一种高频响射流止回阀的制作方法

1.本实用新型属于单向阀技术领域，尤其涉及一种高频响射流止回阀。


背景技术：

2.随着一种智控液压系统(专利申请号202011432693.3)的提出和推进实施，高压管路内的高速脉冲液流如何无返回的向前传动而不回流，需要一种新型单向阀。
3.目前常规的液压单向阀，无论是锥阀还是球阀，基本上是沿液流方向的正前方设置堵塞物(锥体或球体)，通过堵塞物背后的弹簧作用堵塞通道，其中弹簧的刚度或压缩量可进行单向阀开启压力的控制，以及，利用弹簧作用力或弹簧作用力和反流压力对单向阀进行关闭的控制
4.但这种常规的单向阀，一般开启压力最低0.03mpa-0.05mpa，而且不仅需要冲开堵塞物(锥体或球体)，还要通过堵塞物周围进行绕流通过，在定常流动中，这样的工作原理可以实现稳定的压力损失或能量损失，但是，对高速高压的脉冲的液压反冲击的液动力损耗过大，使得超音速脉冲流的功率损失过大，而失去脉冲流的线性计数和智控要求，不适用于智控液压系统(专利申请号202011432693.3)管路，亟待需要一种既能保证可计数的高速高压的脉冲快速的直线通过，又能防止可计数的高速高压的脉冲流回流的高频响液压单向阀以填补这方面的技术空白。
5.由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。


技术实现要素：

6.本实用新型提供了一种高频响射流止回阀，以解决上述技术问题的至少一个技术问题。
7.本实用新型所采用的技术方案为：
8.本实用新型提供了一种高频响射流止回阀，包括阀体，所述阀体包括阀座以及与所述阀座相连接的阀盖，所述阀座开设有进口流道，所述阀盖开设有出口流道，所述进口流道和所述出口流道的轴线重合设置；所述阀座与所述阀盖之间还围有阀腔，所述阀腔设置在所述进口流道和所述出口流道之间，所述阀腔分别与所述进口流道和所述出口流道相连通；还包括阀瓣，所述阀瓣有多个，多个所述阀瓣由锥状回转壳体沿围绕所述锥状回转壳体周向均匀设置的切割线切割而成，且所述切割线与所述锥状回转壳体的母线重合；所述锥状回转壳体直径较大的一端具有开口，所述开口与所述进口流道相连通；所述阀瓣的一端具有连接部，所述连接部与所述阀座朝向所述阀腔的端面相抵接且所述连接部沿所述端面向远离所述进口流道中心的方向延伸；铰接件，所述铰接件有多个，所述铰接件与所述阀瓣对应设置，所述铰接件分别与所述阀座和所述阀瓣相连接，每个所述阀瓣能够以与其对应的所述铰接件为转动支撑转动，从而打开或闭合所述进口流道；且多个所述阀瓣闭合时，相邻的两个所述阀瓣之间沿所述切割线互相搭接。
9.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述连接部呈圆弧状且所述连接部的中部
设置有铰接部，所述铰接部与所述铰接件相连接。
10.作为本实用新型的一种优选实施方式，沿流体流动方向，所述阀腔的轴截面的等腰梯形的腰长大于所述阀瓣的回转半径。
11.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述阀腔设置在阀盖中且所述阀腔呈圆台状或者棱台状，沿流体流动方向所述阀腔的轴线与所述出口流道和所述进口流道的轴线重合；且沿流体流动方向，所述阀腔横截面的最大外接圆的直径逐渐缩小。
12.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述锥状回转壳体具有朝向其内部内凹的侧壁，即所述阀瓣朝向所述进口流道的轴线内凹；沿所述切割线所述阀瓣的边缘处设置有闭合部，相邻两个所述阀瓣沿所述切割线搭接时所述闭合部密封配合；所述连接部的边缘设置有卷边，且所述卷边朝向背离所述阀腔轴线的一侧翻转。
