流体截止阀及注液设备的制作方法

1.本实用新型涉及注液设备流体截止阀的技术领域，特别是涉及流体截止阀及注液设备。


背景技术：

2.在电池进行注液时，通常采用注液设备将流体(如电解液)从储液罐中输入至电池内。由于输送过程中管道较长且会产生震动、以及密封等因素，会导致液滴或气泡回流至管道中而导致污染电池或剂量不准确。因此通常会在注液设备增设流体截止阀。
3.传统的流体截止阀一般包括阀体与阀芯。阀体内设置有阀芯，阀芯可相对阀体运动以改变二者相对位置，从而实现流体通路或流体截止。阀芯通过气动或电动压力推动相对阀体运动。
4.然而上述流体截止阀在实际使用时，必须依靠电路或气路才能实现流体通路或流体截止，导致流体截止阀的成本高、结构复杂。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对流体截止阀仅能通过电路或气路才能实现流体通路或流体截止的问题，提供一种流体截止阀及注液设备。
6.一种流体截止阀，所述流体截止阀包括：
7.阀体，具有沿第一方向设置的连通的进液通道与阀芯通道，所述进液通道的内壁设置沿第一方向的呈收缩状的第一导流面；
8.阀芯，部分所述阀芯位于所述进液通道内，剩余的所述阀芯贯通设置于所述阀芯通道，所述阀芯与所述阀芯通道密封设置，所述阀芯可相对所述阀体沿第一方向与第二方向移动，所述第二方向为所述第一方向的反方向；所述阀芯具有进液口与出液口；所述阀芯的外壁设置沿第一方向的呈收缩状的第二导流面；
9.注液件，所述注液件与所述阀芯连接，所述注液件具有出液通道，所述出液通道与所述出液口连通；
10.复位件，所述复位件设置于所述阀芯通道内，所述复位件用于驱动所述阀芯由工作状态复位至截止状态；
11.当所述阀芯处于工作状态时，所述第二导流面与所述第一导流面分离，所述进液口位于所述进液通道内；
12.当所述阀芯处于截止状态时，所述第二导流面与所述第一导流面抵接，所述进液口位于所述阀芯通道内。
13.在其中一个实施例中，还包括连接件，所述连接件具有流道，所述连接件连接所述阀芯与所述注液件，所述出液口通过所述流道与所述出液通道连通。
14.在其中一个实施例中，所述复位件套设于所述阀芯外壁，所述复位件具有弹性，在第一方向上，所述复位件的一端与所述连接件抵接，另一端与所述阀芯通道的内壁抵接。
15.在其中一个实施例中，所述阀芯通道包括沿第一方向依次连通的第一通道、第二通道与第三通道，所述第一通道用于容纳所述阀芯具有所述进液口的部分，所述第二通道用于容纳套设有所述复位件的所述阀芯的部分，所述第三通道用于容纳设置有所述连接件的所述阀芯的部分；所述第二通道的内壁具有连接面，所述连接面用于与所述复位件抵接；所述第一通道、所述第二通道与所述第三通道的截面面积依次增大。
16.在其中一个实施例中，所述阀芯通道的内壁设置第一抵接面，所述连接件设置第二抵接面，当所述第二抵接面与所述第一抵接面相抵时，所述复位件具有最大回复力。
17.在其中一个实施例中，所述流道包括依次连通的第一流道与第二流道，所述第一流道与所述出液口连通并在远离所述出液口的方向上呈收缩状，所述第二流道与所述出液通道连通，所述阀芯具有连通所述进液口和所述出液口的过液通道，所述第二流道的截面面积小于所述过液通道的截面面积。
18.在其中一个实施例中，所述出液口沿第一方向呈扩展状；
19.和/或，所述进液口的数量为多个，多个所述进液口沿所述阀芯的周向间隔设置，说个所述进液口均连通。
20.在其中一个实施例中，所述进液通道的内壁设置第一限位面，所述阀芯的端部设置第二限位面，当所述阀芯处于工作状态时，所述第一限位面与所述第二限位面相抵。
21.在其中一个实施例中，其特征在于：所述流体截止阀还包括第一密封件，所述第二导流面或所述第一导流面设置第一容纳槽，所述第一密封件设置于所述第一容纳槽内，所述第一密封件用于密封所述第一导流面与所述第二导流面；
22.和/或，所述流体截止阀还包括第二密封件，所述阀芯或所述阀芯通道的内壁设置第二容纳槽，所述第二密封件设置于所述第二容纳槽内，所述第二密封件用于密封所述阀芯与所述阀芯通道的内壁。
