阅读说明：本技术 一种泵用液力端及结构改进的多通道单向阀组件 (Hydraulic end for pump and multichannel check valve subassembly of institutional advancement ) 是由 张鹤 张生昌 张华军 皮亚明 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种泵用液力端及结构改进的多通道单向阀组件,属于泵阀技术领域。单向阀组件包括设有多条进液流道的阀座,通过阀芯座而可沿启闭方向移动地安装在阀座上的多个锥形阀芯,及用于迫使阀芯阀面紧压于阀座阀面上的弹性复位件；锥形阀芯包括拼合成锥形结构的第一子阀芯与第二子阀芯,第一子阀芯与第二子阀芯的拼合面间压有密封件；第一子阀芯通过紧固件而固定在阀芯座上,第二子阀芯可沿启闭方向活动地安装在阀芯座上；每个子阀芯的外周上固设有非金属缓冲层；进液流道的出液端口面为与单个锥形阀芯相适配的锥形阀座阀面。基于前述结构改进,能降低阀芯与阀座上阀面加工工艺难度的同时,改善水力流道特性,可广泛应用于泵等技术领域中。(The invention relates to a multi-channel check valve component with an improved hydraulic end and structure for a pump, and belongs to the technical field of pump valves. The check valve component comprises a valve seat provided with a plurality of liquid inlet flow channels, a plurality of conical valve cores which are movably arranged on the valve seat along the opening and closing direction through the valve core seat, and an elastic resetting piece used for forcing the valve surface of the valve core to be pressed on the valve surface of the valve seat; the conical valve core comprises a first sub valve core and a second sub valve core which are spliced into a conical structure, and a sealing element is pressed between splicing surfaces of the first sub valve core and the second sub valve core; the first sub valve core is fixed on the valve core seat through a fastener, and the second sub valve core can be movably arranged on the valve core seat along the opening and closing direction; a non-metal buffer layer is fixedly arranged on the periphery of each sub valve core; the liquid outlet port surface of the liquid inlet flow passage is a conical valve seat surface matched with a single conical valve core. Based on the structural improvement, the hydraulic flow channel characteristic can be improved while the processing process difficulty of the valve surfaces on the valve core and the valve seat can be reduced, and the hydraulic flow channel can be widely applied to the technical fields of pumps and the like.)

一种泵用液力端及结构改进的多通道单向阀组件

技术领域

本发明涉及单向阀技术领域，具体地说，涉及一种结构改进的多通道单向阀组件及以该单向阀组件构建的泵用液力端。

背景技术

在公布号为CN105822539A的专利文献中公开了一种往复泵用组合式进出口单向阀，如其附图1所示的结构，包括进口单向阀与出口单向阀；每个单向阀均包括阀杆1，套装在该阀杆1外的阀座5与导向导流器2，套装在导向导流器2外的阀芯4，套装在阀芯4外且压于阀芯4与导向导流器2之间的弹性复位件3，及用于与阀杆1配合而将阀座5、阀芯4及导向倒流器2组装成一体结构的锁紧螺母；其中，弹性复位件3采用压缩弹簧进行构建，用于加速阀芯阀面紧压于阀座阀面上，以缩小关闭滞后角并降低回流量。

该单向阀基于在阀座5上设置多个独立的进液流道，并利用阀芯与设于阀座2上的阀面配合而能进行同步启闭，增加阀流量，从而用于构建大排量往复泵上，例如，用于隔膜泵上或申请人已经申请的申请号为CN201921229545.4的油隔离液力端上，但是在使用过程中发现这些单向阀存在使用寿命短，及阀芯加工精度要求高、过流面积小等问题，对于过流面积小的问题，可以通过将阀芯阀面与阀座阀面设置成锥形结构，但是加工出的锥形阀芯阀面与锥形阀座阀面很难紧密配合的问题。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种结构改进的多通道单向阀组件，以在能利用锥形阀面结构提高过流面积及改善水力流道特性的同时，提高阀芯与阀座的阀面紧配程度，并降低二者的加工工艺难度；

本发明的另一目的是提供一种以上述多通道单向阀构建的泵用液力端。

为了实现上述主要目的，本发明提供结构改进的多通道单向阀组件，包括设有多条进液流道的阀座，通过阀芯座而可沿启闭方向移动地安装在阀座上的多个阀芯，及用于迫使阀芯阀面紧压于阀座阀面上的弹性复位件；阀芯为锥形阀芯，锥形阀芯包括拼合成锥形结构的第一子阀芯与第二子阀芯，第一子阀芯与第二子阀芯的拼合面间压有密封件；第一子阀芯通过紧固件而固定在阀芯座上，第二子阀芯可沿启闭方向活动地安装在阀芯座上；每个子阀芯的外周上固设有非金属缓冲层；进液流道的出液端口面为与单个锥形阀芯相适配的锥形阀座阀面。

