高壓雙軟管隔膜泵用單向閥及單向閥組的制作方法

本發(fā)明屬于帶有導(dǎo)桿的單向閥技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高壓雙軟管隔膜泵用單向閥及單向閥組。

背景技術(shù)：

單向閥是高壓雙軟管隔膜泵的關(guān)鍵部件，起單向過流作用。由于煤漿等輸送介質(zhì)的磨蝕性、腐蝕性，以及隔膜泵高壓運(yùn)行時(shí)單向閥不停地進(jìn)行開啟和關(guān)閉動(dòng)作，給其閥芯和閥座帶來了不斷的強(qiáng)力沖擊和高速?zèng)_刷，使得單向閥成為易損部件，所以高壓雙軟管隔膜泵用單向閥的性能和壽命直接影響隔膜泵的性能和連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率，對(duì)整個(gè)工作系統(tǒng)產(chǎn)能和設(shè)備運(yùn)行損耗影響巨大。

現(xiàn)有高壓雙軟管隔膜泵用單向閥由于其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制，8.0mpa工作時(shí)很難實(shí)現(xiàn)累積運(yùn)行1000小時(shí)以上的使用壽命，故隔膜泵每年需要進(jìn)行多次檢修更換單向閥部件，嚴(yán)重影響隔膜泵的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率和整個(gè)工作系統(tǒng)的產(chǎn)能；

其次，現(xiàn)有單向閥部件所需更換的易損件范圍大，如圖1所示，現(xiàn)有單向閥包括閥蓋01、彈簧座02、彈簧03、閥芯04、壓緊螺母05、密封墊06、閥座07以及閥筒08；閥筒08的側(cè)部開設(shè)流體出口09；閥座內(nèi)腔由上部的錐形腔以及下部的圓柱形腔組成；圓柱形腔作為流體入口09；閥蓋01固定在閥筒08的上端將閥筒08上端密封；閥座07安裝在閥筒08內(nèi)腔的下部并且閥座的外表面與閥筒內(nèi)壁過盈配合；閥芯04豎直安裝在閥筒08內(nèi)腔中，彈簧蓋02與閥蓋01固連；閥芯04的一端插裝至彈簧蓋內(nèi)，另一端插裝入閥座07的錐形腔中；閥芯04自上而下依次安裝彈簧03、壓緊螺母05以及密封墊06；使用時(shí)流體從閥筒08的下端流入，流體給閥芯04施加壓力，閥芯04向上壓迫彈簧03收縮，從而閥芯04與閥座07之間形成流體入口，單向閥開啟，流體從該流體入口流入閥筒內(nèi)腔，并從閥筒側(cè)部開設(shè)的流體出口010流出，但是在長(zhǎng)期使用中由于受沖擊現(xiàn)有單向閥結(jié)構(gòu)中的閥芯04、閥座07、閥筒08、彈簧座02、密封墊06、彈簧03均需要更換，損耗成本巨大；

第三，現(xiàn)有單向閥下進(jìn)側(cè)出的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不易實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)閥串聯(lián)使用，以提高隔膜泵的運(yùn)行可靠性，即使勉強(qiáng)實(shí)現(xiàn)了兩閥或多閥串聯(lián)使用，其布置空間也會(huì)很大且結(jié)構(gòu)笨重，不便于檢修維護(hù)和替換其內(nèi)部的易損零部件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出了一種高壓雙軟管隔膜泵用單向閥及單向閥組，其解決了現(xiàn)有單向閥壽命不高，易損件范圍大、損耗成本大，可靠性不高的問題，并且形成的單向閥組使用空間小且結(jié)構(gòu)便于檢修維護(hù)其內(nèi)部易損零部件方便替換。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

本發(fā)明提供了一種高壓雙軟管隔膜泵用單向閥，包括閥筒、閥蓋、閥芯、彈簧、壓緊螺母、密封墊以及閥座；閥蓋固定在閥筒的上端；閥座安裝在閥筒內(nèi)腔的下部；閥芯豎直安裝在閥筒內(nèi)腔中；閥芯自上而下依次安裝彈簧、壓緊螺母以及密封墊；閥座內(nèi)腔由上部的錐形腔以及下部的圓柱形腔組成；圓柱形腔作為流體入口；

