本发明涉及流体传动技术领域，尤其涉及一种可主动开关的多功能单向阀及其功能调节方法。
背景技术：
阀门是用来开闭管路、控制流向、调节和控制输送介质的参数(温度、压力和流量)的管路附件。单向阀又称止回阀或逆止阀，用于液压系统中防止油流反向流动，或者用于气动系统中防止压缩空气逆向流动。节流阀是通过改变节流截面或节流长度以控制流体流量的阀门。截止阀依靠阀杆压力，使阀芯密封面与阀座密封面紧密贴合，阻止介质流通。安全阀是启闭件受弹簧力作用下处于常闭状态，当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，通过向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值的特殊阀门。上述阀门均是现有技术常用阀门，每种阀门仅有其唯一的特性，不具有泛用性。
技术实现要素：
根据上述提出的技术问题，而提供一种可开关的多功能单向阀及其功能调节方法。本发明采用的技术手段如下：
一种可主动开关的多功能单向阀，包括：阀盖、阀体、阀芯、阀套、限位套、执行机构、调节杆、阀芯提升杆、半卡套、防转销和弹簧，所述阀盖可拆卸地固定在阀体上，阀套设置于阀体内部，阀套下部与阀芯接触部分相当于阀座，阀芯设置于阀套内下部，限位套设置于阀套内上部，调节杆一端穿过阀盖后与执行机构相连，另一端安装在半卡套内，阀芯提升杆活塞端安装在半卡套内，另一端固定在阀芯底部，所述弹簧设置于阀芯内部，其套接在阀芯提升杆上，且其上端抵在半卡套底部，所述半卡套的外壁与限位套内壁贴合；
基于调节杆行程与阀芯最大行程、阀芯提升杆活塞在半卡套内的行程、阀杆最大行程之间的关系，通过调节执行机构带动调节杆将该多功能阀调节为完全截止功能、串联单向节流功能、压力可调的单向阀或安全阀功能、并联单向节流阀功能和完全开启阀门功能。
进一步地，所述执行机构为直线运动机构，包括电动、液动、气动和机械传动。
进一步地，所述执行机构为手动时，包括手轮、第一轴套、第二轴套，所述手轮和第一轴套通过键连接为一体，其间设置卡环，所述第二轴套套接在第一轴套外部，其间设置轴承，所述调节杆一端由传动螺纹安装在第一轴套内，执行机构通过第二轴套与阀盖把合在一起。
进一步地，调节杆进入阀体的一端设置有卡槽，卡槽与半卡套卡装在一起，两半卡套之间留有排油间隙，阀芯提升杆活塞端安装在半卡套内部，另一端通过螺纹连接拧入阀芯底部，阀芯设置连接b腔与阀芯内部排油孔。
进一步地，防转销一端螺纹连接到调节杆上，另一端伸到第二轴套侧壁的上下长孔内，调节杆外壁与长孔内壁滑动配合，防止相互转动，第二轴套侧壁的上下长孔外壁标有刻度，根据防转销位置指示阀门状态。
进一步地，由限位套限定阀口最大开口量，在用作单向阀或安全阀功能时，在调节开启压力时阀门阀口最大开口量不变。
本发明通过调节执行机构将该多功能阀调节为完全截止功能、串联单向节流功能、压力可调的单向阀或安全阀功能、并联单向节流阀功能和完全开启阀门功能。本发明阀开启压力可调，通过增加预紧力可以补偿弹簧弹性的减弱，或调定最佳开启压力。本发明可以作为安全阀用于限压功能，还可在设备检修时手动截止完全关闭，保证不检修侧存油不外漏；在设备检修前手动开启阀门，实现放油。
基于上述理由本发明可在多功能单向阀及其功能调节方法领域广泛推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明处于截止功能时的状态图。
图2为本发明处于串联单向节流功能时的状态图。
图3为本发明处于压力可调的单向阀或安全阀功能时的状态图。
图4为本发明处于并联单向节流阀功能时的状态图。
图5为本发明处于完全开启阀门功能时的状态图。
图中：1、调节杆；2、阀芯提升杆；3、弹簧；4、阀芯；5、阀套；6、阀盖；7、阀体；8、限位套；9、执行机构；9.1、手轮；9.2、第一轴套；9.3、第二轴套；9.4、卡环；9.5、键；9.6、轴承；10、防转销；11、半卡套；12、螺钉；13、垫圈；14、第一密封圈；15、第二密封圈；16、第三密封圈；17、第四密封圈。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例公开了一种可主动开关的多功能单向阀，包括：阀盖6、阀体7、阀芯4、阀套5、限位套8、执行机构9、调节杆1、阀芯提升杆2、半卡套11、防转销10和弹簧3，所述阀盖6可拆卸地固定在阀体7上，本实施例中，通过螺钉12安装，其间设有垫圈13。阀套6设置于阀体7内部，阀套6下部与阀芯4接触部分相当于阀座，阀芯4设置于阀套5内下部，限位套8设置于阀套5内上部，调节杆1一端穿过阀盖6后与执行机构9相连，另一端安装在半卡套11内，阀芯提升杆2活塞端安装在半卡套11内，另一端固定在阀芯4底部，所述弹簧3设置于阀芯4内部，其套接在阀芯提升杆2上，且其上端抵在半卡套11底部，所述半卡套的外壁与限位套内壁贴合，所述半卡套即整个卡套沿轴线切为两半；