将阀芯设置成由第一子阀芯与第二子阀芯拼合而成的锥形阀芯，并在安装结构上，使第一子阀芯与阀芯座固定连接，而第二子阀芯在启闭方向上可活动地安装在阀芯座上，并配合以二者间的密封件，不仅能在阀芯阀面与阀座阀面压紧配合地过程中，使第二子阀芯能上下浮动调整其阀面与阀座阀面的配合程度，从而能在利用较低加工工艺加工出锥形阀面配合的阀芯阀座结构，以能很好地实现锥形阀面配合所带来的过流面积大而使流速低、水力损失小、效率高，效率高的技术效果。并基于在子阀芯的外周面贴设非金属缓冲层，能有效地降低关闭时的冲击载荷，降低噪声，提高阀的可靠性。

具体的方案为第一子阀芯与第二子阀芯中，一者的拼合面凸起地形成有卡合条，另一者的拼合面内凹地形成有与卡合条相适配的卡合槽；卡合槽与卡合条配合而构成止挡机构，用于止挡第二子阀芯沿启闭方向朝指向锥形槽座面的方向脱离阀芯座。以较为简单的结构构建第二子阀芯的安装结构。

更具体的方案为卡合槽为自另一者上背离阀芯座的端面内凹所形成单侧槽壁面凹槽；用于容纳密封件的容纳槽设于另一者上。便于对卡槽与卡条的加工，及可将密封件容纳槽的位置尽量布置拼接面的中间位置处。

进一步的方案为，用于容纳密封件的容纳槽设于子阀芯的拼合面在扣除单侧槽壁面凹槽后的面中间区域处，优选为布设在扣除单侧槽壁面凹槽后的面中间位置处。

优选的方案为第二子阀芯与阀芯座中，一者上沿启闭方向凸起地形成有对中凸起部；对中凸起部用于与设于另一者上的对中槽配合，而使两子阀芯更好地进行对中配合后再安装至阀芯座上。

另一个优选的方案为在阀芯座的内侧设有用于对部分流体进行导流的导流通道。降低水力损失。

更优选的方案为导流通道与进液流道对接；单向阀组件包括与阀座固定连接的筒状导向导流器；阀芯座具有可移动地套装在导向导流器外的套装孔；阀芯座的套装孔面上和/或导向导流器的外周面上内凹地形成有构建导流通道的导流孔；多个阀芯环绕导向导流器的周向均匀布置。

另一个优选的方案为第一子阀芯与第二子阀芯为半阀芯结构。便于阀芯地加工与安装。

另一个优选的方案为子阀芯的锥形周面上设有用于嵌套非金属缓冲层的安装根部的安装凹槽。

再一个优选的方案为，在启闭方向上，第二子阀芯间隙活动地安装在阀芯阀座上。具体为小间隙活动安装在阀芯座上，以能进行上下浮动地微调。

为了实现上述另一目的，本发明提供的泵用液力端包括介质泵送腔体及安装在介质泵送腔体的介质进口处的单向阀组件及介质出口处的单向阀组件，介质泵送腔体上设有用于对其腔体内的压力进行调节的外连接口，已在该腔体内形成相对低压或相对高压而触发其中一个单向阀组件开启导通；单向阀组件为上述任一技术方案所描述的单向阀组件。

采用多通道单向阀对其介质进出口的启闭进行控制，能有效地确保其大排量要求，且基于前述单向阀结构的改进，能有效地确保在大排量工况下的使用寿命，及降低锥形阀芯的加工工艺。

具体的方案为介质泵送腔体具有两端口分别构成介质进口与介质出口的筒体结构；阀杆贯穿筒体结构，两端对应地与两个单向阀组件的阀座固连。以便于将两个单向阀安装至介质泵送腔体内。