其改進(jìn)之處是：所述閥蓋上開設(shè)有與閥筒內(nèi)腔連通的過流孔；流體自下而上進(jìn)入閥筒內(nèi)，這種下進(jìn)上出的結(jié)構(gòu)便于兩個(gè)單項(xiàng)閥串聯(lián)使用時(shí)節(jié)省空間減輕重量；閥座為臺(tái)階結(jié)構(gòu)；閥座的大端靠近小端處設(shè)置有長(zhǎng)倒角；閥座的大端遠(yuǎn)離小端的部分與閥筒內(nèi)壁間隙配合，這種設(shè)計(jì)不僅保證精密的裝配定位間隙，又在閥座被閥芯沖擊的主要受力段有了較大的間隙間隔，有效防止了沖擊變形使得閥座和閥筒過盈鉚接不易拆卸進(jìn)而損壞閥筒，最終閥筒的易損性全部轉(zhuǎn)移到了閥座，易損件范圍縮小。

另外，該單向閥設(shè)置有兩道密封結(jié)構(gòu)，其中，密封墊的密封面伸出到所述閥芯(球形密封段)與所述錐形腔的接觸切面之外，由此密封墊與閥座錐形腔形成第一道密封。

其次，本發(fā)明的閥蓋中心開設(shè)圓孔；所述閥蓋中心開設(shè)圓孔；所述閥芯由四部分組成，自上而下分別包括圓柱導(dǎo)向段、螺紋限位段、球形密封段以及三爪導(dǎo)向段；其中，圓柱導(dǎo)向段上套裝彈簧并插裝到閥蓋的圓孔中；螺紋限位段與壓緊螺母螺紋連接；球形密封段與閥座的錐形腔線接觸形成第二道密封；三爪導(dǎo)向段與閥座的圓柱形腔配合，同時(shí)保證了閥芯動(dòng)作的正確性和平穩(wěn)性，提高了單向閥工作時(shí)的可靠性。

為了防止密封墊在閥芯沖擊壓上閥筒時(shí)產(chǎn)生竄動(dòng)，本發(fā)明中壓緊螺母與密封墊接觸的面上以及球形密封段與密封墊接觸的面上均開設(shè)有多個(gè)止動(dòng)槽。

圓柱導(dǎo)向段與所述圓孔之間安裝有導(dǎo)向套，導(dǎo)向套通過固定在所述圓孔側(cè)壁內(nèi)軸向擋圈限位，由此閥蓋不會(huì)被閥芯和閥蓋間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)磨損，閥蓋的易損性全部轉(zhuǎn)移到了導(dǎo)向套上，磨損僅僅針對(duì)導(dǎo)向套，磨損后只需更換導(dǎo)向套即可。

上述閥座大端與閥筒內(nèi)壁間隙配合的部分安裝有密封圈。

閥筒與閥座大端之間沿水平方向設(shè)置有第一頂絲，通過第一頂絲可以將閥座固定在閥筒的內(nèi)部而不掉下來，便于單向閥進(jìn)行整套安裝和拆卸。

為了防止閥芯上下動(dòng)作時(shí)壓緊螺母松動(dòng)，進(jìn)而提高了閥芯和單向閥工作時(shí)的可靠性，上述壓緊螺母與所述螺紋限位段之間沿水平方向設(shè)置有第二頂絲。

上述至少兩個(gè)串聯(lián)的高壓雙軟管隔膜泵用單向閥組成一個(gè)單向閥組。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、單向閥壽命高。本發(fā)明改善了閥筒和閥蓋的結(jié)構(gòu)加工工藝性，便于對(duì)其易損零件閥座和導(dǎo)向套進(jìn)行精密加工和熱處理強(qiáng)化，提高了閥筒和閥蓋的使用壽命；同時(shí)閥芯的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也緩解了閥芯和閥座之間的沖擊力；這些有效提高了單向閥的使用壽命。

2、易損件范圍小、損耗成本小。本發(fā)明閥筒和閥座采用長(zhǎng)倒角和間隙配合的設(shè)計(jì)使得其易損性全部轉(zhuǎn)移到閥座上，保護(hù)了其主體零件閥筒；閥蓋上安裝導(dǎo)向套的設(shè)計(jì)使得其易損性全部轉(zhuǎn)移到導(dǎo)向套上，保護(hù)了其主體零件閥蓋；這些有效減小了單向閥的易損件范圍和損耗成本。

