一种超高压单向阀及其使用方法技术

本发明专利技术属于超高压液压技术领域，特别涉及一种超高压单向阀及其使用方法

【技术实现步骤摘要】
一种超高压单向阀及其使用方法


[0001]本专利技术属于超高压液压
，特别涉及一种超高压单向阀及其使用方法
。

技术介绍

[0002]超高压单向阀是超高压液压系统中的关键核心零部件，以超高压等静压机为例，其工作压力达到
800 MPa
甚至更高，超高单向阀是建立起如此高压力的关键核心，一方面是要求超高压单向阀能在
800 MPa
的压力下需保证不会泄漏，确保能稳定的建立超高压的工作压力；另外一方面，当超高压容器中需要补充高压介质时，要求超高压单向阀要确保能正常开启，完成超高压容器的升压或补压，确保超高压等静压机能正常工作
。
[0003]现有的超高压单向阀，一方面由于能承受的工作压力等级不够，难以满足要求，另外一方面由于密封件中采用了橡胶材质的
O
型圈或其他形式的密封圈导致密封效果不佳，需要经常更换，严重影响压机的工作效率
。
专利
202221797236 .9
，一种流体控制的超高压单向阀，针对超高压工况下，超高压单向阀存在使用寿命短的问题，提出了一种流体控制的超高压单向阀，但是该单向阀依然无法满足
800MPa
工作压力工况下的使用要求，一方面是由于其结构特征并不能满足超高压条件下的强度要求，另外一方面是其依靠
O
型圈填补超高压的压差下的密封间隙，当压力过高时，必然造成
O
型圈的损坏，最后导致单向阀无法保压
。
[0004]专利/>202120795462.2
一种超高压单向阀，也只是将工作压力由原来的
31.5 MPa
提高到
120MPa
，远远低于
800MPa
的工作压力要求
。
另外一方面，其密封组件中采用了铜垫，铜垫虽然不会像橡胶
O
型圈那样出现破损情况，但是铜垫基本都是一次性使用，同时对于在
800MPa
压力条件下，铜垫的密封效果并不好，原因在于铜垫的密封面积较大，在超高压条件下，铜垫密封的紧固件受力条件更恶劣，更容易发生形变，最终导致密封失效
。
同时在该专利中，锥阀芯2与阀套4的密封采用的线接触的密封，极易导致接触点的失效，从而导致封不住
。
[0005]因此，能满足
800 MPa
工作压力工况的超高压单向阀是超高压领域急需攻克的行业基础性难题
。