附图说明

图1为本发明泵用液力端实施例1的结构图；

图2为本发明泵用液力端实施例1中单向阀组件的结构图；

图3为图2所示结构的左侧局部放大图；

图4为图2所示结构的右侧局部放大图；

图5为图3中的A局部放大图；

图6为本发明泵用液力端实施例1中导向导流器的立体图；

图7为本发明泵用液力端实施例1中导向导流器的轴向剖视图；

图8为本发明泵用液力端实施例1中隔膜组件的结构图；

图9为本发明泵用液力端实施例1中内限位套的第一轴向剖视图；

图10为本发明泵用液力端实施例1中内限位套的第二轴向剖视图，第二轴向与图9中的第一轴向相正交；

图11为本发明泵用液力端实施例1中外限位套的结构图；

图12为图8中的C局部放大图；

图13为图8中的D局部放大图；

图14为本发明液力端子实施例2的结构图。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

本发明主要构思为通过对阀芯的结构进行改进，以能更好地实现利用锥形阀面而提高过流面积，以改善水力流道特性；对于阀杆、弹性复位件、阀座及导向导流器的结构可参照现有产品进行设计，并不局限于下述实施例中的示范性结构。此外，对于泵用液力端以隔膜泵及油隔离泵的液力端为例进行示范性说明，还有其他泵液力端可利用本多通道单向阀进行构建。

泵用液力端实施例1

参见图1至图13，本发明泵用液力端1为液压隔膜泵用液力端，包括泵体2、第一单向阀组件12、第二单向阀组件13及套装在泵体2内的隔膜组件6。为了确保泵用液力端1的大通量，第一单向阀组件12与第二单向阀组件为多通道单向阀组件，具体为具有两条以上的进液流道。

如图1所示，泵体2包括上端敞口的筒状本体21及可拆卸且水密地扣合在该敞口上的泵盖22，并通过固定螺栓231进行可拆卸的固定连接，具体地，泵体为圆筒体结构；在泵盖22与筒状本体21的内腔壁间压有弹性密封圈。在筒状本体21的内腔壁的上端部凸起地设有环状第二内肩台24及下端部凸起地设有环状第一内肩台25。

在泵体2内套装用于安装两个单项阀组件的安装顶杆93，其两端部分别构成两个单向阀组件的阀杆，例如其下端部为第一单向阀组件12的阀杆310。

参见图2至图6，单向阀12包括阀杆310、锁紧螺母311、阀座32、阀芯组件312、导向导流器33及压缩弹簧313。

阀杆310一端为膨胀端部3100，另一端部为与锁紧螺母311相适配的螺杆部。阀座32具有套装在阀杆310外的套孔320，并套孔320与阀杆310之间压有密封件318，具体为采用弹性密封条进行构建，在本实施例中为锥台结构，其上设有多条环绕套孔320的周向均匀布置的进液流道321，每条进液流道321的出液端口面为锥形槽座面3210，从而使第一单向阀组件12为多通道单向阀组件，以能提供大通量。

如图6及图7所示，导向导流器33为具有膨胀端部330的筒体结构，该筒体结构的内筒孔用于套装在阀杆310外，并在其上设有与进液流道321相适配对接的导流道331，即在本实施例，在导向导流器33上设有八条沿其周向均匀布置的导流道331。

阀芯组件312包括阀芯座34及安装在阀芯座34上多个锥形阀芯35，在本实施例中，锥形阀芯35的数量为八个，每个锥形阀芯35用于与锥形槽座面3210配合而可沿轴向启闭地套装在该锥形槽座面3210内，该轴向为锥形阀芯的高度方向。其中，锥形槽座面3210构成本实施例中的阀座阀面，而锥形阀芯35的锥形外周面构成与该阀座阀面相适配的阀芯阀面，二者紧压配合而实现阀门的启闭配合。

阀芯座34包括用于套装在导向导流器33外的套筒部340及用于安装锥形阀芯35的环形板座部341。

每个锥形阀芯35包括拼合成锥形结构的第一子阀芯36与第二子阀芯37，第二子阀芯37的拼合面内凹地形成有卡合槽370及内凹地形成有密封件容纳槽371，在本实施例中，容纳槽371位于卡合槽370的上方侧，且位于第二子阀芯37的拼合面在扣除卡合槽370后的面部中间区域处。与之匹配地，第一子阀芯36的拼合面凸起地形成有与卡合槽370相适配的卡合条360；在本实施例中，卡合槽370为自第二子阀芯37的下端面内凹所形成单槽壁面凹槽，即卡合槽370为自第二子阀芯37背离阀芯座34的端面内凹所形成单槽壁面凹槽。第二子阀芯37上沿启闭方向凸起地形成有对中凸起部375，在阀芯座34的阀芯板座341上设于与对中凸起部375相适配的对中凹槽，用于在安装过程中对两个子阀芯的拼合面进行对中。此外，可在阀芯套4的阀芯板座上设置孔长沿启闭方向布置的导孔，并在第二半阀芯7上固设有可滑动套装在该导孔内的导杆，以进行对中。在每个子阀芯的外周面上固设有其外周面用于构建缓冲层的非金属材料层350，如图5所示，具体地为，在子阀芯的锥形周面上设有用于嵌套非金属缓冲层的安装根部的安装凹槽377。在本实施例中，缓冲层采用PTFE等非金属材料进行构建。