13.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括密封件，所述阀座朝向所述阀盖的一侧和/或所述阀盖朝向所述阀座的一侧开设有密封槽，所述密封件设置在所述密封槽中。
14.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述阀瓣由工程塑料或者合金材料制成；所述阀瓣表面涂覆有增强涂层，所述增强涂层用于阀瓣表面防腐防锈以及所述闭合部之间的辅助密封。
15.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括连接件，所述阀座和所述阀盖均开设有连接孔，所述连接件与所述连接孔配合将所述阀座和所述阀盖锁紧固定；或者，所述阀座与所述阀盖通过焊接进行连接。
16.作为本实用新型的一种优选实施方式，还包括一个或多个弹性件，所述弹性件为环形弹簧；所述环形弹簧设置在所述阀瓣朝向所述进口流道轴线的一侧，或者所述环形弹簧设置在所述阀瓣背离所述进口流道轴线的一侧，且所述环形弹簧与所述阀瓣相连接；所述阀瓣闭合时所述环形弹簧具有预设形变；当所述阀瓣被经由所述进口流道而来的高速流体冲开时，所述弹性件受到所述阀瓣的挤压或拉伸发生形变而积蓄弹力，且弹力反作用于所述阀瓣，辅助所述阀瓣闭合。
17.作为本实用新型的一种优选实施方式，所述阀腔内还设置有支撑环台；所述支撑环台围绕所述进口流道设置，且所述支撑环台的轴线与所述进口流道的轴线相重合；沿所述进口流道的轴向，所述支撑环台的一端与所述阀座朝向所述阀腔一侧的端面相连接，另一端能够在所述阀瓣闭合时支撑所述阀瓣。
18.由于采用了上述技术方案，本实用新型所取得的有益效果为：
19.1.作为本技术的一种优选实施方式，采用阀瓣的结构实现对于返流的阻挡，既能够防止返流同时也能够保证高速高压的脉冲射流的直线流动，降低对于射流的能量损耗；
20.2.作为本技术的一种优选实施方式，阀瓣采用内凹结构，从而扩大返流与阀瓣外侧的接触面积，从而提升发生返流时阀瓣的响应速度；
21.3.作为本技术的一个优选实施方式，阀瓣可以采用工程塑料或钛合金制成，既能够保证阀瓣具有足够的结构强度阻挡返流且不会被返流冲击翻折，同时也有利于阀瓣的轻量化，降低阀瓣的开启压力，提升响应速率。
22.4.作为本技术的一个优选实施方式，阀腔内还可以设置弹性件，弹性件设置在阀瓣朝向进口流道轴线的一侧和/或背离进口流道轴线的一侧，当阀瓣被经由进口流道而来的高速流体冲开时，弹性件受到阀瓣的挤压和/或拉伸发生形变而积蓄弹力，且弹力反作用
于阀瓣，辅助阀瓣闭合，提升阀瓣的响应速率。
23.5.作为本技术的一个优选实施方式，阀腔内还可以设置支撑环台，能够在阀瓣闭合时为阀瓣提供额外的支撑，避免阀瓣由于返流的冲击力过大而翻折，进而保证本技术中高频响射流止回阀的止回作用，减少返流对于前端高速射流的影响，方便后续对射流的线性计数和智能控制。
附图说明
24.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
25.图1为一个示例中高频响射流止回阀的结构示意图；
26.图2为一个示例中阀瓣的结构示意图；
27.图3为另一个示例中高频响射流止回阀的结构示意图。
28.其中，
29.1阀座，11进口流道；
30.2阀盖，21出口流道，22阀腔，23密封槽；
31.3阀瓣，31闭合部，32连接部，33铰接部，34卷边，35切割线；
32.4铰接件，41销轴；
33.5密封件；
34.6支撑环台；
35.7弹性件。
具体实施方式
36.为了更清楚的阐释本技术的整体构思，下面结合说明书附图以示例的方式进行详细说明。
37.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