23.一种注液设备，包括上述的流体截止阀。采用注液装置进行注液时，注液件与待注液件抵接，以带动阀芯相对阀体沿第二方向移动，第一导流面与第二导流面分离，进液口暴露至进液通道内。复位件呈蓄积回复力的状态。液体由进液通道进入进液口后，沿阀芯移动至出液口并由出液口流至出液通道，液体沿出液通道进入待注液件内，以完成注液。
24.当注液完成后，注液件与待注液件分离，复位件带动阀芯沿第一方向运动，使得进液口完全容置于阀芯通道内，第一导流面与第二导流面相抵，此时进液口与进液通道为非连通状态，液体无法进入进液口，实现液体截止。由于第一导流面与第二导流面均为收缩状，因此在阀芯位置变化以使其在工作状态与截止状态之间转变时，第一导流面与第二导流面处不易积液，可以实现更加精准的注液。
25.在上述过程中，复位件可以带动阀芯使其处于截止状态，无需增设其他动力件如电路、气路动力件进行阀芯的复位，从而实现低成本控制流体截止阀的启闭。
附图说明
26.图1为本实用新型的一种流体截止阀的结构示意图(阀芯处于截止状态)。
27.图2为本实用新型的一种流体截止阀的结构示意图(阀芯处于工作状态)。
28.图3为本实用新型的一种流体截止阀的在工作状态时的液体流动状态示意图。
29.附图标记：
30.100、阀体；101、进液开口；102、第一导流面；103、连接面；104、第一抵接面；105、第一限位面；110、进液通道；120、阀芯通道；121、第一通道；122、第二通道；123、第三通道；200、阀芯；201、进液口；202、出液口；203、过液通道；210、进入段；211、第二导流面；212、第一容纳槽；213、第二限位面；220、中间段；221、第二容纳槽；230、连接段；300、连接件；301、流道；3011、第一流道；3012、第二流道；310、第一连接部；320、第二连接部；321、复位密封槽；322、第二抵接面；400、注液件；401、出液通道；402、注液口；403、连接结构；500、复位件；600、第一密封件；700、第二密封件；800、复位密封件。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
33.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
37.参阅图1，本实用新型一实施例提供一种流体截止阀，该流体截止阀包括阀体100、阀芯200、注液件400以及复位件500。
38.为了便于描述，定义阀体100轴线方向，且沿阀体100至注液件400的方向为第一方向，即，图1-图3所示的z方向。定义第一方向的反方向为第二方向。即，图1-图3所示的z方向的反方向。
39.其中，阀体100具有沿第一方向设置的连通的进液通道110与阀芯通道120。进液通道110的内壁设置沿第一方向的呈收缩状的第一导流面102。前述呈收缩状指的是，沿第一方向，第一导流面102所形成的部分阀芯通道120的横截面面积缩小。阀芯200可相对阀体100沿第一方向与第二方向移动。部分阀芯200位于进液通道110内，剩余的阀芯200贯通设置于阀芯通道120。阀芯200与阀芯通道120密封设置。阀芯200具有进液口201与出液口202。阀芯200的外壁设置沿第一方向的呈收缩状的第二导流面211。第二导流面211可以与第一导流面102抵接。注液件400与阀芯200连接，注液件400具有出液通道401，出液通道401与出液口202连通，以使得液体由阀芯200出液口202排出后，由出液通道401注入待注液件400内，待注液件400可以为电池。复位件500设置于阀芯通道120内。复位件500可以驱动阀芯200由工作状态复位至截止状态。
40.如图2与图3所示，当阀芯200处于工作状态时，第二导流面211与第一导流面102分离，进液口201位于进液通道110内。如图1所示，当阀芯200处于截止状态时，第二导流面211与第一导流面102抵接，进液口201位于阀芯通道120内。
