真空高壓隔離閥的製作方法

2023-10-18 11:49:14

專利名稱：真空高壓隔離閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空高壓隔離閥，用於需抽真空後再充入高壓氣體的設備或環境，尤其是用於高純淨氣體高壓密閉容器。
背景技術：
某些高壓密閉容器，在充入高純淨的高壓氣體前，為了保證容器內氣體的高潔淨， 需要先將容器抽高真空，再充入高純淨氣體。如利用傳統的真空閥門，結構如圖1所示，由於其最多僅能承受1個大氣壓，無法實現對抽真空後充入的高壓氣體的封閉，因此只適合真空設備或環境條件下使用。而傳統的高壓閥門受結構影響，雖然能夠承受高壓，但在真空環境下其真空度最多僅能達到lO—Ta。因此，傳統的真空閥門和高壓閥門在需要高真空及高壓使用的環境下，無法實現高壓環境與真空環境的有效隔離，現有技術中也未有其它實現該目的的有效隔離手段。
發明內容本實用新型基於傳統真空閥門以及高壓閥門的上述不足，提供一種可將高壓環境與真空環境隔離，既適用於高真空環境，又適用於高壓力環境的真空高壓隔離閥。本實用新型採用如下技術方案一種真空高壓隔離閥，包括主閥體、波紋管組件、 閥芯以及閥板，所述主閥體的內部腔體由隔板分隔為第一腔體及第二腔體，隔板上形成有連通所述兩腔體的通孔，第一腔體的隔板相對端具有高壓接口，第二腔體側面具有真空接口 ；第二腔體的隔板相對端由所述波紋管組件封閉，所述波紋管組件朝向隔板的一端與所述閥芯一端連接，該閥芯可由外部操作部件操作而產生直線位移，閥芯另一端與設置在所述第二腔體內的閥板連接，當閥芯沿背離隔板的方向運動時，所述通孔被閥板封閉。所述閥板面向所述通孔的表面上設有環形槽，環形槽內設有密封膠圈。所述隔板由主閥體一體形成，主閥體採用304不鏽鋼材料，密封膠圈採用氟橡膠材料。所述操作部件為旋鈕，該旋鈕上安裝有僅能隨旋鈕旋轉運動而不軸向移動的傳動杆，所述閥芯與波紋管組件連接的一端向波紋管組件內部延伸形成有圓筒，所述傳動杆與該圓筒內表面通過傳動螺紋連接。所述傳動杆外部可套設軸承。所述操作部件為推拉鈕，該推拉鈕與推拉杆一端連接，該推拉杆另一端進入所述波紋管組件內部且其末端與所述閥芯固定連接。所述真空高壓隔離閥還包括摩擦導向件，該摩擦導向件包括沿閥芯軸向方向隔開一定距離的小直徑環形件和大直徑環形件以及用於連接所述兩環形件的連接部，相鄰連接部之間具有供氣體通過的開口，所述小直徑環形件固定套設於所述閥芯上，大直徑環形件圓周外側面與主閥體腔體內壁接觸。所述大直徑環形件與主閥體腔體內壁接觸的表面上形成多條沿閥芯軸向方向延伸的凸條或凹槽。所述真空接口通過法蘭連接真空泵，所述高壓接口通過法蘭連接高壓氣體容器。由於採用上述結構，由於真空高壓隔離閥的一端是高壓環境，而另一端為真空環境，因此通過將帶密封膠圈的閥板逆向安裝，高壓接口端壓力越大，閥板密封就越嚴，從而實現了高壓環境與真空環境的隔離。同時，本實用新型的真空高壓隔離閥結構簡單，取材方便，造價相對較低，適合廣泛使用。