38.另外，在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书
的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
41.如图1-3所示，本实用新型提供了一种高频响射流止回阀，包括阀体，该阀体包括沿流体流动方向依次设置的阀座1和阀盖2，阀座1的中部开设有进口流道11，阀盖2的中部开设有出口流道21，且该进口流道11和该出口流道21的轴线重合设置并与流体流动方向平行；在阀座1与阀盖2之间还围有阀腔22，阀腔22内部设置有多个阀瓣3，多个阀瓣3由一个锥状回转壳体沿围绕锥状回转壳体周向均匀设置的切割线35切割而成，且切割线35与该锥状回转壳体的母线重合；锥状回转壳体直径较大的一端具有开口，该开口与进口流道11相连通；阀瓣3的一端具有连接部32，该连接部32与阀座1朝向阀腔22一侧的端面相抵接且连接部32沿该端面向远离进口流道11中心的方向延伸；继续参照图1所示，本技术中的高速脉冲发射旋转阀还包括多个与阀瓣3一一对应设置的铰接件4，该铰接件4分别连接阀座1和连接部32，从而使得阀瓣3能够以与其对应的铰接件4为转动支撑进行转动，从而打开或闭合进口流道11；且多个阀瓣3闭合时，相邻的两个阀瓣3之间沿切割线35互相搭接。
42.本技术中的高频响射流止回阀利用可在阀腔22内回转的阀瓣3打开或闭合供射流通过的进口流道11和出口流道21，相较于现有技术中沿液流方向设置堵塞物(锥体或球体等)的常规液压单向阀而言，避免了射流绕过堵塞物时的的能量损耗；且常规的液压单向阀中其堵塞物的开启压力通常较大，在定常流动中，这样的工作原理可以实现稳定的压力损失或能量损失，但是，对高速高压的脉冲的液压反冲击的液动力损耗过大，使得高速脉冲流的功率损失过大，而失去脉冲流的线性计数和智控要求，而本技术中的阀瓣3开启压力小且反应迅速，很好的解决了这个问题。
43.需要说明的是，本技术对于阀瓣3的数量并不做具体限定，作为本技术的一种优选实施方式，继续参照图2所示，阀瓣3设置有3个，这种设置方式既能够保证阀瓣3能够起到阻隔返流的作用，同时也能减小或避免阀瓣3之间以及阀瓣3与阀座1和阀腔22之间产生干涉，提升阀瓣3的响应速度，避免过多的损耗前端高速射流的能量。当然，阀瓣3也可以设置2瓣、4瓣甚至更多瓣，或者采用其他更多的单向导通结构。
44.进一步地，继续参照图2所示，前述连接部32位于阀瓣3的边缘因此连接部32呈圆弧转，且在圆弧状连接部32的中部设置有铰接部33，该铰接部33用于与铰接件4进行铰接。
45.在一个示例中，继续参照图1和图2所示，铰接部33沿连接部32外侧中点处的外切切线方向设置，铰接件4与铰接部33之间采用销轴41连接，铰接件4设置有销轴41座孔，线轴穿过该销轴41座孔以及铰接部33将阀瓣3和铰接件4连接起来，且销轴41两端的端部还设置有锁定装置，从而避免销轴41发生轴向窜动而导致阀瓣3与铰接件4之间发生松动。铰接件4与阀座1之间可以采用螺栓连接也可以采用焊接的方式进行连接。
46.需要说明的是，本技术对于铰接部33与铰接件4之间、铰接件4与阀座1之间的连接方式、连接结构以及铰接件4和铰接部33的具体结构均不作具体限定，其可以采用上述举例中的方案也可以采用其他更多不同的方案。
47.进一步地，参照图1所示，阀腔22设置在阀盖2中且阀腔22呈圆台状或者棱台状，沿
流体流动方向阀腔22的轴线与出口流道21和进口流道11的轴线重合；且沿流体流动方向，阀腔22横截面的最大外接圆的直径逐渐缩小。相较于沿流体方向通径不变的阀腔22结构而言，这种设置方式在返流进入阀腔22时，能够使得返流在倾斜的阀腔22内壁的反射作用下集中压力到阀瓣3的外侧，进而压迫阀瓣3闭合，进一步提升阀瓣3的响应速率。需要说明的是，本技术对于阀腔22的具体结构并不作具体限定，上述举例仅为本技术的一个优选的实施方式，其也可以采用其他更多不同的结构。
