适用于油气回收管路的单向阀阀芯的制作方法

文档序号:31635440发布日期:2022-09-24 03:38阅读:46来源:国知局

1.本发明涉及油气回收管路装置技术领域,具体涉及一种适用于油气回收管路的单向阀阀芯。


背景技术:

2.加油站在加油时,普遍存在油气外漏的问题,其不仅浪费了宝贵的油气资源,而且造成了环境污染,同时也留下了极大的安全隐患。加油站的油气挥发物经紫外线照射后,会与空气中的氮氧化物发生物理化学反应,生成光化学烟雾,形成温室效应,破坏臭氧层;而加油站的地下储油罐和输油管泄露的汽油,也会对土壤和地下水资源构成污染。因此,加油站油气的挥发和泄露对人类生存环境构成了威胁。一方面,油气的主要成分是苯、二甲苯、乙基苯及其他碳氢化合物,多属致癌物质,因此,油气挥发物被吸入人体后,会对人体产生直接的危害。另一方面,油气浓度在1%-7%之间,还存在爆炸和火灾的隐患。所以,加油站油气回收就极为重要。其中,在油气回收管路中为了防止油罐内的挥发气体反向逸出而导致油气泄漏,需要在油气回收管路中加装单向阀。
3.现有的单向阀一般开启压力较大,已有的具有较小开启压力的单向阀的使用耐久性和适用性不足。
4.公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解,而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素:

