本實(shí)用新型涉及一種閥門，特別是單向閥。

背景技術(shù)：

單向閥又稱止回閥或逆止閥，是僅允許流體沿著一個(gè)方向流動(dòng)的方向控制閥。由于其結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)用性強(qiáng)，單向閥被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)系統(tǒng)。例如，單向閥用于液壓系統(tǒng)中防止油流反向流動(dòng)或用于氣動(dòng)系統(tǒng)中防止壓縮空氣逆向流動(dòng)等。

圖1是示意了現(xiàn)有技術(shù)中的單向閥的截面圖。如圖1所示，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的單向閥包括進(jìn)口閥體101、O形密封圈102、出口閥體103、閥芯104和彈簧105。當(dāng)來自進(jìn)口端區(qū)域110的流體的壓強(qiáng)小于或等于預(yù)定值時(shí)，閥芯104在彈簧105的彈力作用下壓向O形密封圈102，單向閥關(guān)閉；當(dāng)來自進(jìn)口端區(qū)域110的流體的壓強(qiáng)大于預(yù)定值時(shí)，流體推動(dòng)閥芯104壓縮彈簧105，閥芯104向圖中的右側(cè)運(yùn)動(dòng)且脫離O形密封圈102，從而在O形密封圈102與閥芯104之間形成流體通道，單向閥打開?？梢钥闯?，在此種單向閥的結(jié)構(gòu)中，O形密封圈的密封作用是單向閥能夠正常工作的關(guān)鍵。

此外，在圖1中，區(qū)域113通過進(jìn)口閥體101與出口閥體103之間的縫隙與單向閥的外部環(huán)境相連通。由于處于流體通道中的區(qū)域106和區(qū)域107處的流體壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于區(qū)域113處的外部大氣壓強(qiáng)，這樣的壓強(qiáng)差使O形密封圈102朝著區(qū)域113被擠壓變形并且對(duì)O形密封圈102起到固定作用。當(dāng)單向閥打開時(shí)，流體通過區(qū)域106進(jìn)入?yún)^(qū)域107。在此情況下，O形密封圈102與閥芯104之間的流體通道狹窄造成區(qū)域106的壓強(qiáng)高于區(qū)域107的壓強(qiáng)，并且O形密封圈102面向區(qū)域106的表面積126大于面向區(qū)域107的表面積127，因而產(chǎn)生了使O形密封圈102傾向于脫離原本固定位置的繞著出口閥體103的端部131的逆時(shí)針脫位扭矩。因此，在進(jìn)出口壓強(qiáng)差過大、流過單向閥的流量過大、大流量持續(xù)時(shí)間長或者進(jìn)出口壓強(qiáng)劇烈波動(dòng)等情況下，這樣的逆時(shí)針脫位扭矩容易使O形密封圈102脫離其固定位置，從而造成無法進(jìn)行有效密封，進(jìn)而導(dǎo)致單向閥功能失效。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種單向閥，使得即使在進(jìn)出口壓強(qiáng)差大、流量大、大流量持續(xù)時(shí)間長或者進(jìn)出口壓強(qiáng)劇烈波動(dòng)等情況下，所述單向閥的O形密封圈仍能夠被牢固地固定而不脫位，所述單向閥能夠保持良好的密封功能。

根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，提供了一種單向閥，其包括閥體、第一O形密封圈、閥芯和彈簧，所述閥體包括相互連接的進(jìn)口閥體和出口閥體以在內(nèi)部形成流體的流動(dòng)通道，所述進(jìn)口閥體形成有流體進(jìn)口并且所述出口閥體形成有流體出口，所述閥芯、所述彈簧和所述第一O形密封圈設(shè)置在所述流動(dòng)通道中，所述閥芯在所述彈簧的作用下能夠沿所述單向閥的軸向移動(dòng)并與所述第一O形密封圈緊密接觸，以封閉所述流動(dòng)通道。所述單向閥還包括：內(nèi)閥體，所述內(nèi)閥體設(shè)置于所述流動(dòng)通道內(nèi)并且位于所述閥芯的上游位置，所述內(nèi)閥體形成有與所述流體進(jìn)口以及所述流體出口流體連通的空腔，所述內(nèi)閥體的下游端部的外周面與相鄰的所述閥體的內(nèi)周面之間形成有第一容納空間，所述第一O形密封圈被固定在所述第一容納空間中并且受到所述外周面與所述內(nèi)周面的沿所述單向閥徑向的擠壓力；以及第二O形密封圈，其設(shè)置在形成于所述內(nèi)閥體的上游部與相鄰的所述閥體之間的第二容納空間中并且所述第二O形密封圈與所述閥體的內(nèi)周面和/或內(nèi)端面緊密接觸，以防止流體沿著所述內(nèi)閥體與所述閥體之間的縫隙滲入所述第一容納空間。

