一种大流量防颤振单向阀制造技术

本发明专利技术公开了一种大流量防颤振单向阀，壳体与螺套密封连接形成密封体，套筒套装在阀芯外侧，套筒与阀芯共同安装在密封体内部，阀芯安装在壳体一侧，套筒安装在螺套一侧，弹簧安装在套筒与阀芯之间，阀芯上设置有特定计算的阻尼孔。本发明专利技术优点在于：1)消除单向阀颤振现象；2)适用复杂环境和高频次起闭环境；3)显著提高单向阀流量。提高单向阀流量。提高单向阀流量。

【技术实现步骤摘要】
一种大流量防颤振单向阀


[0001]本专利技术涉及一种单向阀，尤其涉及一种大流量防颤振单向阀。

技术介绍

[0002]传统结构的单向阀工作时，介质静压驱动单向阀打开。当阀芯表面所受流体力与弹簧力相等时，单向阀开始稳定工作。但一般情况下开启过程中阀芯都具有很高的初速度，导致阀芯通过力平衡点时仍具有速度，来流能量持续传递给阀芯，运动零件的阻尼无法降低阀芯速度，阀芯以某一特定频率振动，从而产生颤振现象。单向阀颤振时输出流量出现剧烈波动，并且颤振现象产生的振动和噪声将通过管路传递整个系统中，诱导其他零件发生共振，严重影响气动系统工作时的稳定性和安全性。现有防颤振单向阀方案开启和关闭过程缓慢，不能满足气路系统的高响应要求。部分专利技术使用增加摩擦力的方式抑制颤振现象，复杂的环境温度会影响摩擦力，进而影响单向阀工作性能。并且在实际生产制造过程中，零件过盈量对摩擦力影响很大，这也不可忽视。
[0003]现有的防颤振单向阀结构方案仅增加阻尼孔设计，虽然在工作时可以消除颤振现象，但其开启和关闭过程中阀芯动作非常缓慢，具有明显的迟滞现象，这显然影响单向阀性能，并不适用于高精度和响应要求较高的气路系统中，所以亟需专利技术一种可以实现防颤振新结构，并且保持传统单向阀的其他特性。
[0004]申请号为201711238315.X，申请名称为防颤振单向阀的专利技术专利，公开了一种防颤振阀体，虽然也是通过增加阻尼孔结构以实现防颤振功能，但是该结构在开启过程中，活塞与波纹带涨圈相对运动产生的摩擦力大小易受环境温度影响，这将严重影响单向阀开启压力的精度，使其无法适用于复杂温度环境。同时在实际生产过程中，涨圈尺寸公差带来的摩擦力变化问题不可忽视。根据诸多的阀门案例，节流孔设置在出口附近时阀芯背压较大，造成全开状态时阀门开度较小，无法满足气路系统的大流量需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术是针对现有的单向阀存在的不足，提出一种大流量防颤振单向阀，以避免传统单向阀在特定压力下阀芯出现颤振的现象，解决单向阀输出压力和流量剧烈波动的问题。该单向阀工作过程中具有阻尼效应，又具有快速开关的能力，并且不影响单向阀的开启速度，符合高响应系统要求。
[0006]这种大流量防颤振单向阀，壳体与螺套密封连接形成密封体，套筒套装在阀芯外侧，套筒与阀芯共同安装在密封体内部，阀芯安装在壳体一侧，套筒安装在螺套一侧，弹簧安装在套筒与阀芯之间，阀芯上设置有阻尼孔(其中阻尼孔的位置以(y＝lnx+1，x为阻尼孔序号，y阻尼孔中心距阀芯边缘的位置)直线分布在阀芯上，阻尼孔尺寸为0.2mm
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1mm，阻尼孔数量为6个并布置在阀芯上。综合以上的阻尼孔设置，可以使单向阀具有优良的防颤振功能。)。
[0007]阀芯头部设置有特殊的胶圈，保证单向阀具有良好的密封性，实现零泄漏。
[0008]阀芯上布置的阻尼孔其尺寸、数量和位置都是经过多次计算和试验得出的，正是该阻尼孔是单向阀具备防颤振功能。
[0009]开启力小于弹簧预紧力或反向加压时，单向阀仍处于密封状态，阀芯头部的胶圈使单向阀处于零泄漏状态；当阀芯正面压力大于弹簧预紧力时，阀芯向套筒侧移动并压缩与套筒组成的准密闭空间和弹簧，准密闭空间气体通过阀芯上的阻尼孔向单向阀内排气，形成阻尼现象。在这个过程中阻尼孔在预定的位置被套筒遮挡，阻尼现象随之增强，阀芯按照计算过的轨迹进行非线性的减速运动；当阀芯正面压力与弹簧预紧力处于平衡位置时，阀芯与壳体形成的流动空间不再节流，流量达到最大流量；当入口压力减小时，阀芯正面压力小于弹簧预紧力，弹簧提供的反作用力，阀芯开始向壳体侧移动。
[0010]本专利技术优点在于：1)消除单向阀颤振现象；2)适用复杂环境和高频次起闭环境；3)显著提高单向阀流量。
附图说明
[0011]图1为一种大流量防颤振单向阀的结构示意图。
[0012]图中标记：1
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阀体，2