5.发明人通过研究发现:油气回收管线的压力不是稳定流体,而是随着油气回收泵电机旋转一周而产生周期性的一个或者多个脉冲型的压缩气体,所以,现有的单向阀会由于其产生的高频振动而卡死或者寿命降低。
6.鉴于以上技术问题中的至少一项,本公开提供了一种适用于油气回收管路的单向阀,通过对阀芯本体和密封座的锥面配合以及导向孔内排污槽的配合设计,解决了单向阀由于高频振动卡死、密封性和耐久性差的技术问题。
7.根据本公开的一个方面,提供一种适用于油气回收管路的单向阀阀芯,包括阀座、套设在所述阀座上的弹簧、穿设于所述弹簧和阀座中的伞状阀芯本体、设在所述阀座顶部的密封座;所述阀座包括设有导向孔具有排污槽的导向体、连接所述导向体和阀座的z字型连接臂;所述密封座与所述阀芯本体间互相接触面为不同锥度的两锥面。
8.在本公开的一些实施例中,所述两锥面间的夹角为0.5-3度。
9.在本公开的一些实施例中,所述密封座为改性丁腈橡胶材质件。
10.在本公开的一些实施例中,所述阀座设有用于固定密封座的环状凸榫,且所述密封座设有与该凸榫对应的凹槽。
11.在本公开的一些实施例中,所述排污槽沿导向孔轴向按导向孔边线圆周阵列分布。
12.在本公开的一些实施例中,所述排污槽为弧形截面。
13.在本公开的一些实施例中,所述弹簧在无牵压状态下使所述阀芯本体与所述密封座接触。
14.在本公开的一些实施例中,所述z字型连接臂上下两连接部平行且与阀体轴心垂直。
15.在本公开的一些实施例中,所述阀座外侧设有固定用的凸台。
16.本技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下任一技术效果或优点:1. 由于采用了接触面皆为锥面的密封座和阀芯本体,有效解决了长期使用导致的磨损问题,由于两锥面磨损后二者间仍然存在夹角,进而保证了磨损后二者间流道的存在。
17.2. 由于采用了接触面为锥面的密封座和阀芯本体,有效解决了阀芯本体的导向问题,在锥面的引导下,进而实现了阀芯本体的准确定位。
18.3. 由于采用了接触面为不同锥度的密封座和阀芯本体,二者间形成了一狭长夹道,利用充盈其中的狭小流束的粘滞性,有效解决了阀芯本体高频振动的技术问题,进而实现了阀芯本体紧闭密封的技术效果。
19.4.由于采用了密封座和阀芯本体间狭长夹道的设计,且其夹道面皆为锥面,形成了平缓的压力梯度,并极大的消减了通道两端的压力梯度,保证了阀芯本体良好密封的技术效果。
20.5.由于采用了具有排污槽的导向孔,有效解决了长期使用后导向孔内油液污渍粘结阀芯本体导致的单向阀开启压力变大及磨损的技术问题,进而实现了导向孔的自清洁、稳定开启压力的技术效果。
21.6.由于导向体和阀座间采用z字型连接臂,该连接臂与阀座间形成的肩台,可有效承接开启后的伞状阀芯本体,有效保证单向阀的开度,防止过大压力对弹簧使用寿命造成不利影响。
附图说明
22.图1为本技术一实施例中单向阀阀芯的结构示意图。
23.图2为本技术一实施例中阀座和密封座结构示意图。
24.图3为本技术一实施例中适用于本技术的阀芯的阀体示意图。
25.图4为本技术一实施例中闭合时密封座与阀芯本体接触部局部放大示意图。
26.图5为本技术一实施例中开启时密封座与阀芯本体接触部局部放大示意图。
27.以上各图中,1为阀座,2为弹簧,3为阀芯本体,4为密封座,5为导向体,6为z字型连接臂,7为阀壳,8为o型圈,9为扩口螺母,10为紧固箍,11为环形垫片。
具体实施方式
28.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指
的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。而本技术所涉及“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
29.以下实施例中所涉及的零部件、结构、机构等器件,如无特别说明,则均为常规市售产品。
30.为了更好的理解本技术技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
31.本例公开一种适用于油气回收管路的单向阀阀芯,参见图1,包括阀座、弹簧、伞状阀芯本体、密封座。其中,阀座包括设有导向孔具有排污槽的导向体、连接导向体和阀座的z字型连接臂。
