本發(fā)明涉及石墨烯漿料泵送的，具體地是一種多單元單向閥裝置以及帶有該多單元單向閥裝置的石墨烯漿料泵送系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、石墨烯粉料的工業(yè)化制備過程中利用均質(zhì)機對石墨烯漿料均質(zhì)是極為重要的。因此隨著石墨烯工藝要求的不斷提高其對于石墨烯漿料的工作壓力要求也越來越高，現(xiàn)有的液體泵中能夠?qū)⒘黧w加壓到100mpa以上的多采用柱塞泵結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)有的柱塞泵的基本工作原理是隨著活塞桿的往復(fù)運動配合單向閥單向流動的功能實現(xiàn)流體抽吸后能夠加壓泵出。但是現(xiàn)有的柱塞泵結(jié)構(gòu)在設(shè)計之初都是針對液體環(huán)境，例如水流增壓用的水刀泵，現(xiàn)有的超高壓水刀泵是能夠?qū)⒓兯鰤旱匠^100mpa以上，甚至于200mpa。但是在借用該現(xiàn)有的柱塞泵對石墨烯漿料進行增壓時則無法滿足壓力需求。探究其原因在于：現(xiàn)有柱塞泵中的單向閥在往復(fù)運動過程中流體內(nèi)含有的固體顆粒會在往復(fù)進出單向閥時堆積在單向閥的密封口處，使單向閥難以實現(xiàn)正常的密封，因此使用現(xiàn)有的柱塞泵無法將含固體顆粒的流體加壓到與純液體介質(zhì)相同或相近的壓力值。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一：提供一種多單元單向閥裝置及石墨烯漿料泵送系統(tǒng)，其能夠在100mpa以上的壓力環(huán)境下對帶有顆粒物的流體進行單向流動控制。

2、為此，本發(fā)明的第一個目的在于提出一種多單元單向閥裝置，包括沿流體的輸送方向依序串聯(lián)設(shè)置的多個閥門單元，所述閥門單元包括兩端分別具有進口和出口的閥體，閥體內(nèi)具有連通進口和出口的流道，該流道內(nèi)設(shè)有使得流體僅能夠朝出口方向流動的閥芯組件，任意相鄰兩個閥門單元中的進口和出口以可拆卸的方式直接固定連接并且相互連通。通過將多個能夠?qū)崿F(xiàn)單向閥功能的閥門單元串聯(lián)起來，由此使得其在高壓環(huán)境下對含顆粒物的流體進行輸送的過程中仍然能夠保持較好的整體密封性。另外，多個閥門單元之間是直接固定連接的，因此結(jié)構(gòu)更加緊湊，縮短了流體輸送路徑，減少壓力損耗，同時直接固定連接的方式省去了中間高壓管的設(shè)置，使得較少接口的情況下泄露幾率小，其占用體積更小，且整體設(shè)備成本更低。

3、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，所述閥體的流道內(nèi)具有容納腔，所述閥芯組件包括依序設(shè)置的推力彈簧、閥芯塊、動密封件和靜密封件，該閥芯塊經(jīng)進口的槽底位置裝入容納腔內(nèi)并與容納腔滑動配合，推力彈簧位于閥芯塊靠近出口的一側(cè)，動密封件位于閥芯塊的另一側(cè)，靜密封件設(shè)置于進口內(nèi)，并且前一個閥門單元中的出口與該進口內(nèi)的靜密封件相抵，以使得該靜密封件與進口的槽底緊貼，所述靜密封件內(nèi)具有中心通孔，前一個閥門單元中的出口與該中心通孔連通，所述閥芯塊帶動動密封件往復(fù)移動，以使得動密封件關(guān)閉靜密封件的中心通孔或者動密封件與靜密封件脫開形成供流體通過的間隔通道。相鄰閥門單元中的進口和出口直接連通，由此所構(gòu)成的整個流道可以有效的承載高壓環(huán)境，尤其是能夠承受超過100mpa的流體壓力，同時由于存在多個閥門單元，因此提高了整體密封性，對于流體的單向流動控制效果好。

4、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，所述動密封件為球體，閥芯塊上具有容納動密封件的安裝槽。

5、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，所述中心通孔位于靜密封件端面上的孔口位置與該動密封件相對應(yīng)，并且所述動密封件的硬度大于靜密封件的硬度。動密封件與靜密封件相抵后由于二者硬度的差異，使得靜密封件的孔口位置能夠被動密封件壓縮變形至與該動密封件的接觸面相匹配，提高密封性能。

6、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，所述閥芯塊與容納腔之間留有供流體通過的間隙空間并且該閥芯塊內(nèi)具有連接通道，連接通道的一端與該間隙空間連通，另一端與出口連通。

