CN105351573B - 自密封旋启式软密封止回阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自密封旋启式软密封止回阀，包括阀体，阀体内设有相互连通的进液腔和出液腔，阀体内铰装有摇杆，摇杆上连接有可将进液腔和出液腔阻断的阀板，阀板的外表面上包覆有弹性密封层；阀板的一端面为用于与摇杆连接的连接端面、另一端面为密封端面；所述进液腔的腔壁内端面上设有沉孔从而使进液腔和沉孔之间形成过渡台阶；所述阀板密封端面上的弹性密封层与过渡台阶接触配合后可形成实现轴向密封的轴向密封副；所述阀板外周面上的弹性密封层与沉孔的孔壁接触配合后可形成实现径向密封的径向密封副。该止回阀结构简单，具有轴向密封和径向密封双重效果，即使流体压力较低时也不易造成渗漏或泄漏。
Description
技术领域
本发明涉及一种自密封旋启式软密封止回阀 。
背景技术
目前，公知的旋启式软密封止回阀包括阀体，阀体内设有相互连通的进液腔和出液腔，阀体内铰装有摇杆，摇杆上连接有可将进液腔和出液腔阻断的阀板，阀板的外表面上包覆有弹性密封层；阀板的一端面为用于与摇杆连接的连接端面、另一端面为密封端面。密封原理是阀板绕阀体内的销轴转动，阀板的密封端面将进液腔的内端口封堵，靠流体压力和阀板自重使密封端面上的弹性密封层受压变形从而实现密封即阻断进液腔和出液腔。上述结构的止回阀，不足之处是流体压力较低时，密封端面的弹性密封层受压变形较小，易造成阀门渗漏或泄漏。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述缺陷，提供一种密封效果好的自密封旋启式软密封止回阀 。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种如下结构的自密封旋启式软密封止回阀，包括阀体，阀体内设有相互连通的进液腔和出液腔，阀体上铰装有阀轴，阀轴上连接有摇杆，摇杆上连接有可将进液腔和出液腔阻断的阀板，阀板的外表面上包覆有弹性密封层；阀板的一端面为用于与摇杆连接的连接端面、另一端面为密封端面；其结构特点在于：所述进液腔的腔壁内端面上设有与进液腔连通的沉孔，所述进液腔和所述沉孔之间形成过渡台阶；所述阀板密封端面上的弹性密封层与过渡台阶接触配合后可形成实现轴向密封的轴向密封副；所述阀板外周面上的弹性密封层与沉孔的孔壁接触配合后可形成具有径向自密封效果的径向密封副。
所述阀板密封端面外缘部位的弹性密封层轴向外凸后形成密封环台，所述轴向密封副由所述密封环台与过渡台阶接触配合后形成。
所述阀板外周面上的弹性密封层径向外凸后再轴向凸伸从而形成可与沉孔的孔壁贴合的环唇，所述径向密封副由所述环唇的外侧面与沉孔的孔壁接触配合后形成。
所述环唇的内侧面的轮廓线相对于所述阀板的轴线倾斜设置，从而使所述环唇的内侧面为圆锥面。
所述环唇的外侧面的轮廓线对于所述阀板的轴线倾斜设置，从而使所述环唇的外侧面为圆锥面。
所述沉孔为自其内端向外端逐渐变大的圆锥孔。
所述沉孔为自其内端向外端逐渐变大的圆锥孔。
所述阀轴上套装有在阀板开启过程中可起阻尼作用的弹簧。
所述阀轴上装有杠杆，所述阀体上铰装有阻尼油缸或阻尼气缸，所述阻尼油缸或阻尼气缸的活塞杆与所述杠杆铰接。
所述阀轴上装有杠杆，杠杆上装有装有配重块。
所述弹性密封层为橡胶密封层或聚四氟乙烯密封层。
所述沉孔和进液腔同心设置。
所述摇杆上装有缓冲垫。
阀板的密封端面上的弹性密封层与过渡台阶接触配合后，弹性密封层与过渡台阶二者可形成轴向密封副，从而实现轴向密封；弹性密封层与沉孔的孔壁二者可形成径向密封副，从而实现径向密封。将所述环唇的外侧面设为圆锥面可以带来以下好处：一是外侧面与沉孔的孔壁的配合会更加严密，其密封效果更好；二是阀门关闭时便于环唇进入沉孔；三是阀门开启时便于环唇离开沉孔以减小开启阻力。将所述环唇的内侧面设为圆锥面可以带来以下好处：流体压力作用在内侧面上后能产生径向分力，该径向分力可使环唇的外侧面与沉孔的孔壁贴合的更加严密，形成自密封。也就是说本发明既可通过阀板的密封端面上的弹性密封层实现轴向密封，也可通过阀板外周面上的弹性密封层实现径向自密封。即使流体压力较低时密封端面的弹性密封层受压变形较小，轴向密封副效果差，但是由于具有自密封效果的径向密封副的存在，也不会易造成阀门渗漏或泄漏。
综上所述，本发明的优点在于：结构简单，具有轴向密封和径向密封双重效果，即使流体压力较低时也不易造成渗漏或泄漏。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明：
图1为第一种结构的止回阀的畅通状态的结构示意图；