3、本發(fā)明的密封墊的密封面伸出到所述球形密封段與所述錐形腔的接觸切面之外，由此密封墊與閥座錐形腔形成第一道密封，并對(duì)閥芯沖擊閥座的沖擊力進(jìn)行緩沖。同時(shí)球形密封段與閥座錐形腔線接觸形成第二道密封，并對(duì)閥芯的下行進(jìn)行限位，進(jìn)一步的提高了單向閥的密封性能。

4、可靠性高。本發(fā)明閥芯的第二頂絲和止動(dòng)槽設(shè)計(jì)，有效防止了閥芯沖擊壓上閥筒時(shí)，壓緊螺母松動(dòng)和密封墊竄動(dòng)；閥芯的上下兩端柱面導(dǎo)向中間球面密封限位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證了閥芯動(dòng)作的正確性和平穩(wěn)性；這些都提高了單向閥工作時(shí)的可靠性。

5、便于檢修維護(hù)和拆裝。本發(fā)明閥筒的加入第一頂絲的設(shè)計(jì)，可以將閥座固定在閥筒的內(nèi)部而不掉下來，便于單向閥進(jìn)行整套安裝和拆卸，便于檢修維護(hù)和替換其內(nèi)部易損零部件。

6、采用至少兩個(gè)單向閥組成的單向閥組串聯(lián)使用空間小，重量輕。本發(fā)明閥蓋的過流孔設(shè)計(jì)，使得閥筒內(nèi)腔中的輸送介質(zhì)可以通過彈簧座蓋板上的過流孔輸出，這種下進(jìn)上出的結(jié)構(gòu)便于單向閥組使用時(shí)節(jié)省空間減輕重量。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有單向閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；

附圖標(biāo)記如下：

01-閥蓋、02-彈簧座、03-彈簧、04-閥芯、05-壓緊螺母、06-密封墊、07-閥座、08-閥筒、09-流體入口、010-流體出口。

圖2為本發(fā)明單向閥的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖3為閥芯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

附圖標(biāo)記如下：

1-閥蓋、2-導(dǎo)向套、3-彈簧、4-閥芯、41-圓柱導(dǎo)向段、42-螺紋限位段、43-球形密封段、44-三爪導(dǎo)向段、5-壓緊螺母、6-密封墊、7-閥座、8-閥筒、9-密封圈、10-第一頂絲、11-圓柱形腔、12-閥筒內(nèi)腔、13-第二頂絲、14-過流孔、15-軸用擋圈、16-長(zhǎng)倒角、17止動(dòng)槽、18-閥座內(nèi)腔、19-錐形腔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行詳細(xì)的說明：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)：

如圖2所示，所述單向閥包括閥筒8、閥蓋1、閥芯4、彈簧3、壓緊螺母5、密封墊6以及閥座7；閥座內(nèi)腔18由上部的錐形腔19以及下部的圓柱形腔11組成；圓柱形腔作為流體入口；

閥蓋1固定在閥筒8內(nèi)腔的上部；閥座7安裝在閥筒內(nèi)腔12的下部；閥芯4豎直安裝在閥筒內(nèi)腔12中；閥芯4自上而下依次安裝彈簧3、壓緊螺母5以及密封墊6；

閥蓋1上開設(shè)有與閥筒內(nèi)腔連通的過流孔14；流體自下而上進(jìn)入閥筒內(nèi)腔12，這種下進(jìn)上出的結(jié)構(gòu)便于至少兩個(gè)單向閥串聯(lián)使用時(shí)節(jié)省空間減輕重量；閥座7為臺(tái)階結(jié)構(gòu)；閥座7的大端靠近閥座7小端的部分設(shè)置有長(zhǎng)倒角16；閥座7的大端遠(yuǎn)離閥座7小端的部分與閥筒8內(nèi)壁間隙配合，這種設(shè)計(jì)不僅保證精密的裝配定位間隙，又在閥座被閥芯沖擊的主要受力段有了較大的間隙間隔，有效防止了沖擊變形使得閥座和閥筒過盈鉚接不易拆卸進(jìn)而損壞閥筒，最終閥筒的易損性全部轉(zhuǎn)移到了閥座，易損件范圍縮小。

另外，密封墊的6密封面伸出到所述閥芯(實(shí)際為閥芯的球形密封段43)與所述錐形腔19的接觸切面之外，由此密封墊6與閥座錐形腔19形成第一道密封，并對(duì)閥芯沖擊閥座的沖擊力進(jìn)行緩沖。

