防啸叫气动单向阀

1.本发明涉及单向阀技术领域，特别是涉及防啸叫气动单向阀。


背景技术：

2.气动单向阀是气动控制系统的基础元件，主要用于气路的单向流动，即防止压缩空气逆流止回。现有技术中，单向阀内压缩空气在阀体内流动时，阀芯高频振动发出尖锐的啸叫声，阀芯高频振动会导致阀芯异常磨损，将直接影响单向阀寿命，最终导致单向阀止回失效。
3.在现有技术中，和单向阀近似的技术领域，中国专利cn2530212y，公开了一种电热水器安全阀反向回流装置，其能保证在电热器的一定水压下，解决啸叫问题，但是其不但需要和反向回流阀配合，还需要进行多层自动伸缩以及定位控制，结构较为复杂，难以适应气动单向阀的使用场合，并且维护以及使用复杂，破损率更高。
4.故而现有的气动单向阀在工作时，仍然存在的技术问题是: 结构较为复杂，难以适应气动单向阀的使用场合，并且维护以及使用复杂，破损率更高。


技术实现要素：

5.为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种在阀芯和阀盖之间设置出气通道，并且在阀盖与阀芯的顶部位置以及侧面，通过阻尼通孔形成联通的第一阻尼腔、第二阻尼腔以及环形阻尼间隙一共三层阻尼减震，有效抑制了气压力冲击阀盖和阀芯造成的振动，最终使单向阀的阀芯工作始终保持在平衡状态，避免反复振动，整体寿命使用长及可靠性高的防啸叫气动单向阀。
6.本发明所采用的技术方案是：防啸叫气动单向阀，包括阀体和阀腔，以及固定于阀腔内的阀盖，所述阀腔设限位结构以及进气通道，所述阀盖，包括与阀体连接的阀腔连接部，以及向阀腔内部延伸的阀盖筒体；所述阀盖筒体，底部设嵌套阀芯，顶部与阀芯顶部形成第一阻尼腔，靠近阀腔的底部限位结构位置处与阀芯的外壁之间形成第二阻尼腔，侧面设出气通道；所述阀芯，包括支撑于限位结构上的阀芯底座，与阀芯底座形成一体结构的阀芯套，和置于阀芯套内并且连接在底座上的阀芯杆，阀芯底座、阀芯套和阀芯杆置于阀盖筒体内上下活动；所述阀芯底座，外壁与阀盖内壁之间形成环形阻尼间隙；所述阀芯套，位于第一阻尼腔和第二阻尼腔之间的部位设阻尼通孔；所述阀芯杆外套有弹簧。
7.优选地，所述阀芯套，位于阻尼通孔顶部的外壁与阀盖筒体之间设置阀芯密封圈，用于增强第一阻尼腔和第二阻尼腔之间连通的效率。
8.优选地，所述阀芯底座底部连接柔性垫。
9.优选地，所述柔性垫由硫化橡胶和/或聚四氟乙烯制成。
10.优选地，所述限位结构位于出气通道的底部位置。
11.优选地，所述阀盖的阀腔连接部与阀体螺纹连接。
12.优选地，所述阀盖的阀腔连接部靠近出气通道一侧还设有阀体密封圈。
13.优选地，设定所述阀腔的进气通道的直径为d，所述柔性垫的底部与限位结构顶部之间的距离为s，阀芯的最高升程h，则：hd/4。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的防啸叫气动单向阀，在工作时当进气口通入压缩空气口，阀芯受力打开时，第一阻尼腔和第二阻尼腔内体积减小，原有空气压缩后通过阻尼通孔向外流出，同时经过环形阻尼间隙流出。当进气通道压力与出气通道压力相当时，阀芯在阻尼通孔与环形阻尼间隙共同作用下，阀芯也不会高频振动进而产生的“啸叫”，从而抑制不稳定的压力冲击阀芯的振动，最终使单向阀阀芯工作始终保持在平衡状态，避免反复振动，提高整体寿命及可靠性。
15.本发明的防啸叫气动单向阀，设计合理、结构简单，可对现有使用单向阀改造，通过合理设计阀盖的结构以及至于其内的上下活动的阀芯以及对应的阻尼腔体，可有效地解决气动单向阀振动“啸叫”问题。
附图说明
16.图1为防啸叫气动单向阀的剖视图；图2为防啸叫气动单向阀的爆炸图；图3为防啸叫气动单向阀的阀芯与阀盖的配合结构图；图4为防啸叫气动单向阀的阀芯2处于最顶部升程式的状态图；其中：1-阀体，2-阀芯，21-阀芯底座，22-阀芯套，221-阻尼通孔；23-阀芯杆；3-弹簧，4-阀盖，41-阀腔连接部，42-阀盖筒体；5-阀芯密封圈，6-阀体密封圈，7-环形阻尼间隙，8-第一阻尼腔，9-第二阻尼腔，10-阀腔，11-限位结构，12-柔性垫，13-进气通道，14-出气通道。
具体实施方式
17.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