41.上述流体截止阀在进行注液时，注液件400与待注液件400抵接，以带动阀芯200相对阀体100沿第二方向移动，以使得进液口201暴露至进液通道110内。液体由进液通道110进入进液口201后，沿阀芯200移动至出液口202，并由出液口202流至出液通道401，并由出液通道401进入待注液件400内，以完成注液。在上述过程中，复位件500呈蓄积回复力的状态。当注液完成后，注液件400与待注液件400分离，复位件500带动阀芯200沿第一方向运动，使得进液口201完全容置于阀芯通道120内，此时进液口201与进液通道110为非连通状态，因此液体无法到达进液口201，实现液体截止。由于复位件500可以带动阀芯200使其处于截止状态，而在此过程中，无需增设其他动力件如电路、气路动力件进行阀芯200的复位，从而实现低成本控制流体截止阀的启闭。除此之外，由于第一导流面102与第二导流面211均为收缩状，因此在阀芯200位置变化以使其在工作状态与截止状态之间转变时，第一导流面102与第二导流面211处不易积液，可以实现更加精准的注液。
42.在一些实施例中，流体截止阀还包括第一密封件600，第二导流面211或第一导流面102设置第一容纳槽212。第一密封件600设置于第一容纳槽212内。第一密封件600可以密封第一导流面102与第二导流面211，以使得第一导流面102与第二导流面211相对抵接时，无液体由二者之间的缝隙进入阀芯200内，从而避免阀芯200在截止状态时液体漏入阀芯200内。
43.在一些实施例中，第二导流面211设置前述第一容纳槽212。这样的设置可以避免阀芯200位于工作状态时，液体大量进入第一容纳槽212内。
44.在一些实施例中，第一密封件600可以选择密封圈。
45.在一些实施例中，如图1-图3所示，阀体100的进液通道110与阀芯通道120的中心轴线与阀体100的轴线重合。阀体100可以呈类筒状。阀体100沿第一方向形成两个开口，其
中一个开口为进液开口101，液体可以由进液开口101进入进液通道110。注液件400位于另一个开口的外部。
46.如图1-图3所示，在一些实施例中，阀芯200具有连通进液口201与出液口202的过液通道203。阀芯200可以呈类似柱状，过液通道203沿阀芯200的轴向贯穿阀芯200的其中一端，其中，进液口201可以设置于阀芯200的周向侧壁，具体地，进液口201贯穿阀芯200的周向侧壁以与过液通道203相连通。出液口202可以设置于阀芯200的端面，在一些实施方式中，过液通道203贯穿阀芯200的一端的端面，以于该端面形成出液口202。
47.在其中一些实施例中，进液口201的数量为一个。进液口201可以设置于阀芯200的周向侧壁。在其中另一些实施例中，进液口201的数量为多个，多个进液口201沿阀芯200的周向间隔设置，多个进液口201均连通。
48.比如，如图1-图3所示，进液口201的数量为四个，四个进液口201沿阀芯200的周向均匀间隔设置。四个进液口201连通至一处，且形成部分过液通道203。由任意进液口201进入过液通道203的液体汇聚后通过出液口202排出过液通道203。这样的设置可以提高进液效率，而且可以避免单一进液口201堵塞导致无法进液的情况发生。
49.在一些实施例中，阀芯200可以直接与注液件400连接。在另一些实施例中，阀芯200也可以与注液件400间接连接。
50.在一些实施例中，流体截止阀还包括连接件300。连接件300连接阀芯200与注液件400，以实现阀芯200与注液件400间接连接。连接件300具有流道301。出液口202通过流道301与出液通道401连通。液体由进液口201进入阀体100后，由出液口202排出至流道301，并流经出液通道401以排出完成注液。连接件300的设置便于阀芯200与注液件400连接，而且这样的设置可以便于更换注液件400的同时，不易损伤阀芯200。
