具有可变开启力阈值的单向阀制造技术

本发明专利技术提供了一种单向阀（１０），用以保持液流在一管体中以单一的所需方向流动。该单向阀（１０）需要较大的液流压力开启所述单向阀，以允许液流沿所需方向通过，需要相对较小的液流压力来将该单向阀保持在打开位置。这种可变开启力的性能是通过提供一闭合臂（３４０），其在一挡板件（１２０）上施加一闭合力并朝向其闭合位置推动该挡板件来实现的。该闭合臂（３４０）和该挡板件（１２０）之间的接触发生在该闭合臂（３４０）上的一从动件（３６０）和在该挡板件（１２０）上的凸轮表面（１２６）之间。在挡板件上的凸轮表面的轮廓，尤其是该凸轮表面上的一凸起（１２４）使得该闭合臂（３４０）施加到所述挡板件（１２０）上一取决于该挡板件位置的一可变的力。当该挡板件（１２０）关闭时，相对较大的力施加到该挡板件上。当该挡板件（１２０）打开时，闭合臂（３４０）施加一相对较小的力到该挡板件上。该从动件（３６０）和该凸轮表面（１２６）的尺寸和轮廓可被定制，以给本发明专利技术的单向阀（１０）提供所需的闭合臂施力特性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术大体上涉及用于防止液体向反方向流动的单向阀，更具体地说，涉及一种具有可变开启力阈值(opening-force threshold)的单向阀。
技术介绍
止回单向阀(backflow check vavle)典型地用于液流管道中，以防止下游液体从诸如入户管线(service lines)或主供给管道反向流动或回流。这种止回单向阀通常位于主供给管道和一设施(学校、住户等)的入户管线之间。这种单向阀的例子可以参考Lin等人的美国专利No.6,050,293、Hills的美国专利No.3,789,874、Kuo的美国专利No.4,887,792、Outcalt的美国专利No.3,482,603和Hay的美国专利No.3,334,858。虽然Lin等人、Hills、Kuo、Outcalt和Hay均公开了一种用于管道中防止回流的单向阀，但是他们的设计与本专利技术相比有诸多缺陷。前面提到的所有设备均需要一明确的预定液压阈值来首先开启该单向阀，并在此之后，需要液压值保持相对稳定，例如不会变大，以将该单向阀保持在打开位置。液压值的下降经常会导致单向阀“颤动”和相关的信号噪声，其中该颤动噪声是由于维持该液压阀在持续打开位置的所需压力不足，而导致的阀板前后摆动而引起的。另外，上述设备均不具备在不同液流阈值下开启该单向阀的能力。因此，很容易明白，需要具有可变开启力阈值的液压阀，其中该单向阀需要具有一相对较大的初始前向液流压力以开启该单向阀，但是之后需要一相对较小的前向液流压力来将该单向阀保持在打开位置，由此减少了单向阀的“颤动”并在前向液流中止时和/或回流开始时能关闭该单向阀。
技术实现思路
简单地说，在本专利技术的一较佳实施例中，克服了上述缺陷，并通过提供具有可变开启力阈值的单向阀满足了上述需要，其中该单向阀需要具有一相对较大的初始前向液流压力以开启该单向阀，但是之后仅仅需要一相对较小的前向液流压力来将该单向阀保持在打开位置。这样，本专利技术减少了单向阀的颤动，并当液体回流时或如果向前的液流减弱到预定的最小阈值以下时，能关闭该阀。根据其主要方面和广义地描述，本专利技术的优选形式是一单向阀，基本上包括一单向阀组件，其具有一安装件、一支架、一阀座、一阀板、一可旋转凸轮臂、一可旋转闭合臂和一从动轮。更具体地说，本专利技术是一单向阀，其具有安装件，以将该单向阀组件安装到诸如一管道的机体中。该安装件优选包括一安装部、一阀座部和一支架，其中该支架支撑一挡板组件(flapper assembly)、一可旋转凸轮臂和一可旋转闭合臂。该挡板组件基本上具有一阀板和一阀板盖。该阀板连接到该可旋转凸轮臂上。该可旋转凸轮臂包括一凸起，其形成一与该阀板相对的凸轮表面。连接到该可旋转闭合臂上的一从动轮位于该凸起的凸轮表面上。当前向液流推动该阀板盖时，该可旋转闭合臂的从动轮首先必须克服该可旋转凸轮臂的凸起以打开该阀。一旦达到预定的开启压力阈值，该可旋转闭合臂就充分负载，其连接的从动轮克服该凸轮凸起，这样允许该阀完全打开。之后，由于该凸轮表面其余部分的轮廓，仅仅需要最小的力就可将该阀维持在打开位置。附图说明通过参考附图阅读对本专利技术较佳和可选实施例的详细说明，可以更好地理解本专利技术，其中相似的标号代表相似的结构并指代相似的器件，其中图1是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的顶部立体前视图；图2是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的顶部立体后视图；图3是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件被部分切除后的立体图，显示了安装在管道中的该单向阀组件；图4是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的顶部平面视图；图5是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的后视图；图6是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的前视图； 