如圖3所示，閥蓋1中心開設(shè)圓孔；閥芯4由四部分組成，自上而下分別包括圓柱導(dǎo)向段41、螺紋限位段42、球形密封段43以及三爪導(dǎo)向段44；其中，圓柱導(dǎo)向段41上套裝彈簧3并插裝到閥蓋1的圓孔中；螺紋限位段42與壓緊螺母5配合；球形密封段43與閥座7的錐形腔線接觸形成第二道密封；三爪導(dǎo)向段44與閥座7的圓柱形腔11配合，由此保證了閥芯動(dòng)作的正確性和平穩(wěn)性，提高了單向閥工作時(shí)的可靠性。

為了防止密封墊6在閥芯4沖擊閥筒時(shí)產(chǎn)生竄動(dòng)，本發(fā)明中壓緊螺母5與密封墊6接觸的面上以及球形密封段與密封墊6接觸的面上均開設(shè)有多個(gè)止動(dòng)槽17。

圓柱導(dǎo)向段41與閥蓋1上的圓孔之間安裝有導(dǎo)向套2，導(dǎo)向套2通過固定在所述圓孔側(cè)壁內(nèi)軸向擋圈15限位，軸用擋圈15將導(dǎo)向套2固定在閥蓋1上使之無法軸向竄動(dòng)，由此閥蓋1不會(huì)被閥芯4和閥蓋1間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)磨損，閥蓋1的易損性全部轉(zhuǎn)移到了導(dǎo)向套2上，磨損僅僅針對(duì)導(dǎo)向套2，磨損后只需更換導(dǎo)向套即可。閥座7大端與閥筒8內(nèi)壁間隙配合的部分安裝有密封圈9。密封圈9用來防止輸送介質(zhì)從錐閥座7和閥筒8之間泄漏；閥筒8與閥座7大端之間沿水平方向設(shè)置有第一頂絲10，通過第一頂絲10可以將閥座7固定在閥筒8的內(nèi)部而不掉下來，便于單向閥進(jìn)行整套安裝和拆卸。

為了防止閥芯4上下動(dòng)作時(shí)壓緊螺母5松動(dòng)，進(jìn)而提高了閥芯4和單向閥工作時(shí)的可靠性，壓緊螺母5與所述螺紋限位段42之間沿水平方向設(shè)置有第二頂絲13。

另外，本發(fā)明將至少兩個(gè)單向閥串聯(lián)，可以形成單向閥組。

本發(fā)明原理：

這種單向閥安裝在雙軟管隔膜泵軟管的上下兩端出進(jìn)口位置，由此實(shí)現(xiàn)煤漿等輸送介質(zhì)的單向流動(dòng)。隔膜泵是一種容積泵，通過其軟管內(nèi)腔密閉容積大小變化，來實(shí)現(xiàn)輸送介質(zhì)的：其軟管內(nèi)腔密閉容積變小時(shí)，其內(nèi)腔的壓力增大，下端入口處的單向閥閥芯4在彈簧3和閥筒內(nèi)腔12壓力的作用下壓緊在閥座7上，入口單向閥處于密封關(guān)閉狀態(tài)，上端出口處(過流孔14)單向閥的閥芯在內(nèi)腔壓力克服彈簧3壓緊力時(shí)向上移動(dòng)，打開出口單向閥閥芯4和閥座7之間的密封，輸送介質(zhì)由隔膜泵軟管內(nèi)腔密閉容積通過閥座下端進(jìn)入閥筒內(nèi)腔12，進(jìn)而再由過流孔14進(jìn)入隔膜泵的出口管路；

反之，當(dāng)其軟管內(nèi)腔密閉容積變大時(shí)，其內(nèi)腔的壓力減小形成真空，上端出口處的單向閥閥芯4在彈簧3和隔膜泵出口管路壓力的作用力下壓緊在閥座7上，出口單向閥處于密封關(guān)閉狀態(tài)，下端入口處單向閥的閥芯在內(nèi)腔真空壓力克服彈簧3壓緊力時(shí)向上移動(dòng)，打開入口單向閥閥芯4和閥座7之間的密封，輸送介質(zhì)由隔膜泵入口管路通過閥座下端進(jìn)入閥筒內(nèi)腔12，進(jìn)而再由過流孔14進(jìn)入隔膜泵的軟管內(nèi)腔密閉容積。