基于调节杆行程与阀芯最大行程、阀芯提升杆活塞在半卡套内的行程、阀杆最大行程之间的关系，通过调节执行机构的手轮改变调节杆的位置，半卡套的位置随之改变，从而改变阀芯提升杆的位置，当阀芯开启后压缩弹簧，随行程变化实现多功能：完全截止功能、串联单向节流功能、压力可调的单向阀或安全阀功能、并联单向节流阀功能和完全开启阀门功能。
所述执行机构包括手轮9.1、第一轴套9.2、第二轴套9.3，所述手轮9.1和第一轴套9.2通过键9.5连接为一体，其间设置卡环9.4，所述第二轴套9.3套接在第一轴套9.2外部，其间设置轴承9.6，所述调节杆1一端通过传动螺纹安装安装在第一轴套9.2内，执行机构通过第二轴套与阀盖把合在一起。调节执行机构包括但不限于上述形式，它配合电动、液动、气动、机械传动等多种直线运动机构均属本专利保护范围。
调节杆进入阀体的一端设置有卡槽，卡槽与半卡套11卡装在一起，两半卡套之间留有排油间隙，阀芯提升杆活塞端安装在半卡套内部，另一端通过螺纹连接拧入阀芯底部，阀芯4与阀套阀座5相配合，可相对滑动，限位套8与阀套阀座5相配合，阀芯设置连接b腔与阀芯内部排油孔。
防转销10一端螺纹连接到调节杆1上，另一端伸到第二轴套9.3侧壁的上下长孔内，调节杆1外壁与长孔内壁滑动配合，防止相互转动，第二轴套9.3侧壁的上下长孔外壁标有刻度，根据防转销10位置指示阀门状态。
所述调节杆1进入阀体的端面设置凸起，保证与阀芯提升杆2端面稳定接触。由限位套8限定阀口最大开口量，在用作单向阀或安全阀功能时，在调节开启压力时阀门阀口最大开口量不变。
所述调节杆1与阀盖6之间设有第一密封圈14，阀体7与阀套5之间设有密封结构，具体包括阀套5与阀盖6之间的第二密封圈15，阀套5侧壁与阀体7之间的第三密封圈16和阀套底座与阀体之间的第四密封圈17。
阀芯最大行程s0，阀芯行程s，阀杆行程h，阀杆最大行程h0，阀芯提升杆活塞在半卡套内的行程l0，其中：h0＝s0 l0，具体功能调节方法包括如下步骤：
如图1所示，调节为所述完全截止功能具体为：调节杆1行程h＝0，即图中阀杆在最下位置。调节执行机构9的手轮9.1，调节杆1向下移动至端面与阀芯调节杆2接触后，带动阀芯4继续向下移动，将阀芯4压紧在阀套5的下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态。
如图2所示，调节为所述串联单向节流功能具体为：调节杆1行程h小于阀芯4最大行程s0，即h＝s<s0。以图1中阀芯4、阀芯提升杆2、调节杆1的位置为基准。调节手轮9.1，调节杆1从截止功能位置向上移动h。当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯4向上开启，弹簧3被压缩，阀门打开，开口度等于阀芯行程s，实现节流功能。当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯4压紧在阀套5的下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态。由此实现了串联单向节流功能。
如图3所示，调节为所述压力可调的单向阀或安全阀功能，有压力可调及限压功能，实现在最大和最小压力之间的调定压力。具体为：调节杆1行程h大于阀芯4最大行程s0，小于l0，即s0<h<l0。以图1中阀芯4、阀芯提升杆2、调节杆1的位置为基准。调节手轮9.1，调节杆1从截止功能位置向上移动h，当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯4压紧在阀座5的下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态。当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯4向上开启后，弹簧3被压缩，阀门开启，最大开口度由限位套限定为阀芯最大行程s0，实现单向阀功能。由于开启压力可调，此阀亦可作为安全阀使用。调节手轮9.1，当调节杆1从截止功能位置向上移动l0时，实现最小开启压力单向阀或安全阀功能。当调节杆1从截止功能位置向上移动s0时，实现最大开启压力单向阀或安全阀功能。
如图4所示，调节为所述并联单向节流阀功能具体为：调节杆1行程h大于l0,小于最大行程h0,即l0<h<h0。以图1中阀芯4、阀芯提升杆2、调节杆1的位置为基准。调节手轮9.1，调节杆1从截止功能位置向上移动h，阀芯提升杆2和阀芯向上移动h-l0。阀芯4开启h-l0,此时实现节流功能。当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯4保持节流功能的开度不变。当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯4继续向上开启后，弹簧3被压缩，阀门完全打开，开口度等于阀芯最大行程s0，实现单向阀功能。其中，图2、图3、图4均表示一种功能的两个状态。
如图5所示，调节为所述完全开启阀门功能具体为：调节杆1行程h＝h0。调节手轮9.1，调节杆1从截止功能位置向上移动h0，阀芯提升杆2向上移动h0-l0＝s0，从而带动阀芯4上移s0。此时阀门完全打开，实现手动完全开启阀门功能。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