優(yōu)選地，所述第一容納空間的被所述第一O形密封圈密封的內(nèi)部通過所述內(nèi)閥體、所述進(jìn)口閥體和所述出口閥體之間的空隙與外界環(huán)境連通。

優(yōu)選地，所述第一容納空間位于在所述內(nèi)閥體的所述下游端部形成的沿所述單向閥的軸向延伸的伸長部與所述出口閥體的內(nèi)周面之間，并且所述第一容納空間的沿所述單向閥軸向的長度大于或等于所述第一O形密封圈的半徑，所述第一容納空間的沿所述單向閥徑向的寬度小于所述第一O形密封圈的直徑。

優(yōu)選地，所述第一容納空間的所述長度大于或等于所述第一O形密封圈的直徑，并且所述第一容納空間內(nèi)形成有限位突起以確保所述第一O形密封圈的一部分露出于所述第一容納空間。

優(yōu)選地，所述閥芯具有橫截面面積從上游向下游逐漸減小的圓錐形狀。

優(yōu)選地，所述閥芯與所述第一O形密封圈接觸的接觸位置被設(shè)置為使得當(dāng)所述閥芯與所述第一O形密封圈緊密接觸時(shí)，所述O形密封圈的露出于位于所述內(nèi)閥體與所述閥芯之間的區(qū)域的表面積小于露出于位于所述出口閥體與所述閥芯之間的區(qū)域的表面積。

優(yōu)選地，所述第二容納空間通過在所述內(nèi)閥體的所述上游部的端面外側(cè)形成缺角部而形成，使得所述第二O形密封圈在所述第二容納空間中與所述進(jìn)口閥體的內(nèi)周面和內(nèi)端面緊密接觸。

優(yōu)選地，所述第二容納空間被形成為所述內(nèi)閥體的上游端面與所述進(jìn)口閥體的內(nèi)端面之間的溝槽并且所述第二容納空間具有矩形的橫截面，使得所述第二O形密封圈在所述第二容納空間中與所述進(jìn)口閥體的所述內(nèi)端面緊密接觸。

優(yōu)選地，所述第二容納空間被形成為所述內(nèi)閥體的上游端部的內(nèi)周部的環(huán)形凹槽，使得所述第二O形密封圈在所述第二容納空間中與所述進(jìn)口閥體的所述內(nèi)端面緊密接觸。

優(yōu)選地，所述第二容納空間被形成為所述內(nèi)閥體的上游端部的外周部的環(huán)形凹槽，使得所述第二O形密封圈在所述第二容納空間中與所述進(jìn)口閥體的所述內(nèi)端面緊密接觸。

優(yōu)選地，所述第二容納空間被形成為所述內(nèi)閥體的外周部與所述進(jìn)口閥體之間的環(huán)形凹槽，使得所述第二O形密封圈在所述第二容納空間中與所述進(jìn)口閥體的內(nèi)周面緊密接觸。

根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥，即使在進(jìn)出口壓強(qiáng)差大、流量大、大流量持續(xù)時(shí)間長或者進(jìn)出口壓強(qiáng)劇烈波動(dòng)等情況下，其第一O形密封圈仍能夠被牢固地固定而不脫位，從而保持良好的密封功能。

附圖說明

圖1是示意了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的單向閥的軸向截面圖。

圖2是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的單向閥的軸向截面圖。

圖3是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥的另一實(shí)施例的軸向截面圖。

圖4是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥的又一實(shí)施例的軸向截面圖。

圖5是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥的又一實(shí)施例的軸向截面圖。

圖6是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥的又一實(shí)施例的軸向截面圖。

圖7是示意了圖2中所示的單向閥的軸向截面圖的局部放大圖。

具體實(shí)施方式

下面，將參照附圖詳細(xì)說明根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥。

圖2是示意了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的單向閥的軸向截面圖，并且圖7是示意了圖2中所示的單向閥的軸向截面圖的局部放大圖。參照?qǐng)D2和圖7，根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥包括閥體、O形密封圈2、內(nèi)閥體3、出口閥體4、O形密封圈5、閥芯6和彈簧7。閥體包括相互連接的進(jìn)口閥體1和出口閥體4，進(jìn)口閥體1相對(duì)于出口閥體4形成于單向閥的流體流動(dòng)的上游位置(下文中簡稱為“上游位置”)。進(jìn)口閥體1和出口閥體4的內(nèi)部空腔形成流體的流動(dòng)通道，閥芯6設(shè)置在流動(dòng)通道中。內(nèi)閥體3相對(duì)于閥芯6設(shè)置在單向閥的流體流動(dòng)的上游位置并且位于進(jìn)口閥體1和出口閥體4的內(nèi)部空腔中。例如，如圖2所示，內(nèi)閥體3的在單向閥的流體流動(dòng)方向上的上游部(下文中簡稱為“上游部”)的外周面與進(jìn)口閥體1的內(nèi)周面相接觸，內(nèi)閥體3的在單向閥的流體流動(dòng)方向上的下游部(下文中簡稱為“下游部”)的外周面與出口閥體4的內(nèi)周面相接觸。內(nèi)閥體3形成有與進(jìn)口閥體1的進(jìn)口區(qū)域10以及出口閥體4的出口區(qū)域60流體連通的空腔。