图2是图1所示止回阀的截止状态的结构示意图；
图3是图2中A部的放大图；
图4是第二结构的止回阀的截止状态的结构示意图；
图5是第三结构的止回阀的截止状态的结构示意图；
图6是第四结构的止回阀的截止状态的结构示意图；
图7是第五结构的止回阀的截止状态的结构示意图。
具体实施方式
第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀如图1和图2所示，包括阀体1，阀体1内设有相互连通的进液腔2和出液腔3，进液腔2的外端口为进液口，出液腔3的外端口为出液口。阀体1上铰装有阀轴12，阀轴12上固接有摇杆4，摇杆4上连接有阀板5，阀板5的外表面上包覆有弹性密封层6，弹性密封层6为橡胶制成的密封层、聚四氟乙烯制成的密封层或其它材料制成的弹性密封层。阀板5的一端面为用于与摇杆4连接的连接端面、另一端面为可与进液腔2的内端口接触配合的密封端面。阀板5的翻转可实现进液腔2和出液腔3的连通或阻断。所述进液腔2的腔壁内端面上设有与进液腔2同心设置的沉孔7，沉孔7与进液腔2同心设置可以简化沉孔7与进液腔2的加工工艺，沉孔7与进液腔2之间形成过渡台阶8。
如图2所示，所述阀板5密封端面上的弹性密封层6与过渡台阶8接触配合后可形成轴向密封副13；所述阀板5外周面上的弹性密封层6与沉孔7的孔壁接触配合后可形成径向密封副14。参照图1、图2和图3，所述阀板5外周面上的弹性密封层6径向外凸后再轴向凸伸，从而形成环唇9；所述环唇9的外侧面的轮廓线相对于阀板5的轴线倾斜设置，即环唇9的外侧面的轮廓线与所述阀板5的轴线成设定角度的夹角，从而使所述环唇9的外侧面15为圆锥面；上述径向密封副14是由环唇9的外侧面15与沉孔7的孔壁接触配合后形成的。将所述环唇9的外侧面15设为圆锥面可带来以下效果：一是外侧面15与沉孔7的孔壁的配合会更加严密，其密封效果更好；二是阀门关闭时便于环唇9进入沉孔；三是阀门开启时便于环唇9离开沉孔以减小开启阻力。而将所述沉孔7设为自其内端向外端逐渐变大的圆锥孔，即沉孔7靠近出液腔3的一端大、靠近过渡台阶8的一端小，不但能进一步使外侧面15与沉孔7的孔壁配合严密，而且更利于阀门开启时环唇9离开沉孔7，以进一步减小开启阻力。参照图1、图2和图3，所述环唇9的内侧面11的轮廓线相对于所述阀板5的轴线倾斜设置，即环唇9的内侧面11的轮廓线与所述阀板的轴线成设定角度的夹角，从而使所述环唇的内侧面11为圆锥面；将所述环唇9的内侧面11设为圆锥面可以带来以下好处：阀门关闭后，流体压力作用在内侧面11上后能产生径向分力，该径向分力可使环唇的外侧面15与沉孔7的孔壁贴合的更加严密，形成自密封。所述内侧面11和外侧面15的轮廓线相对于所述阀板轴线的倾斜角度以及所述沉孔7的轮廓线相对于沉孔7的轴心线的倾斜角度均可根据设计要求而定。继续参照图1、图2和图3，轴向密封副13可以由所述阀板5密封端面上的弹性密封层6与过渡台阶8接触配合后形成；轴向密封副13也可以按如下方式形成，即所述阀板5密封端面外缘部位的弹性密封层轴向外凸后形成密封环台23，所述轴向密封副13由所述密封环台23与过渡台阶8接触配合后形成。
参照图1和图2，所述摇杆4上装有可与阀体1内壁接触的缓冲垫10，缓冲垫10用橡胶等弹性材料制成。止回阀开启时，阀板5推动摇杆急速翻转，摇杆4会对阀体的内壁造成急速撞击；由动量定理可知，撞击的作用时间越长则撞击力越小。而缓冲垫10的设置可以有效减缓撞击，即缓冲垫10延长了撞击的作用时间，从来减小了撞击力，可以延长阀体的寿命。该结构的止回阀可通过阀体1两端的法兰16与管路进行连接。
第二种结构的自密封旋启式软密封止回阀如图4所示，该结构的止回阀是在第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的基础上做出的改进，其结构与第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的结构基本相同，不同之处在于以下两点：一是管路的连接方式不同，即将第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的阀体1外壁两端的法兰去掉进而换成沟槽接口17；第二种结构的自密封旋启式软密封止回阀通过沟槽接口17与管路实现连接；二是在阀轴12上套装有在阀板5开启过程中可起阻尼作用的弹簧18，弹簧18采用扭簧，弹簧18套装阀轴12上，弹簧18一端与阀体1连接，弹簧18另一端与摇杆4连接；阀板5上翻开启过程中，弹簧18可起阻尼作用，可防止阀板5急速翻转而对阀体的内壁造成急速撞击；阀板5下翻使阀门处于截止状态时，弹簧18可对阀板5施加压力，从而可以保证获得更好的密封效果。
