单向阀的制作方法

1.本实用新型涉及单向阀技术领域，具体而言，涉及一种单向阀。


背景技术：

2.单向阀是发动机的重要部件，主要设置在气体管路或者油路上。通过使用单向阀可以控制气体或者油液的单向流通，防止回流，从而保障发动机的安全性能。
3.在相关技术中，单向阀包括阀片和阀体，阀片处于打开状态时气体或者油液能够正向流动，阀片处于闭合状态时，能够防止气体或者油液回流。
4.然而，相关技术中的单向阀的阀片容易发生断裂而失效。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种单向阀，以解决相关技术中的单向阀的阀片容易发生断裂而失效的问题。
6.本实用新型提供了一种单向阀，单向阀包括：阀体，具有沿其轴向延伸的流通腔，流通腔包括进口段、喉口段以及出口段，进口段包括渐缩段，出口段包括渐扩段，喉口段的两端分别与渐缩段和渐扩段相连接，在进口段指向出口段的方向上，渐缩段的横截面尺寸逐渐减小，渐扩段的横截面尺寸逐渐增大；阀芯，沿阀体的轴向方向可移动地穿设于喉口段，阀芯具有与喉口段相贴合的密封位置以及与喉口段相分离的打开位置。
7.进一步地，出口段还包括扩压段，渐扩段的两端分别与喉口段和扩压段相连接，在进口段指向出口段的方向上，扩压段的横截面尺寸逐渐增大，扩压段的长度尺寸大于渐扩段的长度尺寸。
8.进一步地，扩压段的长度为l1，渐扩段的长度为l2，l1与l2的比值在7至10之间。
9.进一步地，扩压段的扩压角的范围在5
°
至10
°
之间。
10.进一步地，在进口段指向出口段的方向上，喉口段的横截面尺寸先减小后增大。
11.进一步地，进口段还包括等径段，渐缩段的两端分别与等径段和喉口段相连接，在进口段指向出口段的方向上，等径段的横截面尺寸不变。
12.进一步地，阀芯包括可移动地穿设于喉口段的圆锥段，在进口段指向出口段的方向上，圆锥段的横截面尺寸逐渐增大，圆锥段具有与喉口段相贴合的密封位置以及与喉口段相分离的打开位置。
13.进一步地，单向阀还包括支座，支座设置于渐缩段内并与渐缩段的内侧壁连接，支座具有导向孔，阀芯还包括圆柱段，圆柱段与圆锥段的朝向进口段的一端相连接，圆柱段可移动地穿设于导向孔；和/或，圆锥段的朝向出口段的一端具有球型凹陷，球型凹陷的轴线与圆锥段的轴线相重合。
14.进一步地，单向阀还包括复位弹簧，复位弹簧设置在阀芯与阀体之间。
15.进一步地，进口段还包括等径段，渐缩段的两端分别与等径段和喉口段相连接，扩压段的长度为l1，渐扩段的长度为l2，喉口段的长度为l3，渐缩段的长度为l4，等径段的长
度为l5，其中，l1》l3》l5》l4＝l2。
16.应用本实用新型的技术方案，单向阀包括阀体和阀芯，阀体的流通腔采用文丘里结构，即阀体包括进口段、喉口段以及出口段，进口段包括渐缩段，出口段包括渐扩段，当流体在流通腔内正常流动时，阀芯位于与喉口段相分离的打开位置，流体依次从渐缩段通过喉口段流向渐扩段，当流通腔内无流体流过时，阀芯回复至与喉口段相贴合的密封位置，进而能够防止渐扩段中的流体回流并经过喉口段回流至渐缩段。由于将单向阀设置为阀芯与阀体相配合的结构，实现单向阀防止流体回流的功能，进而不需要设计阀片，因此单向阀不存在阀片发生断裂而失效。
附图说明
17.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
18.图1示出了本实用新型实施例提供的单向阀的剖视图；
19.图2示出了图1中的阀体的剖视图；
20.图3示出了图1中的阀芯的结构示意图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.10、阀体；11、流通腔；12、进口段；121、渐缩段；122、等径段；13、喉口段；14、出口段；141、渐扩段；142、扩压段；
23.20、阀芯；21、圆锥段；211、球型凹陷；22、圆柱段；
24.30、支座；31、导向孔；
25.40、复位弹簧；
26.l1、扩压段的长度；l2、渐扩段的长度；l3、喉口段的长度；l4、渐缩段的长度；l5、等径段的长度；
27.a1、渐扩段的渐扩角；a2、扩压段的扩压角。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.如图1至图3所示，本实用新型实施例提供了一种单向阀，单向阀包括阀体10和阀芯20，阀体10具有沿其轴向延伸的流通腔11，流通腔11包括进口段12、喉口段13以及出口段14，进口段12包括渐缩段121，出口段14包括渐扩段141，喉口段13的两端分别与渐缩段121和渐扩段141相连接，在进口段12指向出口段14的方向上，渐缩段121的横截面尺寸逐渐减小，渐扩段141的横截面尺寸逐渐增大，阀芯20沿阀体10的轴向方向可移动地穿设于喉口段13，阀芯20具有与喉口段13相贴合的密封位置以及与喉口段13相分离的打开位置。