图7是本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件的侧视图；图8是图4中示出的本专利技术的一较佳实施例的一单向阀组件沿8-8线的截面图，示出了处于关闭位置的单向阀组件；图8A是图8中沿线8A-8A剖开部分的局部剖面视图，显示了当单向阀组件处于关闭位置时，该可旋转闭合臂的从动轮位于该凸轮表面的凸起上；图9是与图8相似的截面图，但是显示了该单向阀组件处于初始打开的位置；图9A是图9中沿线9A-9A剖开部分的局部剖面视图，显示了当该单向阀处于初始打开的位置时，该可旋转闭合臂的从动轮位于刚越过该凸轮表面的凸起的位置上；图10是与图8相似的截面图，但是显示了该单向阀组件处于完全打开的位置；图10A是图10中沿线10A-10A剖开部分的局部剖面视图，显示了当该单向阀组件处于完全打开的位置时，该旋转闭合臂的从动轮位于该凸轮表面的上部斜面位置上；图11是根据本专利技术较佳实施例的一单向阀组件的立体分解图；图12是描述该单向阀组件位置相对于液流压力的图示；具体实施方式在描述如图1-图12所示出的本专利技术的优选的和可选的实施例时，为了清楚起见，采用了特定的技术术语。然而，本专利技术并不限于所选择的这些特定术语，可以理解，每个特定技术术语包括所有以相似的方式工作，达到相似的技术效果的技术等价物。现在请参见图1-图2，本专利技术的较佳实施例是一单向阀组件10，其中单向阀组件10基本上是由三个可相对移动的组件形成的，包括一安装件20、一挡板组件120和一可旋转闭合臂组件340。更具体地说，安装件20较佳大致为圆形和环形的形状，并具有一安装部22，一阀座部50和一阀支架70。阀座部50优选具有一比安装部22小的直径，由此在安装部22上形成唇缘24，在阀座部50上形成唇缘(lip)52。安装部22优选具有穿过并在安装部22的唇缘24的外边缘上形成的安装通孔32、34、36和38，和穿过安装部22的唇缘24而形成的安装通孔40和42，用于将单向阀组件10固定到主体A(图3)。主体A是常见的、并在液流领域使用的壳体单元，仅仅是为了举例的目的，例如可是容纳和传输液体的管道。阀座部50的表面54限定了阀座56，其中，当挡板组件120处于关闭位置时，阀座56作为密封表面。为了使得液体可通过该安装件20流过，安装件20的安装部22和阀座部50进一步限定了一较佳处于其中心位置的通道30，穿过其中。现在请更进一步参见图2和图11，支架70优选从阀座部50的表面54的下部基本上垂直延伸，支架70优选为半圆形或槽形，并包括一上壁72和一下壁74，其由一第一侧壁78、第二侧壁80、第三侧壁82、第四侧壁84、第五侧壁86、第六侧壁88、第七侧壁90、第八侧壁92、第九侧壁94、第十侧壁96、第十一侧壁98、第十二侧壁100和第十三侧壁102连接。具体地说，第一侧壁78大致垂直地自表面54朝向单向阀组件10的后部延伸到第二侧壁80。第二侧壁80优选以向下倾斜的方式从第一侧壁78朝向单向阀组件10的后部延伸到第三侧壁82。第三侧壁82自第二侧壁80优选向下延伸到第四侧壁84。第四侧壁84大致垂直地自第三侧壁82朝向单向阀组件10的前方延伸到第五侧壁86，其中，第一闭合臂销通孔104大致形成在第四侧壁的中心。第五侧壁86大致垂直地自第四侧壁84延伸到第六侧壁88。第六侧壁88大致垂直地自第五侧壁86朝向单向阀组件10的前方延伸到第七侧壁90，其中第一凸轮臂销通孔108形成于第六侧壁88上接近第七侧壁90的位置处。第七侧壁90大致垂直地自第六侧壁88、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阀组件，用于有液流通过的液流系统中，所述阀组件包括：一安装件，具有一前表面、一后表面和通过其中的一通道，所述安装件可定位于该液流系统内部；一挡板件，由所述安装件可旋转地支撑，所述挡板件具有一前表面和一后表面，所述挡板件具 有一打开位置和一关闭位置，其中当所述挡板件处于所述关闭位置时，所述挡板件阻止液流通过所述安装件的所述通道；一凸轮件，由所述挡板件的所述后表面支撑，所述凸轮件具有一形成在其上的凸起；和一从动件，由所述安装件支撑，所述从动件大小 可与所述凸轮件配合并在其上滑动，其中液流必须在所述挡板件的所述前表面上施加预定的最小压力，以使得所述从动件开始克服所述凸轮件的所述凸起，从而允许所述挡板件旋转到所述打开位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：欧内斯特B雷，
申请(专利权)人：瓦茨工业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]