51.在一些实施例中，复位件500具有弹性。复位件500被压缩时具有弹性形变，不受外力时复位件500回复原状并释放弹力。复位件500套设于阀芯200的外壁。在第一方向上，复位件500的一端与连接件300抵接，另一端与阀芯通道120的内壁抵接。当注液件400与待注液件400抵接，阀芯200相对阀体100沿第一方向移动时，阀芯200处于工作状态，在第一方向上，复位件500的两端的距离减小，以压缩复位件500并使得复位件500蓄积回复力。当注液件400与待注液件400分离，复位件500恢复原长，以使得复位件500的两端的距离增大，即，复位件500带动阀芯200相对于阀体100沿第一方向运动。
52.在一些实施例中，复位件500可以选择弹簧。在另一些实施例中，复位件500也可以选择具有弹性的其他复位件，如弹性橡胶套。
53.可以理解，阀芯200与注液件400直接连接的实施例中，复位件500可以套设于部分阀芯200的外壁，且在第一方向上，复位件500的一端与阀芯200的外壁抵接，另一端与阀芯通道120的内壁抵接。通过复位件500的回复力实现阀芯200的复位。
54.在一些实施例中，还包括复位密封件800。复位密封件800可以设置于连接件300外壁。复位密封件800设置于复位件500的远离进液口201的一端。复位密封件800可以密封连接件300与阀体100通道内壁之间的空隙，以防止该空隙处漏液。可以理解，在未设置连接件300的实施例中，复位密封件800可以设置于阀芯200外壁，复位密封件800设置于复位件500的远离进液口201的一侧的部分阀芯200外壁。复位密封件800可以密封阀芯200与阀体100通道内壁之间的空隙，以防止该空隙处漏液。
55.在一些实施例中，连接件300外壁或阀芯200外壁开设有容纳前述复位密封件800的复位密封槽321。复位密封槽321可以呈环形设置于所述连接件300外壁或阀芯200外壁。复位密封件800可以卡接至复位密封槽321。
56.在一些实施例中，复位密封件800的数量可以为一个，也可以为多个。当复位密封件800的数量为多个时，多个复位密封件800可以沿连接件300或阀芯200的轴线方向依次间隔平行设置。
57.在一些实施例中，复位密封件800可以选择密封圈。
58.在一些实施例中，连接件300的流道301可以包括依次连通的第一流道3011与第二流道3012。其中，第一流道3011与出液口202连通并在远离出液口202的方向上呈收缩状，即，沿第一流道3011至第二流道3012的方向，第一流道3011的截面面积逐渐减小。第二流道3012与出液通道401连通。第二流道3012的截面面积小于过液通道203的截面面积。通过设置呈收缩状的第一流道3011，可以使得液体在由截面面积较大的过液通道203进入流道301时，液体对流道301内壁的冲撞影响较小，分散冲击力。在一些实施例中，出液口202沿第一方向呈扩展状，即，沿进液口201至出液口202的方向，出液口202的截面面积逐渐增大。上述设置可以使得液体在由阀芯200进入流道301时，流速略微降低，降低液体对流道301内壁的冲击力。
59.在一些实施例中，第一流道3011沿第一方向呈收缩状且出液口202沿第一方向呈扩展状。这样的设置可以实现液体在由截面面积较大的过液通道203进入流道301时，降低流体的速度并分散冲击力，减少流体对阀体100与连接件300的连接稳定性的影响。
60.在一些实施例中，阀芯通道120可以包括沿第一方向依次连通的第一通道121、第二通道122与第三通道123。其中，第一通道121可以容纳阀芯200具有进液口201的部分。第二通道122可以容纳套设有复位件500的阀芯200的部分，也就是说，复位件500容置于第二通道122内。第三通道123可以容纳设置有连接件300的阀芯200的部分，也就是说，连接件300的至少部分容置于第三通道123内。第二通道122的内壁具有连接面103。连接面103可以与复位件500抵接，即，在第一方向上，复位件500的一端与连接面103相抵，以实现与阀体100相抵，复位件500的另一端则与连接件300相抵。可以理解，在另一些实施例中，连接面103可以为第一通道121与第二通道122的过渡面。