30.应用本实用新型的技术方案，单向阀包括阀体10和阀芯20，阀体10的流通腔11采
用文丘里结构，即阀体10包括进口段12、喉口段13以及出口段14，进口段12包括渐缩段121，出口段14包括渐扩段141，当流体在流通腔11内正常流动时，阀芯20位于与喉口段13相分离的打开位置，流体依次从渐缩段121通过喉口段13流向渐扩段141，当流通腔11内无流体流过时，阀芯20回复至与喉口段13相贴合的密封位置，进而能够防止渐扩段141中的流体回流并经过喉口段13回流至渐缩段121。由于将单向阀设置为阀芯20与阀体10相配合的结构，实现单向阀防止流体回流的功能，进而不需要设计阀片，因此单向阀不存在阀片发生断裂而失效。
31.并且，由于相关技术中的单向阀的阀片与阀芯之间的流通面积过小，进而会产生节流损失，使得流体经过单向阀后产生较大的压损。本实施例的单向阀设置为阀芯20与阀体10相配合的结构，流体在流通腔11内流动时，产生的压损很小。
32.在本实施例中，阀芯20与喉口段13的密封位置位于喉口段13朝向出口段14的一侧。
33.如图1和图2所示，出口段14还包括扩压段142，渐扩段141的两端分别与喉口段13和扩压段142相连接，在进口段12指向出口段14的方向上，扩压段142的横截面尺寸逐渐增大，扩压段142的长度尺寸大于渐扩段141的长度尺寸。在扩压段142中可以使流体的压力恢复，以减小流体流经喉口段13带来的压力损失。
34.如图2所示，扩压段的长度为l1，渐扩段的长度为l2，l1与l2的比值在7至10之间。采用上述比值范围的扩压段142和渐扩段141，可以使流体在扩压段142内尽可能的恢复压力，从而减小单向阀的压力损失。若l1与l2的比值小于7，则扩压段142提供的压力恢复的流道较短，流体在单向阀中形成较大的压力损失；若l1与l2的比值大于10，则可能会使单向阀的体积过大。
35.其中，l1与l2的比值可以为7、8、9、10以及7至10之间的任一值。
36.在本实施例中，渐扩段141的侧壁与流通腔11的轴线的夹角为渐扩段的渐扩角a1，扩压段142的侧壁与流通腔11的轴线的夹角为扩压段的扩压角a2，其中，a1》a2，采用上述角度设置，可以在流通腔11的长度一定的条件下，尽可能的增加扩压段142的长度，减小扩压角，从而可以增加流体的压力恢复，减小单向阀带来的管路压损。
37.需要说明的是，渐扩段141采用弧形结构，利用弧形结构的渐扩段141将喉口段13与扩压段142连接，可以进一步增大渐扩段的渐扩角a1，减小扩压段的扩压角a2。与其它连接结构相比，可以将扩压段的扩压角a2做到更小，进一步减小流体在单向阀中的压力损失。
38.如图2所示，扩压段的扩压角a2的范围在5
°
至10
°
之间。采用上述角度范围的扩压角，可以在一定长度尺寸的单向阀中，使扩压段142的长度做到最长，同时又能使流体的压力得到最大程度的恢复。若扩压段的扩压角a2的角度小于5
°
，则不利于流体在扩压段142内恢复压力，若扩压段的扩压角a2的角度大于10
°
，则在一定长度尺寸的单向阀中，扩压段142的长度过小，同样不利于流体在扩压段142中的压力恢复。
39.其中，扩压段的扩压角a2的范围可以为5
°
、6
°
、7
°
、8
°
、9
°
、10
°
以及5
°
至10
°
之间的任一值。
40.如图1和图2所示，在进口段12指向出口段14的方向上，喉口段13的横截面尺寸先减小后增大。采用上述结构的喉口段13的两端可以分别与渐缩段121和渐扩段141形成圆滑连接，进而可以减小流体在单向阀中的压力损失。
41.在本实施例中，渐缩段121和渐扩段141均采用弧形结构设计，渐缩段121和喉口段13采用圆滑连接，渐扩段141和喉口段13采用圆滑连接，渐扩段141和扩压段142采用圆滑连接，采用上述结构设置，使流通腔11的侧壁圆滑，从而使流体在流通腔11中不会产生压力损失。
42.如图2所示，进口段12还包括等径段122，渐缩段121的两端分别与等径段122和喉口段13相连接，在进口段12指向出口段14的方向上，等径段122的横截面尺寸不变。利用等径段122，可以使管路与单向阀的等径段122形成过渡连接，使流体从管路通过等径段122进入单向阀后不会产生能量损失。