如圖2和圖7所示，內(nèi)閥體3的下游部形成有沿著單向閥的軸向方向伸出的伸長部，使得伸長部的外周部與相鄰閥體(例如，出口閥體4)的內(nèi)周部之間形成用于容納O形密封圈5的環(huán)狀的第一容納空間S1。該第一容納空間S1具有在閥體軸向方向上的長度L以及在閥體徑向方向上的寬度W。所述寬度W小于O形密封圈5的直徑，并且所述長度L大于或等于O形密封圈5的半徑。閥芯6在彈簧7的作用下能夠從下游方向與O形密封圈5緊密接觸，從而實(shí)現(xiàn)密封。并且，由于寬度W小于O形密封圈5的直徑，當(dāng)O形密封圈5被置于第一容納空間S1中時(shí)，O形密封圈5受到內(nèi)閥體3的伸長部的外周面和閥體的內(nèi)周面的徑向擠壓力，O形密封圈5被擠壓變形并且形成了閥體與O形密封圈5的接觸表面41。因此，O形密封圈5被牢固地固定在第一容納空間S1內(nèi)而不會(huì)脫位，確保了閥體的密封效果。此外，優(yōu)選地，當(dāng)O形密封圈5被固定至第一容納空間S1中時(shí)，第一容納空間S1內(nèi)的被O形密封圈5密封而與流體隔離的隔離區(qū)域34可以通過進(jìn)口閥體1、內(nèi)閥體3和出口閥體4之間的接合縫隙而與外部環(huán)境連通。另外，優(yōu)選地，第一容納空間S1中可以形成有限位突起31(如圖2所示)，以防止O形密封圈5完全退入第一容納空間S1內(nèi)(尤其是在所述長度L大于O形密封圈5的直徑的情況下)。即，確保了O形密封圈5的一小部分露出于第一容納空間S1，從而使閥芯6能夠與O形密封圈5緊密接觸。另外，優(yōu)選地，當(dāng)閥芯6與O形密封圈5接觸時(shí)，兩者接觸部的位置被設(shè)置為使得O形密封圈5的露出于位于內(nèi)閥體3與閥芯6之間的區(qū)域8的表面積58小于露出于位于出口閥體4與閥芯6之間的區(qū)域9的表面積59。

另外，O形密封圈2被設(shè)置在形成于內(nèi)閥體3的上游部與相鄰的閥體之間的第二容納空間S2中，使得O形密封圈2與內(nèi)閥體3的外表面和進(jìn)口閥體1的內(nèi)表面緊密接觸，從而起到密封作用以防止流體經(jīng)由內(nèi)閥體3與進(jìn)口閥體1以及出口閥體4之間的空隙從進(jìn)口區(qū)域10滲透至第一容納空間S1中的隔離區(qū)域34。特別是在隔離區(qū)域34與外部環(huán)境連通的情況下，確保了隔離區(qū)域34中的壓強(qiáng)被保持為外部環(huán)境壓強(qiáng)。

在具有上述結(jié)構(gòu)的根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥中，當(dāng)進(jìn)口區(qū)域10的流體壓強(qiáng)小于或等于預(yù)定壓強(qiáng)值時(shí)，閥芯6在彈簧7的彈力作用下壓向O形密封圈5，單向閥關(guān)閉；當(dāng)區(qū)域10的流體壓強(qiáng)大于預(yù)定壓強(qiáng)值時(shí)，流體壓力克服彈簧7的彈力將閥芯6推離O形密封圈5，從而使流體先后經(jīng)過區(qū)域8和區(qū)域9而流向出口區(qū)域60，單向閥打開。進(jìn)口區(qū)域10中的流體壓強(qiáng)是閥體進(jìn)口壓強(qiáng)，出口區(qū)域60中的流體壓強(qiáng)是閥體出口壓強(qiáng)。一般而言，進(jìn)口區(qū)域10中的壓強(qiáng)接近區(qū)域8中的壓強(qiáng)，出口區(qū)域60中的壓強(qiáng)接近區(qū)域9中的壓強(qiáng)。優(yōu)選地，隔離區(qū)域34因?yàn)榕c單向閥的外部環(huán)境相連通而被保持為處于外部環(huán)境壓強(qiáng)。通常情況下，外部環(huán)境壓強(qiáng)在隔離區(qū)域34內(nèi)作用于O形密封圈5產(chǎn)生的壓力遠(yuǎn)小于單向閥內(nèi)的流體在區(qū)域8和區(qū)域9內(nèi)作用于O形密封圈5產(chǎn)生的壓力。這樣的壓力差進(jìn)一步將O形密封圈5向著隔離區(qū)域34的方向，即，與O形密封圈5脫出第一容納空間S1的方向相反的方向推壓，從而進(jìn)一步確保了O形密封圈5被牢固地固定在第一容納空間S1內(nèi)而不會(huì)從該位置脫出。而且，單向閥內(nèi)流體的流量越大，流體在區(qū)域8和區(qū)域9內(nèi)的壓強(qiáng)越大，上述壓強(qiáng)差(即，區(qū)域8和區(qū)域9的流體壓強(qiáng)與隔離區(qū)域34的壓強(qiáng)之間的壓強(qiáng)差)就越大，O形密封圈5就越難以從第一容納空間S1內(nèi)脫出。