32.阀座主要用于密封座的定位和对弹簧及阀芯本体的支撑,采用耐磨和光洁度高的工程塑料材质。参见图1,阀座主体为环状结构座体,在阀座中心设有柱状导向体,沿导向体轴向中心设有导向孔,座体与导向体间通过z字型连接臂连接,其中,z字型连接臂和柱状导向体的高度不超过阀座高度的一半,以保证阀芯本体的移动路径,进而确保单向阀的开度,并且该z字型连接臂与阀座内壁连接处形成的肩台在进口压力过大时,可以对阀芯本体提供支撑定位作用,辅助保证阀芯本体与导向孔的同心度。本实施例中,共设四个相邻夹角为90度的高度为阀座高度一半的z字型连接臂,其外镂空空间用于保证油气的顺利流通。此外,在阀座环状座体靠近导向部的外侧端部设有用于限位的凸台,且阀壳对应位置处设有与之配合的限位台,利用阀座材料的一定弹性,将阀座座体上的凸台卡接于与之配合的阀体/阀壳的对应的限位台上,用以阀座在空腔内的限位固定。
33.阀座的导向孔壁上设有排污槽。由于阀芯本体需要在导向孔内往复运动,因此阀芯本体与导向孔间存在间隙,长期使用后,该间隙会残留油液污渍,影响阀芯本体的移动,进而影响单向阀的工作特性。因此,在此导向孔内壁上沿导向孔轴线方向设置排污槽,为了便于油液在其中的流动,该排污槽的截面设为弧形,且排污槽设置多个,沿导向孔边线圆周阵列分布,保证导向孔内无油液残留,其中弧形排污槽避免了方形槽棱角对流体产生的滞后效应,保证了排污内尽可能少的残留。
34.阀座的远离导向体的端部设有环状凸榫,用以定位密封座,参见图2,密封座设有与该环状凸榫对应的环状凹槽,其中,该密封座选用密封比压小且耐磨的改性丁腈橡胶,通过密封座与阀座的过盈配合,使密封座紧固无滑动的设置在阀座上。在其他的一些实施例中,密封座采用其他密封比压小且耐磨的材料。
35.阀芯本体为伞型结构,采用耐磨的轻质合金,包括帽体和杆体,杆体与阀座导向孔配合,可沿导向孔往复移动,帽体截面范围不超过阀座空腔,且大于其所封闭的流道截面,以保证对流道的完全封闭。此外,帽体边缘沿杆体轴向延伸有环状带,该环状带一方面在阀开或阀关的过程中与阀座壁接触,保证阀芯移动过程中的沿轴运动,防止过偏,另一方面,作为与z字型连接臂的接触部,对阀芯运动范围起到限定,防止阀开过大时导致的阀芯大幅度运动,挤压弹簧,进而影响弹簧寿命的现象发生。
36.弹簧套设于阀座导向部外部,并由阀座连接部提供支撑力,阀芯本体通过该弹簧穿设在阀座导向孔中,静止状态下,该弹簧弹力能保证阀芯本体与密封座间的接触,以实现流道的封堵。在本实施例中,弹簧采用固溶和时效处理后1cr18ni9ti不锈钢材质,提高了弹性极限。
37.在本实施例中,还公开一种适用于该单向阀阀芯的阀体。参见图3,阀体由螺纹连接的两凸字型阀壳组成,二者组成的结构内部为放置阀芯的空腔,阀壳主要实现对内部结构的保护和支撑作用。此外,两阀壳间设有o型圈,用于两阀壳螺纹连接后的密封。
38.阀头用以管路的连接。阀头与阀壳凸出头部对应螺纹连接,本实施例中,所述阀头为扩口螺母,使用时,在该扩口螺母腔内放置一与管路连接的环状紧固箍,紧固箍和阀壳间设有环型垫片,使用时,将已冲扩处理后呈喇叭口的管路设于阀壳凸起头部的锥面上,且在二者间设置环型垫片以实现良好的密封,而后将放入紧固箍的扩口螺母通过对应螺纹拧接于阀壳凸起头部的螺纹部,以此完成管路与单向阀的固定。
39.参见图4,阀芯本体与密封座的接触面为一锥形面,且密封座与阀芯本体接触的部分亦为一锥形面,但是,两锥形面的锥度不同,以形成狭小的夹道。一方面,接触面设计为锥面,使得阀芯本体与密封座的接触近似为线接触,具有极为小的接触面积,进而减小了阀座两端的压力梯度,有益于单向阀的密封,并且密封座的锥面可以对阀芯本体起到导向的作用,防止阀芯本体跑偏,造成密封不严以及卡滞的问题;另一方面在长期使用后即便是任一锥面发生了磨损,由于二者锥度不同,磨损后二者仍为线接触,仍具有狭小夹道。此外,在单向阀封闭时,二者间构成的狭小夹道,允许充满油液,利用该油液的粘滞性,形成阻尼通道,防止进口处的压力波动小于弹簧弹力时,造成的对阀芯本体的高频扰动,进而避免阀芯高频撞击密封座。其中,本实施例中该夹道夹角为2度。在其他的一些实施例中,夹道夹角为0.5-3度中的任一值。
40.静止状态下,弹簧支撑阀芯本体与密封座间构成线接触,上部入口处压力小于下部出口处压力时,此时弹簧无动作,阀芯本体在下部压力的推动下,单向阀反向密封;参见图5,上部入口处压力大于下部出口处压力时,入口油气推动阀芯本体,进而压缩弹簧,阀芯本体与密封阀间流道在油气压力下逐渐变大,单向阀导通,随着上部入口处压力不断减小,阀芯本体在弹簧弹力的支撑下,慢慢封闭流道,直至上部入口处压力小于等于弹簧弹力,流道完全封闭。
41.尽管已描述了本发明的一些优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
42.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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