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胶圈，3
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弹簧，4
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阀芯，5
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套筒，6
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螺套。
具体实施方式
[0013]下面结合附图1对一种大流量防颤振单向阀进行进一步说明。
[0014]这种大流量防颤振单向阀结构，通过变化阻尼孔数量的方式实现消除颤振现象的功能。并且通过单向阀开启过程中阻尼孔数量减少，关闭过程阻尼孔数量增多的方式自动控制阻尼孔数量的从而控制阀芯的运动速度，使其更快的响应速度，性能优于其他带阻尼孔的单向阀结构。相较于传统单向阀结构，该结构工作时可变阻尼孔结构可使阀芯维持较大开度，从而实现大流量特性。
[0015]如附图1所示，本专利技术的完整方案包括壳体1、阀芯4、套筒5和弹簧3等零件。当单向阀不工作或反向加压时，弹簧3的预紧力推动阀芯4，与壳体1共同压缩胶圈2，此时形成密封结构，气体无法通过单向阀入口和出口互相流通。当入口存在静压，作用在阀芯4正面的静压力小于弹簧3预紧力，单向阀仍处于密封状态。随着入口压力的提高，阀芯4正面的静压力与弹簧3提供的预紧力相等时，单向阀轻微打开并开始工作，介质从入口经过套筒5和螺套6流出单向阀。当入口压力继续提高，正面压力驱动阀芯4向右侧移动并压缩与套筒5组成的准密闭空间和弹簧3，此时由于体积减小，准密闭空间气体通过阀芯4上的若干个阻尼孔向单向阀内排气，形成阻尼现象，这削减了阀芯运动速度。阀芯4继续向右移动，套筒5开始遮蔽阀芯4上部分阻尼孔，阻尼孔数量减少增加了运动系统阻尼，提高对阀芯4运动速度削弱程度。这些系统阻尼将有效消除单向阀颤振现象，使阀芯稳定的处于阀芯受力与弹簧反作用力相等的平衡位置。处于平衡位置时，阀芯4与壳体1形成的流动空间不再节流，新的节流位置处于套筒5的流通通道处，流量符合流通通道直径所能达到的最大流量，使单向阀具有大流量介质通过能力。当入口压力减小时，阀芯4正面受力小于当前位置弹簧3提供的反作用力，阀芯4开始向左侧移动。阀芯4与套筒5形成的准密闭空间体积增大，单向阀内气体通过阻尼孔向准密闭空间中充气。当部分阻尼孔离开套筒5的遮蔽时，阻尼孔数量增加，系统阻尼阶梯式减小，阀芯以更快的速度向左侧移动。当胶圈2被阀芯4压在壳体1内表面时形成
密封结构，单向阀关闭。
[0016]该过程使阀芯运动时具有可变阻尼效应，有效消除颤振现象，同时单向阀开启过程中阻尼孔数量减少，关闭过程阻尼孔数量增多的方式自动控制阻尼孔数量的从而控制阀芯的运动速度，具有更高的响应速度，使其适用于高频次起闭的复杂系统环境。单向阀全开时阀芯不再节流，最大流量与套筒通道直径设计时相符，使单向阀具有大流量流通能力。
[0017]以上显示和描述了本专利技术的基本原理、主要结构和优点。本行业的技术人员应该了解，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还可以有尺寸和方向等的变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护本专利技术的范围内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大流量防颤振单向阀，其特征在于：壳体与螺套密封连接形成密封体，套筒套装在阀芯外侧，套筒与阀芯共同安装在密封体内部，阀芯安装在壳体一侧，套筒安装在螺套一侧，弹簧安装在套筒与阀芯之间，阀芯上设置有阻尼孔。2.根据权利要求1所述的一种大流量防颤振单向阀，其特征在于：所述的阀芯与壳体之间设置有胶圈。3.根据权利要求1所述的一种大流量防颤振单向阀，其特征在于：所述的阻尼孔的位置以y＝lnx+1确定，其中x为阻尼孔序号，y阻尼孔中心距阀芯边缘的位置。4.根据权利要求2所述的一种大流量防颤振单向阀，其特征在于：所述的阻尼孔的尺寸为0.2mm
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1mm，阻尼孔数量为偶数个，至少6...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾强，
申请(专利权)人：沈阳航天新光集团有限公司，
类型：发明
国别省市：