压力；
[0026]
所述阀体2的内部开设有进流道22和出流道，上表面加工有第二压腔21，所述进流
道22的内壁至第二压腔21的底面加工有进流孔221，介质由进流道22经进流孔221进入第二压腔21，对上膜片3施加向上的压力，使得上膜片3向阀盖1的方向移动，如图1和2所示；
[0027]
所述出流道包括竖向出流道231和水平出流道232，竖向出流道231的进口端位于阀体2的上表面，出口端与水平出流道232连通，第二压腔21与竖向出流道231的进口端均落入第一压腔11的覆盖范围内，在上膜片3向阀盖1的方向移动时，进流孔221与竖向出流道231连通，介质通过竖向出流道231、水平出流道232后流出单向阀；
[0028]
所述水平出流道232的侧壁上加工有连通至第一压腔11的逆流槽233，进入水平出流道232的逆向介质一部分通过逆流槽233进入第一压腔11，另一部分进入竖向出流道231，通过上膜片3上下表面的压力差进行逆向密封。
[0029]
当单向阀工作时，介质从图1中的左侧进入，通过进流道22进入阀体2的第二压腔21中，作用在上膜片3下表面，使得上膜片3往阀盖1方向移动，进气孔与出气孔将连通，介质通过出气孔流出。
[0030]
当介质从图1单向阀的右侧进入时，将分两路流通，一路通过逆流槽233进入第一压腔11，并形成一个压力作用在上膜片3的上表面，形成了向下的作用力；另一路介质在上膜片3和竖向出流道231处形成一个压力，并作用在上膜片3的下表面形成向上的作用力。由于压力作用在上膜片3的上表面的接触面积大于作用在上膜片3的下表面的接触面积，使得作用在上膜片3上向下的作用力大于向上的作用力，使上膜片3起到了主密封的作用，阻断了介质从出气孔向进气孔之间的流通，因此可以阻止介质逆向泄露。
[0031]
在本发明一种优选的实施方式中，所述阀盖1和阀体2之间通过水纹线密封。
[0032]
在本发明一种优选的实施方式中，所述上膜片3可以为聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物(fep)、氟橡胶夹布和金属材质制成的膜片。
[0033]
在本发明一种优选的实施方式中，所述第一压腔11的高度在上膜片3同方向上的最大弹性形变范围内，避免上膜片3的塑性形变，影响上膜片3的高频使用。
[0034]
进一步地，所述第一压腔11的腔体横截面积在满足单向阀结构稳定性的前提下尽量大，这样，上膜片3向下的作用力更加大于向上的作用力，利于防泄漏。
[0035]
在本发明一种优选的实施方式中，所述进流孔221为斜向流道，进流孔221在进流道22内壁的入口靠前，在第二压腔21底面的出口靠后，介质进入进流道22后可顺畅的由靠前的入口进入进流孔221，降低进流道22内由于介质孔道的变小引发的流体波动和压力急剧增加。
[0036]
在本发明一种优选的实施方式中，所述第二压腔21为环形腔体，位于竖向出流道231的外围。环向腔体设计，对上膜片周向施力，相较于单侧施力，上膜片受力更为均匀，延长上膜片的使用寿命。
[0037]
在本发明一种优选的实施方式中，所述竖向出流道231位于阀体2的轴心。进一步地，所述竖向出流道231的横截面积在满足流量要求下尽量小，同样能够使得上膜片3向下的作用力更加大于向上的作用力，利于防泄漏。
[0038]
在本发明一种优选的实施方式中，所述第二压腔21内设置有下膜片4，所述下膜片4的厚度小于第二压腔21的高度。进一步地，所述下膜片4的厚度为第二压腔21高度的1/4～3/4。下膜片在上膜片下方，能够在密封时对上膜片起到支撑的作用，降低上膜片的变形，这样，上膜片上下表面通过较小的压力差产生较小的形变，即可实施密封。
[0039]
在本发明一种优选的实施方式中，所述逆流槽233内安装有弹性圆柱销5，所述弹性圆柱销5的上端进入第一压腔11。
[0040]
进一步地，所述弹性圆柱销5的外壁紧贴第一压腔11的内壁，此时弹性圆柱销5对逆流槽233起定位作用。
[0041]
本发明中上述技术方案，实现了单向阀在较低压力范围下很好的密封性，从而使低压介质在阀内只能单向的流通，解决了目前常规式单向阀在低压下难开启和易泄漏的问题。
[0042]
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
[0043]
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。