技术实现思路

[0006]针对现有超高压单向阀承压等级不够，难以满足使用要求的问题，本专利技术的目的是提供一种超高压单向阀及其使用方法，该超高压单向阀的密封全部依靠高压单向阀的零部件自身锥面的耦合进行密封，没有额外的增加
O
型圈或铜垫，不仅提供了可靠性和耐压等级，同时增加了密封的使用寿命，满足适用于
800MPa
及以上的超高压的工作压力要求
。
[0007]本专利技术的技术方案在于：一种超高压单向阀，安装在进口超高压管和出口超高压管之间，包括依次连接的第一螺套
、
阀座压盖
、
阀座
、
阀体和第二螺套，所述第一螺套固定套设在所述进口超高压管外侧，所述阀座压盖内同轴设置有贯穿且截面为圆形的阶梯孔，所述阶梯孔一端与所述第一螺套外侧固定连接，另一端与所述阀座固定连接，所述阀座中部
设有贯通的中心流道，所述阀体内两端分别设有压盖连接腔和第二螺套连接腔，所述阀体中部设有阀腔，所述阀腔一端与压盖连接腔相连通，另一端通过阀腔流道与第二螺套连接腔相连通，所述阀座压盖的外侧与所述压盖连接腔固定连接，所述阀腔内设有弹簧座和弹簧，所述阀座靠近所述阀腔一侧的端面为圆锥形端面Ⅰ，所述压盖连接腔底部设有与所述圆锥形端面Ⅰ相匹配的内圆锥形凹槽Ⅰ，所述圆锥形端面Ⅰ的中部设有内圆锥形凹槽Ⅱ，所述弹簧座包括同轴设置的两段圆柱，靠近所述阀座一侧圆柱直径大于靠近所述阀腔流道一侧圆柱直径，所述弹簧位于靠近所述阀腔流道一侧圆柱外侧，靠近所述阀座一侧圆柱端部为与所述内圆锥形凹槽Ⅱ相匹配的圆锥形端面Ⅱ，所述第二螺套固定套设在所述出口超高压管外侧，所述第二螺套的外侧与所述第二螺套连接腔固定连接
。
[0008]所述进口超高压管的输出端与所述阀座的中心流道之间设有第一密封核，所述出口超高压管的输入端与所述阀体的阀腔流道之间设有第二密封核，所述第一密封核与第二密封核中部均设有密封核流道，所述第一密封核与第二密封核两端分别设有圆锥形端面Ⅲ，所述进口超高压管的输出端
、
所述阀座的中心流道
、
出口超高压管的输入端与所述阀体的阀腔流道分别设有与所述圆锥形端面Ⅲ相匹配的内圆锥形凹槽Ⅲ。
[0009]所述弹簧座靠近所述阀座一侧圆柱外侧设有多个第一导流槽，所述第一导流槽横截面为半圆形，所述弹簧座靠近所述阀腔流道一侧圆柱外侧设有多个第二导流槽，所述第二导流槽横截面为十字形
。
[0010]所述阀座压盖与第一螺套连接的阶梯孔底部设有第一通孔，所述压盖连接腔的底部设有第二通孔，所述第二螺套连接腔的底部设有第三通孔
。
[0011]所述第一通孔
、
第二通孔和第三通孔直径相同，均为
3mm。
[0012]所述阀座压盖与所述第一螺套
、
所述阀体与所述第二螺套均采用螺纹连接，螺纹为
M2
螺纹，所述阀座压盖与所述阀体采用螺纹连接，螺纹为
M1
螺纹
。
[0013]所述进口超高压管的内径
、
所述阀座的中心流道内径
、
出口超高压管内径与所述阀体的阀腔流道内径以及所述出口超高压管的内径
φ
D1
相同，所述阀腔的内径
φ
D2
＞
φ
D1。
[0014]一种超高压单向阀的使用方法，包括以下步骤：
S1
：在超高压单向阀关闭状态下，弹簧座的圆锥形端面Ⅱ与阀座的内圆锥形凹槽Ⅱ接触，弹簧座与阀座实现密封；阀座的圆锥形端面Ⅰ与阀体的内圆锥形凹槽Ⅰ接触，阀座与阀体实现密封；出口超高压管通过第二密封核与阀体连接，实现出口超高压管与阀体的密封，从而在阀体的阀腔
、
在弹簧座以后的第二螺套连接腔内建立了超高的液压压力，由于弹簧座圆锥形端面Ⅱ与阀座的内圆锥形凹槽Ⅱ接触面
、
阀座的圆锥形端面Ⅰ与阀体的内圆锥形凹槽Ⅰ、
第二密封核密封面均为锥面，且为面接触，因此随着液压压力的增加其接触会越压越紧，可实现
MPa
及以上的超高压的工作压力要求；
S2
：在半开启状态下，超高压液压介质由进口超高压管经第一密封核到达阀体，此时由于进入的液压介质压力高于弹簧座后端的压力，弹簧座被进入的超高压液压介质顶开，弹簧被压缩，此时超高压介质经弹簧座的第一导流槽和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种超高压单向阀，安装在进口超高压管（2）和出口超高压管（
10
）之间，其特征在于：包括依次连接的第一螺套（1）
、
阀座压盖（3）
、
阀座（5）
、
阀体（6）和第二螺套（
11
），所述第一螺套（1）固定套设在所述进口超高压管（2）外侧，所述阀座压盖（3）内同轴设置有贯穿且截面为圆形的阶梯孔，所述阶梯孔一端与所述第一螺套（1）外侧固定连接，另一端与所述阀座（5）固定连接，所述阀座（5）中部设有贯通的中心流道，所述阀体（6）内两端分别设有压盖连接腔和第二螺套连接腔，所述阀体（6）中部设有阀腔，所述阀腔一端与压盖连接腔相连通，另一端通过阀腔流道与第二螺套连接腔相连通，所述阀座压盖（3）的外侧与所述压盖连接腔固定连接，所述阀腔内设有弹簧座（7）和弹簧（8），所述阀座（5）靠近所述阀腔一侧的端面为圆锥形端面Ⅰ，所述压盖连接腔底部设有与所述圆锥形端面Ⅰ相匹配的内圆锥形凹槽Ⅰ，所述圆锥形端面Ⅰ的中部设有内圆锥形凹槽Ⅱ，所述弹簧座（7）包括同轴设置的两段圆柱，靠近所述阀座（5）一侧圆柱直径大于靠近所述阀腔流道一侧圆柱直径，所述弹簧（8）位于靠近所述阀腔流道一侧圆柱外侧，靠近所述阀座（5）一侧圆柱端部为与所述内圆锥形凹槽Ⅱ相匹配的圆锥形端面Ⅱ，所述第二螺套（
11
）固定套设在所述出口超高压管（
10
）外侧，所述第二螺套（
11
）的外侧与所述第二螺套连接腔固定连接
。2.
根据权利要求1所述一种超高压单向阀，其特征在于：所述进口超高压管（2）的输出端与所述阀座（5）的中心流道之间设有第一密封核（4），所述出口超高压管（
10
）的输入端与所述阀体（6）的阀腔流道之间设有第二密封核（9），所述第一密封核（4）与第二密封核（9）中部均设有密封核流道，所述第一密封核（4）与第二密封核（9）两端分别设有圆锥形端面Ⅲ，所述进口超高压管（2）的输出端
、
所述阀座（5）的中心流道
、
出口超高压管（
10
）的输入端与所述阀体（6）的阀腔流道分别设有与所述圆锥形端面Ⅲ相匹配的内圆锥形凹槽Ⅲ。3.
根据权利要求1所述一种超高压单向阀，其特征在于：所述弹簧座（7）靠近所述阀座（5）一侧圆柱外侧设有多个第一导流槽（
12
），所述第一导流槽（
12
）横截面为半圆形，所述弹簧座（7）靠近所述阀腔流道一侧圆柱内部设有第二导流槽（
13
），所述第二导流槽（
13
）横截面为十字形
。4.
根据权利要求1所述一种超高压单向阀，其特征在于：所述阀座压盖（3）与第一螺套（1）连接的阶梯孔底部设有第一通孔（
14
），所述压盖连接腔的底部设有第二通孔（
15
），所述第二螺套连接腔的底部设有第三通孔（
16
）
。5.
根据权利要求4所述一种超高压单向阀，其特征在于：所述第一通孔（
14
）
、
第二通孔（
15

【专利技术属性】
技术研发人员：黄胜，张君，杨建，杨红娟，张宗元，郭晓锋，王军，解吉辉，
申请(专利权)人：中国重型机械研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：