第三种结构的自密封旋启式软密封止回阀是在第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的基础上做出的改进，其内部结构（参照图1和图2）与第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的内部结构完全相同。其不同之处在于其外部结构，参照图5，即阀体1外部设有装在阀轴12上的杠杆19，杠杆19上装有装有配重块20，配重块20可沿杠杆19滑动而改变位置，配重块20通过螺接在其上的锁紧螺钉24实现与杠杆19的锁定。杠杆19和配重块20起的作用在于可设定阀门开启压力，即流入阀内的流体的压力达到设定压力时可使阀门开启，反之则不能开启。通过更换配重块20或改变配重块20在杠杆19上的位置可改变阀门开启的设定压力。
第四种结构的自密封旋启式软密封止回阀是在第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的基础上做出的改进，其内部结构（参照图1和图2）与第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的内部结构完全相同。其不同之处在于其外部结构，参照图6，即阀体1外部设有装在阀轴12上的杠杆19，阀体1上铰装有阻尼油缸21，阻尼油缸21的活塞杆与所述杠杆19铰接；当然阻尼油缸21也可用阻尼气缸替代。阻尼油缸21或阻尼气缸的作用在于可设定阀门开启压力，即流入阀内的流体的压力达到设定压力时可使阀门开启，反之则不能开启。
第五种结构的自密封旋启式软密封止回阀如图7所示，该结构的止回阀是在第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的基础上做出的改进，其结构与第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的结构基本相同，不同之处在于与管路的连接方式不同，即将第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀的阀体1外壁两端的法兰去掉后再在阀体1内壁两端处加工出承插接口22；第五种结构的自密封旋启式软密封止回阀通过承插接口22与管路实现连接。
下面仅以第一种结构的自密封旋启式软密封止回阀为例进行说明其动作过程和密封原理，其余几种自密封旋启式软密封止回阀的动作过程和密封原理与之等同，不再一一赘述。参照图1和图2，止回阀通过法兰16与管路进行连接后处于图2所示的关闭状态，液体流入进液腔2，在液体压力的作用下，阀板5上翻使止回阀处于图1所示的导通状态，液体便进入出液腔3，使整个供液管路畅通；若此时因故障或其它原因停止供液，则阀板5在自重的作用下向下翻转，阀板5密封端面上的密封环台23与过渡台阶8接触后，在阀板5自重和出液腔3内液体压力的共同作用下发生弹性变形，从而实现轴向密封；而环唇9与沉孔7孔壁接触后，由于环唇9的内侧面11的轮廓线相对于所述阀板5的轴线倾斜设置，使环唇9的内侧面为圆锥面，出液腔3内的液体压力作用在环唇9的内侧面上后会产生径向分力，该径向分力可使环唇9的外侧面与沉孔7孔壁紧紧贴合，从而实现径向自密封。
Claims (8)
1.一种自密封旋启式软密封止回阀，包括阀体（1），阀体（1）内设有相互连通的进液腔（2）和出液腔（3），阀体（1）上铰装有阀轴，阀轴上连接有摇杆（4），摇杆（4）上连接有可将进液腔（2）和出液腔（3）阻断的阀板（5），阀板（5）的外表面上包覆有弹性密封层（6）；阀板（5）的一端面为用于与摇杆（4）连接的连接端面、另一端面为密封端面；其特征在于：所述进液腔（2）的腔壁内端面上设有与进液腔连通的沉孔（7），所述进液腔（2）和所述沉孔（7）之间形成过渡台阶（8）；所述阀板（5）密封端面上的弹性密封层（6）与过渡台阶（8）接触配合后可形成实现轴向密封的轴向密封副；所述阀板（5）外周面上的弹性密封层（6）与沉孔（7）的孔壁接触配合后可形成具有径向自密封效果的径向密封副；
所述阀板（5）外周面上的弹性密封层（6）径向外凸后再轴向凸伸从而形成可与沉孔（7）的孔壁贴合的环唇（9），所述径向密封副由所述环唇（9）的外侧面与沉孔（7）的孔壁接触配合后形成；
所述环唇（9）的内侧面的轮廓线相对于所述阀板（5）的轴线倾斜设置，从而使所述环唇（9）的内侧面为圆锥面，阀门关闭后，流体压力作用在所述内侧面上后能产生径向分力；
所述环唇（9）的外侧面的轮廓线对于所述阀板（5）的轴线倾斜设置，从而使所述环唇（9）的外侧面为圆锥面。