61.其中，第一通道121、第二通道122与第三通道123的截面面积依次增大。第二通道122的截面面积大于第一通道121的截面面积，可以便于实现复位件500套设于阀芯200的同时，无需阀芯200对应部分的厚度降低以满足阀芯200可以容置于阀芯通道120内，可以保证阀芯200的强度。第三通道123的截面面积大于第二通道122的截面面积，可以便于实现连接件300能够与复位件500的抵接面积增大，进而避免复位件500形变时，复位件500与连接件300脱离的情况发生。除此之外，第三通道123的截面面积大于第二通道122的截面面积也可以便于安装复位密封件800。
62.在一些实施例中，阀芯通道120的内壁设置第一抵接面104，连接件300设置第二抵接面322，当第二抵接面322与第一抵接面104相抵时，复位件500具有最大回复力。可以理解，当第二抵接面322与第一抵接面104相抵时，阀芯200移动至极限位置，无法继续沿原运动方向相对阀体100运动。此时复位件500压缩至压缩量最大的状态。通过设置第一抵接面104与第二抵接面322，可以防止阀芯200过度运动而导致的复位件500压缩程度过大。
63.在一些实施例中，第一抵接面104为第二通道122与第三通道123的过渡面。
64.在一些实施例中，进液通道110的内壁设置第一限位面105。阀芯200的端部设置第二限位面213。当阀芯200处于工作状态时，第一限位面105与第二限位面213相抵。可以理解，当第一限位面105与第二限位面213相抵时，阀芯200移动至极限位置，无法继续沿原运动方向相对阀体100运动，从而避免阀芯200过度运动而导致的阀芯200漏液。
65.在一些实施例中，流体截止阀还包括第二密封件700，阀芯200或阀芯通道120设置第二容纳槽221，第二密封件700设置于第二容纳槽221内，第二密封件700可以密封阀芯200与阀芯通道120的内壁，以避免液体进入阀芯200与阀芯通道120的空隙内，从而进一步避免漏液。
66.可以理解，在一些实施例中，第二密封件700可以对第一通道121的通道内壁与阀芯200进行密封。相比于第二密封件700设置于第二通道122处或第三通道123处，第二密封件700设置于第一通道121处可以较好地防止液体由阀芯200外壁流出流体截止阀。
67.在一些实施例中，第二密封件700可以为密封圈。
68.在一些实施例中，在第一方向上，阀芯200包括依次连接的进入段210、中间段220与连接段230。其中，过液通道203贯穿中间段220与连接段230。
69.进入段210可以设置有前述第二导流面211。进入段210的端面设置有前述第二限位面213。中间段220与进入段210连接的端部开设有前述进液口201。中间段220可以设置有第二容纳槽221。中间段220靠近连接段230的部分可以套设有前述复位件500。连接段230远离中间段220的端面可以开设有出液口202。除此之外，连接段230的端部可以伸入连接件300，以便于与连接件300相连接。
70.当阀芯200处于工作状态时，进入段210与具有进液口201的部分中间段220位于进液通道110内，其余部分位于阀芯通道120内。当阀芯200处于截止状态时，阀芯200仅进入段210位于进液通道110内。
71.上述流体截止阀的结构简单，启闭过程中无需采用电路或气路动力件。密封性较好，而且密封性可以通过改变复位件500的弹力大小控制。通过设置收缩状的第一导流面102与第二导流面211，使得液体不易积液。
72.一种注液设备,包括前述任意流体截止阀。注液设备可以对电池进行注液，注入液体可以为电解液。注液设备还可以包括泵体与液体输送管，泵体可以使得液体输送管内的液体产生动力，以便于液体输入至流体截止阀内。
73.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
74.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。