7、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，第一個閥門單元中的動密封件為塊狀結(jié)構(gòu)，該動密封件和靜密封件上具有相匹配的錐面，該動密封件的錐面上設(shè)有密封圈；其余閥門單元中的動密封件均為球體。第一個閥門單元的動密封件動密封件采用塊狀結(jié)構(gòu)，配合錐面和密封圈使得其具有更好的密封性，而后續(xù)其余的閥門單元采用球體形狀的動密封件，因此能夠具有更好的承壓能力，兩種閥門單元配合使用整體的密封性能和承壓能力都獲得改善，從而能夠被用于更高壓力環(huán)境的流體增壓設(shè)備中對于含固體顆粒物的流體進行增壓。

8、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，任意相鄰兩個閥門單元中的前一個閥門單元的出口上設(shè)有沿軸向外凸的凸柱，該凸柱設(shè)置為允許插入所對應(yīng)的后一個閥門單元的進口內(nèi)并與該進口的內(nèi)側(cè)壁固定且密封，前一個閥門單元的出口位于凸柱上并與后一個閥門單元的進口連通，第一個閥門單元的進口上設(shè)有進口接頭，該進口接頭上設(shè)有與凸柱結(jié)構(gòu)相同的堵頭，該進口接口內(nèi)具有與第一個閥門單元的進口連通的進液通道，并且該進口接頭的堵頭與閥體內(nèi)的靜密封件相抵。通過凸柱不僅能夠?qū)崿F(xiàn)凸柱與相鄰另一個閥門單元的進口直接固定連接，而且該凸柱能夠擠壓進口內(nèi)的靜密封件，同步完成對靜密封件的固定。

9、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，所述凸柱的端面為外凸的圓弧面。通過圓弧面使得凸柱與靜密封件之間為線接觸，提高了密封性能。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，還包括筒狀的外殼，外殼的前端具有漿料總出口，后端具有安裝口，各閥門單元經(jīng)安裝口依次裝入外殼內(nèi)，所述安裝口上設(shè)有可拆卸的安裝底座，該安裝底座推動各閥門單元緊配合于外殼內(nèi)，所述安裝底座上具有與第一個閥門單元的進口相連通的漿料總進口。通過外殼的設(shè)置使得多個閥門單元能夠以相互抵靠的方式完成相鄰閥門單元之間進口和出口的連通，省去了進口和出口之間連接部件的設(shè)置，可靠性更高。

11、根據(jù)本發(fā)明的一個示例，任意相鄰的兩個閥門單元中后一個閥門單元的靜密封件與前一個閥門單元的閥體固定連接，并且靜密封件的中心通孔與該前一個閥門單元的出口連通。

12、本發(fā)明的第二個目的在于提出一種石墨烯漿料泵送系統(tǒng)，包括柱塞泵，所述的柱塞泵包括上述的多單元單向閥裝置。

13、上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點或有益效果：首先，將多個具備單向閥功能的閥門單元串聯(lián)使用，其相較于單個單向閥而言具有更好的密封性，因此能夠被應(yīng)用到對含固體顆粒物的高壓流體的增壓設(shè)備中，尤其是應(yīng)用到超過100mpa的石墨烯漿料的柱塞泵中；其次，相鄰兩個閥門單元的進口和出口采用直接固定連接的方式，減少了管路整體長度，也省去了高壓管的使用，因此高壓流體在閥門單元之間流動的壓力損耗小，整體設(shè)備成本低，發(fā)生泄露的幾率更??；其次，第一個閥門單元的動密封件采用塊狀結(jié)構(gòu)配合密封圈的方式能夠具備更好的密封性能，而其余閥門單元的動密封件采用球體結(jié)構(gòu)，其具備更高的承壓能力，二者配合后使得整體兼顧密封性能和承壓能力；最后，通過外殼安裝多個閥門單元，使得相鄰兩個閥門單元之間可以直接通過相抵靠的方式連通，避免了在兩個閥門單元的進口和出口之間額外的設(shè)置連接部件，整體結(jié)構(gòu)更加牢固，密封性能更好。