2.根据权利要求1所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述沉孔（7）为自其内端向外端逐渐变大的圆锥孔。
3.根据权利要求1或2所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述阀轴上套装有在阀板（5）开启过程中可起阻尼作用的弹簧。
4.根据权利要求1或2所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述阀轴上装有杠杆，所述阀体（1）上铰装有阻尼油缸或阻尼气缸，所述阻尼油缸或阻尼气缸的活塞杆与所述杠杆铰接。
5.根据权利要求1或2所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述阀轴上装有杠杆，杠杆上装有装有配重块。
6.根据权利要求1所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述弹性密封层（6）为橡胶密封层或聚四氟乙烯密封层。
7.根据权利要求1所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征是：所述沉孔（7）和进液腔（2）同心设置。
8.根据权利要求1、2、6和7中任一权利要求所述的自密封旋启式软密封止回阀，其特征在于：所述摇杆（4）上装有缓冲垫（10）。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Hairuo Inventor after: Zhang Jiancheng Inventor after: Chen Bo Inventor before: Zhang Jiancheng Inventor before: Chen Bo |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20170817 Address after: 262737 Shandong city of Weifang province Rhine Binhai Economic and Technological Development Zone Road to two Street West Jiangdong North Applicant after: AQUA CASTING Inc. Address before: 261057 No. 3998 West Ring Road North, Weicheng District, Shandong, Weifang Applicant before: SHANDONG LEDE MACHINERY Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Self sealing swing soft seal check valve Effective date of registration: 20220224 Granted publication date: 20171031 Pledgee: Weifang Bank Co.,Ltd. Heping Road sub branch Pledgor: AQUA CASTING Inc. Registration number: Y2022980001847 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20230223 Granted publication date: 20171031 Pledgee: Weifang Bank Co.,Ltd. Heping Road sub branch Pledgor: AQUA CASTING Inc. Registration number: Y2022980001847 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Self-sealing swing soft seal check valve Effective date of registration: 20230228 Granted publication date: 20171031 Pledgee: Weifang Bank Co.,Ltd. Heping Road sub branch Pledgor: AQUA CASTING Inc. Registration number: Y2023980033675 |