48.进一步地，参照图1所示，沿流体流动方向，阀腔22的轴截面的等腰梯形的腰长的半径大于阀瓣3的回转半径。这种设置方式为阀瓣3在阀腔22内的转动预留了足够的活动空间，从而避免阀瓣3在打开与闭合的翻转过程中与阀腔22内壁发生干涉，从而进一步提升阀瓣3的响应速率，降低阀瓣3对前端高速射流的影响；另外，这种设置方式也有利于保证阀瓣3打开时阀瓣3之间开口的大小不小于阀座1上进口流道11和阀盖2上出口流道21的通径，从而保证前端高速射流通过的流畅性，进一步减少对高速射流能量的损耗，方便后续对脉冲射流的线性计数和智能控制。
49.进一步地，参照图1所示，锥状回转壳体具有朝向其内部内凹的侧壁，即阀瓣3朝向进口流道11的轴线内凹；且沿切割线35阀瓣3的边缘处设置有闭合部31，相邻两个阀瓣3沿切割线35搭接时闭合部31密封配合；连接部32的边缘还设置有卷边34，该卷边34朝向背离阀腔22轴线的一侧翻转。
50.阀瓣3内凹的结构使得返流进入阀腔22时与阀瓣3外侧的接触面积更大，更有利于阀瓣3在返流的压力作用下闭合，封闭进口流道11；由于阀瓣3是由锥状回转壳体切割而成，其制作过程为减材制造，而闭合部31的设置则能够弥补切割线35上阀瓣3材料的损失，从而提升阀瓣3闭合时各阀瓣3之间的密封性能，避免返流从切割线35处的空隙中窜出而影响高速射流；连接部32边缘处卷边34的设置则方便了阀瓣3相对于阀座1的翻转活动，避免阀瓣3在打开或闭合的过程中，连接部32与阀座1端面之间产生干涉而影响阀瓣3翻转的灵活程度，从而保证阀瓣3的相应速率，且卷边34的存在也有利于返流压迫卷边34使得卷板与阀座1端面之间的接触面积变大，从而提升连接部32与阀座1端面之间的密封性能。
51.需要说明的是，上述举例仅为本技术的一些优选实施方式，阀瓣3可以是内凹状的也可以是平直结构或者外凸结构，连接部32的边缘可以是卷边34结构也可以是平直边缘，本技术对此均不作具体限定。
52.进一步地，参照图1所示，本技术中的高频响射流止回阀还包括密封件5，阀座1朝向阀盖2的一侧和/或阀盖2朝向阀座1的一侧开设有密封槽23，密封件5设置在密封槽23中。密封件5的设置进一步提升了阀盖2与阀座1之间连接结构的密封性能，避免由于阀座1与阀盖2之间的密封性能不足而导致阀体漏液进而影响到整个液压系统等情况的发生。在一个示例中，继续参照图1所示，密封槽23开设在阀盖2朝向阀座1一侧的端面上，密封件5为设置在密封槽23中的密封环。当然，密封槽23也可以开设在阀座1朝向阀盖2的端面上，或者二者之间采用更多不同的密封结构或密封装置，本技术对此同样不做具体限定。
53.作为本技术的一种优选实施方式，阀瓣3采用工程塑料或者合金材料如钛合金等制成，上述材料均具有强度高耐冲击性且质轻的特点，从而能够保证阀瓣3具有足够的结构强度来避免阀瓣3由于返流冲击力过大而翻折，保证阀瓣3阻挡返流的能力和效果，同时也有利于减小阀瓣3的开启压力，从而能够快速响应射流的脉冲发射。当然，阀瓣3也可以采用
如弹簧钢等其他更多不同的材料制成，本技术对此不做具体限定。
54.作为本技术的一种优选实施方式，本技术中阀瓣3的表面还涂覆有增强涂层，如橡胶涂层和塑料涂层等，一方面能够避免阀瓣3在长期工作过程中受高速射流和返流的冲击以及长期处于高压环境中出现磨损、锈蚀等现象，同时也有利于辅助阀瓣3闭合时各阀瓣3之间的密封，提升对于返流的阻挡作用。同样需要说明的是，本技术对增强涂层的具体材料同样不做具体限定，其可以采用上述举例的材料，也可以采用其他更多不同的材料。