14、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種多單元單向閥裝置，其特征在于：包括沿流體的輸送方向依序串聯(lián)設(shè)置的多個閥門單元（100），所述閥門單元（100）包括兩端分別具有進口（2）和出口（3）的閥體（1），閥體（1）內(nèi)具有連通進口（2）和出口（3）的流道，該流道內(nèi)設(shè)有使得流體僅能夠朝出口（3）方向流動的閥芯組件，任意相鄰兩個閥門單元（100）中的進口（2）和出口（3）以可拆卸的方式直接固定連接并且相互連通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：所述閥體的流道內(nèi)具有容納腔（4），所述閥芯組件包括依序設(shè)置的推力彈簧（6）、閥芯塊（5）、動密封件（7）和靜密封件（8），該閥芯塊（5）經(jīng)進口（2）的槽底位置裝入容納腔（4）內(nèi)并與容納腔（4）滑動配合，推力彈簧（6）位于閥芯塊（5）靠近出口（3）的一側(cè)，動密封件（7）位于閥芯塊（5）的另一側(cè)，靜密封件（8）設(shè)置于進口（2）內(nèi)，并且前一個閥門單元（100）中的出口（3）與該進口（2）內(nèi)的靜密封件（8）相抵，以使得該靜密封件（8）與進口（2）的槽底緊貼，所述靜密封件（8）內(nèi)具有中心通孔（8.1），前一個閥門單元（100）中的出口（3）與該中心通孔（8.1）連通，所述閥芯塊（5）帶動動密封件（7）往復(fù)移動，以使得動密封件（7）關(guān)閉靜密封件（8）的中心通孔（8.1）或者動密封件（7）與靜密封件（8）脫開形成供流體通過的間隔通道（9）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：所述動密封件（7）為球體，閥芯塊（5）上具有容納動密封件（7）的安裝槽（5.1）。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：所述中心通孔（8.1）位于靜密封件（8）端面上的孔口位置與該動密封件（7）相對應(yīng)，并且所述動密封件（7）的硬度大于靜密封件（8）的硬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：所述閥芯塊（5）與容納腔（4）之間留有供流體通過的間隙空間（10）并且該閥芯塊（5）內(nèi)具有連接通道（11），連接通道（11）的一端與該間隙空間（10）連通，另一端與出口（3）連通。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：第一個閥門單元（100）中的動密封件（7）為塊狀結(jié)構(gòu)，該動密封件（7）和靜密封件（8）上具有相匹配的錐面，該動密封件（7）的錐面上設(shè)有密封圈（12）；其余閥門單元（100）中的動密封件（7）均為球體。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意一項所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：任意相鄰兩個閥門單元（100）中的前一個閥門單元（100）的出口（3）上設(shè)有沿軸向外凸的凸柱（13），該凸柱（13）設(shè)置為允許插入所對應(yīng)的后一個閥門單元（100）的進口（2）內(nèi)并與該進口（2）的內(nèi)側(cè)壁固定且密封，前一個閥門單元（100）的出口（3）位于凸柱（13）上并與后一個閥門單元（100）的進口（2）連通，第一個閥門單元（100）的進口（2）上設(shè)有進口接頭（14），該進口接頭（14）上設(shè)有與凸柱（13）結(jié)構(gòu)相同的堵頭（15），該進口接口（14）內(nèi)具有與第一個閥門單元（100）的進口（2）連通的進液通道（14.1），并且該進口接頭（14）的堵頭（15）與閥體（1）內(nèi)的靜密封件（8）相抵。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：所述凸柱（13）的端面為外凸的圓弧面（13.1）。

9.根據(jù)權(quán)利要求2-6中任意一項所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：還包括筒狀的外殼（200），外殼（200）的前端具有漿料總出口（201），后端具有安裝口（202），各閥門單元（100）經(jīng)安裝口依次裝入外殼（200）內(nèi)，所述安裝口（202）上設(shè)有可拆卸的安裝底座（300），該安裝底座（300）推動各閥門單元（100）緊配合于外殼（200）內(nèi)，所述安裝底座（300）上具有與第一個閥門單元（100）的進口（2）相連通的漿料總進口（301）。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多單元單向閥裝置，其特征在于：任意相鄰的兩個閥門單元（100）中后一個閥門單元（100）的靜密封件（8）與前一個閥門單元（100）的閥體（1）固定連接，并且靜密封件（8）的中心通孔（8.1）與該前一個閥門單元（100）的出口（3）連通。

11.一種石墨烯漿料泵送系統(tǒng)，包括柱塞泵，其特征在于：所述的柱塞泵包括上述權(quán)利要求1-10中任意一項的多單元單向閥裝置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種多單元單向閥裝置及石墨烯漿料泵送系統(tǒng)，包括柱塞泵，柱塞泵內(nèi)設(shè)有多單元單向閥裝置，該多單元單向閥裝置包括沿流體的輸送方向依序串聯(lián)設(shè)置的多個閥門單元，所述閥門單元包括兩端分別具有進口和出口的閥體，閥體內(nèi)具有連通進口和出口的流道，該流道內(nèi)設(shè)有使得流體僅能夠朝出口方向流動的閥芯組件，任意相鄰兩個閥門單元中的進口和出口以可拆卸的方式直接固定連接并且相互連通。本發(fā)明提供一種多單元單向閥裝置及石墨烯漿料泵送系統(tǒng)，其能夠在100MPA以上的壓力環(huán)境下對帶有顆粒物的流體進行單向流動控制。

技術(shù)研發(fā)人員：黃海,張雷健,陳炳輝,劉兆平
受保護的技術(shù)使用者：寧波石墨烯創(chuàng)新中心有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8