另外，在區(qū)域8的表面積58小于區(qū)域9的表面積59的情況下，如圖2和圖7所示，即使在單向閥進(jìn)出口壓強(qiáng)差過大、進(jìn)出口壓強(qiáng)劇烈波動(dòng)的情況下，由于O形密封圈5在區(qū)域8以及區(qū)域9中暴露于流體的表面積本來就小，再加上表面積58小于表面積59，因此在上述工況時(shí)單向閥承受的脫位扭矩(即，圖7中的逆時(shí)針扭矩)也非常小。進(jìn)一步確保了O形密封圈5即使在上述極端工作條件下位置穩(wěn)固，提高了單向閥的可靠性。

在圖2所示的實(shí)施例中，內(nèi)閥體3的上游部的端面外側(cè)形成有缺角部，從而在內(nèi)閥體3與進(jìn)口閥體1的內(nèi)周面以及內(nèi)端面之間形成了環(huán)形的第二容納空間S2，其在圖2所示的軸向橫截面中具有三角形狀。但第二容納空間S2不限于以此種方式形成，而是能夠以多種形式形成，只要能夠使被容納其中的O形密封圈2起到上述密封作用即可。例如，如圖3所示，第二容納空間S2還可以被形成為位于內(nèi)閥體3的上游部端面的環(huán)形密封溝槽，O形密封圈2被設(shè)置在該溝槽中并且與進(jìn)口閥體1的內(nèi)端面緊密接觸。例如，如圖4所示，第二容納空間S2還可以被形成為位于內(nèi)閥體3的上游部端面的內(nèi)周部的環(huán)形凹槽，O形密封圈2被設(shè)置在該凹槽中并且與進(jìn)口閥體1的內(nèi)端面緊密接觸。例如，如圖5所示，第二容納空間S2還可以被形成為位于內(nèi)閥體3的上游部端面的外周部的環(huán)形凹槽，O形密封圈2被設(shè)置在該凹槽中并且與進(jìn)口閥體1的內(nèi)周面以及內(nèi)端面緊密接觸。又例如，如圖6所示，第二容納空間S2還可以被形成為位于內(nèi)閥體3的上游部的外周面的環(huán)形溝槽，O形密封圈2被設(shè)置在該凹槽中并且與進(jìn)口閥體1的內(nèi)周面緊密接觸。

此外，在圖2和圖7所示的實(shí)施例中，用于容納O形密封圈5的第一容納空間S1被形成為大致為矩形形狀，但第一容納空間S1的形狀不限于此，而可以是能夠使容納其中的容納O形密封圈5受到內(nèi)閥體3的伸長部的外周面和出口閥體4的內(nèi)周面的徑向擠壓力的任何形狀。例如，可以通過將內(nèi)閥體3的伸長部形成為厚度隨著伸出長度而逐漸增大，使得第一容納空間S1被形成為徑向?qū)挾萕向后端逐漸變窄的梯形形狀。這更有利于O形密封圈5的固定和防脫出。并且，由于所述厚度變化很小，所以在此情況下仍然可以認(rèn)為O形密封圈5受到伸長部的外周面和出口閥體4的內(nèi)周面的擠壓力的方向大致上仍是沿著閥體的徑向。

此外，本實(shí)用新型中的閥芯6可以被形成為圓錐形狀以便于加工和安裝。

盡管在上面已經(jīng)參照附圖說明了根據(jù)本實(shí)用新型的單向閥，但是本實(shí)用新型不限于此，且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，在不偏離本實(shí)用新型隨附權(quán)利要求書限定的主旨或范圍的情況下，可以做出各種改變、組合、次組合以及變型。