在安装过程中，在容纳槽37内嵌有用于压在两本阀芯之间的密封件319，以对两者接合面的配合进行密封，具体选用弹性密封条进行密封。第一子阀芯36通过紧缩螺钉315而固定在环形板座部341上，且使卡合条360嵌入卡合槽370内，从而对第二子阀芯37上限移动进行限位，以使第二子阀芯37可沿启闭方向移动地安装在阀芯座34上，即卡合槽370与卡合条360配合而构成止挡机构，用于止挡第二阀芯37沿启闭方向朝指向锥形槽座面3210的方向脱离阀芯座34。

如图5所示，第二子阀芯37的拼合面两侧与卡合条360及阀芯板座341底面间均存在配合间隙，从而在安装完成后，在启闭方向上构成间隙活动地安装连接。

在安装过程中，压缩弹簧313套装在阀芯座34外，且一端抵压在环形板座部341上，而另一端抵压在膨胀端部330，以在利用阀杆310与锁紧螺母311将导向导流器33固定在阀座32上的同时，使导向导流器33的端面抵靠阀座32的出液侧端面上，从而能利用压缩弹簧313的弹性恢复力而使锥形阀芯35保持在锥形槽座面3210内，且使阀芯阀面与锥形槽座面3210上的阀座阀面部为可分离地抵靠接触，即压缩弹簧313构成用于迫使阀芯阀面紧压于阀座阀面上的弹性复位件。

第二单向阀组件13与第一单向阀组件12的结构相同，不同地是阀杆310与其他部件的连接结构；为了便于同步地将两个单向阀组件安装到泵体2内，通过膨胀端部3100与锁紧螺母311的配合而将第一单向阀组件12固定在安装顶杆93的下端部上，通过安装顶杆93的上端部与其他安装构建地配合而将固定在安装顶杆93的上端部上的第二单向阀组件13安装在泵体2的敞口端部内。

如图8至图13所示，隔膜组件4包括隔膜5及隔膜固定组件6；其中，隔膜5在无变形状态下为筒状膜结构，具体为圆筒状膜结构，包括内层隔膜50与外层隔膜51，两层隔膜表面紧贴地套装成一体结构；内层隔膜50的上端部的外表面外凸地形成有外侧固定挡圈500，下端部内表面内凸地形成有内侧固定挡圈501；外层隔膜51的上端部的外表面外凸地形成有外侧固定挡圈510，下端部内表面内凸地形成有内侧固定挡圈511。

隔膜固定组件6包括内限位套7、外限位套8、内侧压环60及外侧压环61。在本实施例中，为了适配筒状隔膜、便于安装及提高整体结构的紧凑性，将外限位套8与内限位套7的本体结构均设置为筒体结构，具体为圆筒体结构，即在本实施例中，外限位套8、内限位套7及内隔膜均为圆筒结构。

如图9及图10所示，内限位套7为内套筒，其在轴对称的两个位置处开设有容纳通口70、71，两个容纳通口70、71的结构为长轴沿该内套筒的轴向延伸布置的长孔结构，如图10所示，在横向投影上，即在图中纸面上的投影中，腰圆孔状的两个容纳通口70、71的宽度与该内套筒的内直径大致相等，具体为略小于，在轴向上，长轴长略小于内套筒的高度。两个以上的容纳通口环绕泵体的周向均匀布置；而将容纳通口的数量设置为两个，不仅可以提高对隔膜变形的可控性，且能尽量地增加一次变形所输送的流量。