43.在本实施例中，等径段122与渐缩段121采用圆滑连接，从而使流体在流通腔11中不会产生压力损失。
44.如图1和图3所示，阀芯20包括可移动地穿设于喉口段13的圆锥段21，在进口段12指向出口段14的方向上，圆锥段21的横截面尺寸逐渐增大，圆锥段21具有与喉口段13相贴合的密封位置以及与喉口段13相分离的打开位置。采用上述结构设计的阀芯20，圆锥段21可以与喉口段13具有更大的接触面积，从而使得单向阀的效果更佳。
45.并且，相比相关技术中的单向阀，随着使用时间的增长，阀片与阀体的贴合程度越来越差，使得单向阀效果变差，本实施例中的单向阀，圆锥段21与喉口段13始终具有良好的贴合度，不会随着使用时间的增长，使单向阀的效果变差。
46.如图1所示，单向阀还包括支座30，支座30设置于渐缩段121内并与渐缩段121的内侧壁连接，支座30具有导向孔31，阀芯20还包括圆柱段22，圆柱段22与圆锥段21的朝向进口段12的一端相连接，圆柱段22可移动地穿设于导向孔31，采用支座30可以对阀芯20进行支撑，有利于阀芯20在流通腔11中的移动。
47.在本实施例中，圆锥段21的朝向出口段14的一端具有球型凹陷211，球型凹陷211的轴线与圆锥段21的轴线相重合，采用球型凹陷211既可以减小圆锥段21的重量，使得阀芯20的移动更加灵活。
48.如图1所示，单向阀还包括复位弹簧40，复位弹簧40设置在阀芯20与阀体10之间，采用复位弹簧40可以在单向阀中没有流体流过时，利用弹簧自身的回复力，使单向阀的阀芯20与喉口段13相贴合，处于密封位置，防止流体回流。
49.在本实施例中，复位弹簧40穿设于圆柱段22上，复位弹簧40的一端与支座30的侧壁相抵接，复位弹簧40的另一端相对阀芯无轴向移动。
50.其中，单向阀还包括压紧件，压紧件与圆柱段22朝向进口段12的一端相连接，复位弹簧40的一端与压紧件相抵接，复位弹簧40的另一端与支架相抵接，压紧件可以为压紧螺栓或者压紧螺母。
51.如图1和图2所示，进口段12还包括等径段122，渐缩段121的两端分别与等径段122和喉口段13相连接，扩压段的长度为l1，渐扩段的长度为l2，喉口段的长度为l3，渐缩段的长度为l4，等径段的长度为l5，其中，l1》l3》l5》l4＝l2。采用上述结构的单向阀，流体在流通腔11内流动时，产生的压损很小，并且，可以使流体的压力恢复，以减小流体在单向阀中的压力损失。
52.在本实施例中，等径段122和扩压段142的两端均连接有法兰，通过法兰与管路进行连接。
53.采用本实用新型提供的单向阀，具有以下有益效果：
54.(1)将单向阀设置为阀芯20与阀体10相配合的结构，实现单向阀防止流体回流的功能，进而不需要设计阀片，因此单向阀不存在阀片发生断裂而失效，并且，圆锥段21与喉口段13始终具有良好的贴合度，不会随着使用时间的增长，使单向阀的效果变差；
55.(2)渐缩段121和渐扩段141均采用弧形结构设计，渐缩段121和喉口段13采用圆滑连接，渐扩段141和喉口段13采用圆滑连接，渐扩段141和扩压段142采用圆滑连接，等径段122与渐缩段121采用圆滑连接，从而使流体在流通腔11中不会产生压力损失；
56.(3)利用弧形结构的渐扩段141将喉口段13与扩压段142连接，可以进一步增大渐扩段的渐扩角a1，减小扩压段的扩压角a2，可以在流通腔11的长度一定的条件下，尽可能的增加扩压段142的长度，从而可以增加流体的压力恢复，减小单向阀带来的管路压损。
57.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
58.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
59.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
60.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
61.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
62.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，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则之内，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保护范围之内。