55.进一步地，参照图1所示，阀座1阀盖2通过焊接进行连接；或者，还包括连接件，阀座1和阀盖2均开设有连接孔，连接件穿过连接孔将阀座1和阀盖2锁紧固定。在一个具体的示例中，继续参照图1所示，阀座1上开设有具有内螺纹的盲孔，阀盖2上开设有具有内螺纹的通孔，连接件为具有外螺纹的螺栓，螺栓穿过阀盖2上的通孔并伸入阀座1上的盲孔中，从而将阀座1和阀盖2锁紧固定。
56.需要说明的是，本技术对于阀盖2与阀座1的连接方式与连接结构并不做具体限定，其可以采用上述举例中的结构，也可以采用卡接、粘接等其他更多不同的连接方式和连接结构。
57.进一步地，作为本技术的一种优选实施方式，本技术中的高频响射流止回阀还包括一个或多个弹性件7，弹性件7优先选用环形弹簧；环形弹簧设置在阀瓣3朝向进口流道11轴线的一侧，或者环形弹簧设置在阀瓣3背离进口流道11轴线的一侧，且环形弹簧与阀瓣3相连接；阀瓣3闭合时环形弹簧具有预设形变，从而保证阀瓣3在不受前端高速射流冲击时处于闭合状态；当阀瓣3被经由进口流道11而来的高速流体冲开时，弹性件7受到阀瓣3的挤压或拉伸发生形变而积蓄弹力，且弹力反作用于阀瓣3，辅助阀瓣3闭合。
58.需要说明的是，本技术对于弹性件7的设置方式并不做具体限定，其可以采用下述实施方式一中的任意一种：
59.实施方式一：弹性件7设置在阀瓣3背离进口流道11轴线的一侧。
60.在一个示例中，环形弹簧套设在阀瓣3背离进口流道11轴线的一侧，当阀瓣3打开时，环形弹簧由于阀瓣3的扩张而被拉伸发生弹性形变，从而积蓄弹力并反作用于阀瓣3，进而辅助阀瓣3闭合，提升阀瓣3的相应速率。
61.实施方式二：弹性件7设置在阀瓣3朝向进口流道11轴线的一侧。
62.在另一个示例中，参照图3所述，环形弹簧设置在阀瓣3背离进口流道11轴线的一侧，环形弹簧与每一个阀瓣3相连接，当阀瓣3打开时，环形弹簧由于阀瓣3的扩张而被拉伸发生弹性形变，从而积蓄弹力并反作用于阀瓣3，进而辅助阀瓣3闭合，提升阀瓣3的相应速率。
63.实施方式三：弹性件7设置在阀瓣3朝向进口流道11轴线的一侧和背离进口流道11轴线的一侧。
64.相较于前述实施方式一以及实施方式二而言，本实施方式为前述实施方式一和实施方式二的结合，从而进一步提升阀瓣3的响应速率，但这种方式可能会增加阀瓣3的开启压力，增大射流的能量损失，故可以根据实际的生产需求做适应性的调整。
65.当然，本技术中弹性件7并不局限于上述举例中的环形弹簧一种，弹性件7也可以选用压簧，压簧的一端与阀瓣3远离阀座1的部分相连接，另一端与阀座1相连接，当阀瓣3打开时，压簧受阀瓣3和阀座1的挤压发生弹性形变，从而积蓄弹力并反作用于阀瓣3，进而辅
助阀瓣3闭合，提升阀瓣3的相应速率。或者，也可以采其他更多通的弹性结构或装置来辅助阀瓣3闭合。
66.进一步地，参照图3所示，阀腔22内还设置有支撑环台6；支撑环台6围绕进口流道11设置，且支撑环台6的轴线与进口流道11的轴线相重合；沿进口流道11的轴向，支撑环台6的一端与阀座1朝向阀腔22一侧的端面相连接，另一端能够在阀瓣3闭合时支撑阀瓣3。支撑环台6的设置为闭合时的阀瓣3提供了额外的支撑力，从而进一步避免阀瓣3由于返流的冲击力过大而翻折，进而保证本技术中高频响射流止回阀的止回作用，减少返流对于前端高速射流的影响，方便后续对射流的线性计数和智能控制。
67.需要说明的是，本技术对于支撑环台6的具体结构并不做具体限定，且可以呈圆环状也可以呈锥环状；或者，也可以设置与阀瓣3一一对应的独立支撑块、独立支撑杆等结构为闭合时的阀瓣3提供额外支撑。
68.本实用新型中未述及的地方采用或借鉴已有技术即可实现。
69.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。
70.以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。