1.一种可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，包括：阀盖、阀体、阀芯、阀套、限位套、执行机构、调节杆、阀芯提升杆、半卡套、防转销和弹簧，所述阀盖可拆卸地固定在阀体上，阀套设置于阀体内部，阀套下部与阀芯接触部分相当于阀座，阀芯设置于阀套内下部，限位套设置于阀套内上部，调节杆一端穿过阀盖后与执行机构相连，另一端安装在半卡套内，阀芯提升杆活塞端安装在半卡套内，另一端固定在阀芯底部，所述弹簧设置于阀芯内部，其套接在阀芯提升杆上，且其上端抵在半卡套底部，所述半卡套的外壁与限位套内壁贴合；
基于调节杆行程与阀芯最大行程、阀芯提升杆活塞在半卡套内的行程、阀杆最大行程之间的关系，通过调节执行机构带动调节杆将该多功能阀调节为完全截止功能、串联单向节流功能、压力可调的单向阀或安全阀功能、并联单向节流阀功能和完全开启阀门功能。
2.根据权利要求1所述的可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，所述执行机构为直线运动机构，包括电动、液动、气动和机械传动。
3.根据权利要求2所述的可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，所述执行机构为手动时，包括手轮、第一轴套、第二轴套，所述手轮和第一轴套通过键连接为一体，其间设置卡环，所述第二轴套套接在第一轴套外部，其间设置轴承，所述调节杆一端由传动螺纹安装在第一轴套内，执行机构通过第二轴套与阀盖把合在一起。
4.根据权利要求1所述的可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，调节杆进入阀体的一端设置有卡槽，卡槽与半卡套卡装在一起，两半卡套之间留有排油间隙，阀芯提升杆活塞端安装在半卡套内部，另一端通过螺纹连接拧入阀芯底部，阀芯设置连接b腔与阀芯内部排油孔。
5.根据权利要求1所述的可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，防转销一端螺纹连接到调节杆上，另一端伸到第二轴套侧壁的上下长孔内，调节杆外壁与长孔内壁滑动配合，防止相互转动，第二轴套侧壁的上下长孔外壁标有刻度，根据防转销位置指示阀门状态。
6.根据权利要求1所述的可主动开关的多功能单向阀，其特征在于，由限位套限定阀口最大开口量，在用作单向阀或安全阀功能时，在调节开启压力时阀门阀口最大开口量不变。
7.根据权利要求1～6任一项所述可主动开关的多功能单向阀的功能调节方法，其特征在于，阀芯最大行程s0，阀芯行程s，阀杆行程h，阀杆最大行程h0，阀芯提升杆活塞在半卡套内的行程l0，其中：h0＝s0 l0，具体功能调节方法包括如下步骤：
调节为所述完全截止功能具体为：调节手轮使得h＝0，即阀杆在最下位置，调节杆向下移动至端面与阀芯调节杆接触后，带动阀芯继续向下移动，将阀芯压紧在下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态；
调节为所述串联单向节流功能具体为：调节手轮使得h<s0，当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯向上开启，弹簧被压缩，阀门打开，开口度等于阀芯行程s，实现节流功能；当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯压紧在下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态；
调节为所述压力可调的单向阀或安全阀功能具体为：调节手轮使得s0<h<l0，当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯向上开启后，弹簧被压缩，阀门开启，最大开口度由限位套限定为阀芯最大行程s0，实现单向阀功能；当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯压紧在下端阀座上，阀门关闭，处于完全截止状态；调节手轮使得h＝l0，实现最小开启压力单向阀或安全阀功能；调节手轮使得h＝s0，实现最大开启压力单向阀或安全阀功能；
调节为所述并联单向节流阀功能具体为：调节手轮使得l0<h<h0，阀芯提升杆和阀芯向上移动h-l0，阀芯开启h-l0，此时实现节流功能；当a、b口压力差小于设定弹簧力时，阀芯保持节流功能的开度不变；当a、b口压力差大于设定弹簧力时，阀芯继续向上开启后，弹簧被压缩，阀门完全打开，开口度等于阀芯最大行程s0，实现单向阀功能；
调节为所述完全开启阀门功能具体为：调节手轮使得h＝h0，即调节手轮，调节杆从截止功能位置向上移动h0，阀芯提升杆向上移动h0-l0＝s0，从而带动阀芯上移s0，此时阀门完全打开，实现手动完全开启阀门功能。
技术总结