如图11所示，外限位套8为外套筒，在完成与内限位套7及隔膜5的套装固定连接后，其上与容纳通口相对布置的两个腰圆孔状的侧壁区域处80设有多个过油孔81，其中，侧壁区域处80为图中点划线所围区域，具体地，过油孔81在侧壁区域处80内沿筒表面均匀布置。在安装过程中，将筒状的隔膜5套装在内套筒外，及将外套筒套装在隔膜5外，并利用外侧压环61套装在外套筒外，而将内外层隔膜上的外侧固定挡圈500、510卡装在设于外侧压环61的内环面上的卡槽内，及利用内侧压环60套装在内套筒外，而将内外层隔膜上的内侧固定挡圈501、511卡装在设于内侧压环6的外环面上的卡槽内，从而使隔膜5紧压于内限位套7与外限位套8之间，使隔膜组件6构成一筒状结构，具体为圆筒状结构。如图12及图13所示，在泵体2的轴向上，即沿内外套筒的轴向上，两个外侧固定挡圈500、510之间存有安装间隙，用于容纳由外侧压环61的内环面沿径向朝外凸起的环状凸起部，而两个内侧固定挡圈501、511之间存有安装间隙，用于容纳内侧压环60的内环面沿径向朝内凸起的凸起部。

在本实施例中，为了便于安装，将第一单向阀组件12与第二单向阀组件13的阀座32均设成锥台结构。

第一内肩台25的内环面为用于安装第一单向阀组件12的阀座32的锥形安装通孔，其大径端口朝向敞口。在第二内肩台24上支撑有环形安装板96，环形安装板96上设有用于安装第二单向阀组件13的阀座32的锥形安装通孔。

在安装过程中，隔膜组件4的外侧压环61紧压于环形安装板96与第二内肩台25的上肩台面之间，且外侧压环61及阀座32与筒状本体21的内筒面之间均压有弹性密封圈。如图1所示，安装顶杆93的上端面抵压在泵盖22的下表面上，在安装顶杆93的上端部外套装有上端面抵压在泵盖22的下表面上，下端面抵压在第二单向阀组件13的阀座32上的抵压套筒95。如图4所示，隔膜组件4的下端面抵压第二肩台25的上肩台面上，且与筒状本体21的内筒面之间压有弹性密封圈。

在本实施例中，隔膜组件4套装在筒状本体21内，且二者构成同轴向布置的结构，具体为共轴中心轴线布置，以利用隔膜组件4中的隔膜5将泵体2的内腔20分隔成由隔膜传递压力的油腔201与介质泵送腔202。

如图1所示，安装顶杆93的上端部位于第二单向阀组件的阀座32的下方侧外凸地设有安装限位肩台932，用于安装过程中，防止第二阀座92下滑而便于安装。

在工作过程中，利用与设在筒状本体21的侧筒壁上的油口200与往复泵单元连接，从而利用往复泵单元对油腔201的泵送液压油或抽走液压油，从而利用隔膜5的传递压力作用，以使介质泵送腔202内形成相对低压而触发第一单向阀组件12开启而将待泵送介质吸入介质泵送腔202内，及形成相对高压而触发第二单向阀组件13开启而将待泵送介质泵出介质泵送腔202。其中，油口200构成本实施例中的外连接口。

在本发明中，用于迫使阀芯阀面紧压于阀座阀面上的弹性复位件除了采用上述压缩弹簧进行构建之外，还可采用两个同极相对布置的永磁铁块或者弹性橡胶筒进行构建。

在本实施例中，导向导流器与阀座之间的固连连接除了上述阀杆之后，还可采用螺钉与设于其中一者上的螺孔配合而实现固连，也可进行焊接固连。

泵用液力端实施例2

作为对发明泵用液力端实施例2的说明，以下仅对于上述泵用液力端实施例1的不同之处进行说明，即对单向阀之外的结构进行示例性说明。

参见图14，本发明泵用液力端97为油隔离泵液力端，包括油隔离罐971、出口单向阀组件973及进口单向阀组件974；外接的往复泵972的泵口通过管路与油隔离罐971的油口9710连通，该油口9710构成本实施例中的外连接口，两个单向阀组件通过T型管路与油隔离罐971的输送介质进出口连通，以在工作过程中，往复泵972从油隔离罐971吸入油的过程中，利用进口单向阀组件974自动开启而出口单向阀组件973自动关闭，从而使待输送介质从系统进口进入油隔离罐971内，而当往复泵972向油隔离罐971泵出油的过程中，利用进口单向阀组件974自动关闭而出口单向阀组件973自动开启，从而使位于油隔离罐971内的待输送介质从系统出口处流出。

在上述实施例中，可略去导向导流器，而将导流槽设置阀芯座的内套孔的孔壁上，以实现导流目的。