18.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的组合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发明的限制。另外，本发明实施例的描述过程中，所有图中的“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等器件位置关系，均以图1为标准。
19.如图1所示，防啸叫气动单向阀，包括阀体1和阀腔10，以及固定于阀腔10内的阀盖4，所述阀腔10设限位结构11以及进气通道13，所述阀盖4，包括与阀体1连接的阀腔连接部41，以及向阀腔10内部延伸的阀盖筒
体42；从图1和图2的配合中可以看出来，所述阀盖筒体42，底部设嵌套阀芯2，顶部与阀芯2顶部形成第一阻尼腔8，靠近阀腔10的底部限位结构11位置处与阀芯2的外壁之间形成第二阻尼腔9，侧面设出气通道14；所述阀芯2，包括支撑于限位结构11上的阀芯底座21，与阀芯底座21形成一体结构的阀芯套22，和置于阀芯套22内并且连接在底座21上的阀芯杆23，阀芯底座21、阀芯套22和阀芯杆23置于阀盖筒体42内上下活动；所述阀芯底座21，外壁与阀盖4内壁之间形成环形阻尼间隙7；所述阀芯套22，位于第一阻尼腔8和第二阻尼腔9之间的部位设阻尼通孔221，用于联通第一阻尼腔8和第二阻尼腔9,以将第一阻尼腔8的空气及时排出至出气通道14输出；所述阀芯杆23外套有弹簧3，从而辅助阀芯杆23以及连接于其上的阀芯套22和阀芯底座21上下活动。
20.本发明的防啸叫气动单向阀，阀芯2装于阀体1内，在弹簧3及重力作用下，阀芯落于阀腔10的限位结构11上。压缩空气经进气通道13进入阀体内部，阀芯2受压缩空气力作用下沿阀盖4向上运动，压缩空气进入出气通道14。
21.阀芯2上升过程中，阀芯2与阀盖4中间的第一阻尼腔的容积腔变小，第一阻尼腔内压力升高。第一阻尼腔内压缩空气通过阻尼通孔向外缓慢流出至第二阻尼腔，形成阻尼效果，避免阀芯高频振动。
22.此外，由于阀芯2与阀盖4的环形阻尼间隙作用，压缩空气通过时，同样形成二次阻尼效果，使整个单向阀阀芯在全压力范围内均能快速处于平衡状态，避免阀芯振动引起的“啸叫”。
23.结合图1和图2、图3所示，防啸叫气动单向阀的所述阀芯套22，位于阻尼通孔211顶部的外壁与阀盖筒体42之间设置阀芯密封圈5，用于增强第一阻尼腔8和第二阻尼腔9之间连通的效率，以确保第一阻尼腔8内的气体和第二阻尼腔9内的气体能够快速进入或者排出。
24.更佳的实施方式是，防啸叫气动单向阀的所述阀芯底座21底部连接柔性垫12，用于减轻阀芯底座21与限位结构11接触时的碰撞噪音以及磨损。
25.防啸叫气动单向阀的所述柔性垫12由硫化橡胶和/或聚四氟乙烯制成，一方面可以对限位结构底部的进气通道进行较好的密封，另一方面还能对阀芯底座21起到很好的缓冲作用，防止其被磨损。
26.更佳的实施方式是，防啸叫气动单向阀所述限位结构11位于出气通道14的底部位置，以进一步增强环形阻尼间隙7出来的气体的阻力，提升其防啸叫效果。
27.防啸叫气动单向阀的所述阀盖4的阀腔连接部41与阀体1螺纹连接，当阀芯2在阀盖4内上下活动时，阀盖4起到导向作用，使阀芯2始终垂直阀口确保密封性使得阀盖具有较好的定位性和导向性。 更优地，所述阀盖4的阀腔连接部41靠近出气通道14一侧还设有阀体密封圈6，将阀盖与阀体牢牢固定住，防止其抖动，以进一步提高其防啸叫效果。
28.从图4的防啸叫气动单向阀的阀芯2处于最顶部升程式的状态图中可以看出，对于该防啸叫气动单向阀，设定所述阀腔10的进气通道13的直径为d，所述柔性垫12的底部与限位结构11顶部之间的距离为s，阀芯2的最高升程h，则：
h d/4。
29.根据流通面积相等原理，当阀芯下端压力最大，阀芯完全打开时可得式（1）:
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（1）化简可得阀芯最大升程： 当阀芯2回落时，第二阻尼腔9完全打开。单向阀正常工作时，阀芯2升程h为阀口直径的1/4，此时第二阻尼腔9完全被阀盖4遮蔽，压缩空气流动阻尼增大，进一步减小阀芯振动。
30.也就是说当输出口压力逐渐上升时，阀芯2升程h逐渐减小，第二阻尼腔9再次打开，阻尼减小，实现阀芯2快速回落，使单向阀迅速关闭。
31.只需要保证h d/4，第二阻尼腔9在上升、下降过程中实现第一阻尼腔均能实现较好的变阻尼功能，进一步减小阀芯振动引起的啸叫。
32.本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。