圖1為現有技術中的真空閥處於真空通路關閉時的結構示意圖；其中，1、手柄；2、 閥芯組合；3、波紋管組件；4、閥體。圖2為本實用新型真空高壓隔離閥處於真空通路打開時的結構示意圖；其中，11、 主閥體；12、真空抽口 ；13、軸承；14、旋鈕；15、高壓接口 ；16、閥板；17、閥芯；18波紋管組件。
具體實施方式
以下結合說明書附圖對本實用新型進行詳細說明，該具體實施方式
僅為用來解釋本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型的結構和/或組成做任何形式的限制。如圖2所示，真空高壓隔離閥用於連接高壓密閉容器(未示出)與抽真空設備，如抽真空泵(未示出)，以實現對容器抽真空，以及在其後充入高壓氣體後對容器進行密封。 該真空高壓隔離閥包括主閥體11，該主閥體11具有大體上為圓筒狀的結構，其內部腔體由隔板M分隔成具有較小空間的第一腔體A以及具有較大空間的第二腔體B。所述隔板對由主閥體11內壁向內延伸形成，其上形成有將所述第一腔體A與第二腔體B連通的通孔Ml。 第一腔體A的隔板相對端形成高壓接口 15，與所述容器相連通，其連接結構採用本領域技術人員所使用的一般結構，如通過法蘭連接等可拆卸方式連接或焊接等固定方式連接。第二腔體B側面延伸形成有真空接口 12，該真空接口 12與抽真空泵連接，其連接結構採用本領域技術人員所使用的一般結構，如通過法蘭連接等可拆卸的方式連接。所述第二腔體B的隔板相對端的埠固定連接有端蓋22，該端蓋22具有中心孔。 第二腔體B內設有波紋管組件18，該波紋管組件18可為金屬彈性波紋管，如不鏽鋼彈性波紋管，其一端連接閥芯17，另一端連接有密封板19。該密封板19具有圓環結構，圓環中心形成中心孔，圓環外周由所述端蓋22壓裝在主閥體11上，進而利用所述波紋管組件18實現第二腔體B的隔板相對端埠與外部的密封。為進一步提高密封效果，所述密封板圓環外周與主閥體11之間可設置密封圈。真空高壓隔離閥還設有旋鈕14，該旋鈕14上安裝有僅能隨旋鈕旋轉運動而不產生直線位移的傳動杆20，該傳動杆20依次穿過所述端蓋22的中心孔和密封板的中心孔，並進入所述波紋管組件18內部。傳動杆20與所述端蓋22中心孔內壁間設有軸承13。所述閥芯17與波紋管組件18連接的一端向波紋管組件18內部延伸形成有圓筒21，所述傳動杆 20與該圓筒21內表面通過傳動螺紋連接，由於所述傳動杆20在隨旋鈕14旋轉時，僅進行旋轉運動而不產生直線位移，該旋轉運動經所述圓筒21轉化為所述閥芯17的直線位移，進
4而驅動閥芯17在閥體內升降或前後直線移動。本領域技術人員可以理解，儘管在本實施方式中，採用旋轉操作的旋鈕通過傳動杆驅動閥芯直線位移，然而也可採用推拉鈕的形式，該推拉鈕設有推拉杆，該推拉杆依次穿過所述端蓋的中心孔和密封板的中心孔而進入所述波紋管組件內部，其末端與所述閥芯固定連接(未圖示)。所述閥芯17的另一端延伸穿過所述隔板M的通孔M1，並在末端連接有閥板16。 該閥板16具有可以完全覆蓋所述通孔Ml的大小及形狀，其面向所述通孔241的表面形成有環形槽，槽內設有密封膠圈161，用於在閥板16壓緊在所述隔板M上時封閉所述通孔 241.本領域技術人員可以理解，儘管在本實施方式中，所述閥板連接在所述閥芯一體延伸的端部，然而也可將分別位於所述兩腔體內的閥板與閥芯通過一連接杆相互連接，該連接杆兩端分別連接於所述閥板和所述閥芯。真空高壓隔離閥還包括摩擦導向件，該摩擦導向件固定套設於所述閥芯上，並容置在所述第二腔體B內。所述摩擦導向件包括沿閥芯軸向方向隔開一定距離的小直徑環形件231和大直徑環形件232以及用於連接所述兩環形件的連接部233，相鄰連接部233之間具有供氣體通過的開口。所述小直徑環形件231固定套設於所述閥芯17上，大直徑環形件 232圓周外側面與主閥體腔體內壁接觸。所述摩擦導向件的作用包括以下兩個方面，一方面用於當閥芯移動時，為其提供沿軸向方向的導向作用，使閥芯運動更加平穩；另一方面，當通過操作旋鈕而驅動閥芯運動時，通過與閥芯固定連接的摩擦導向件與閥體內壁之間產生的沿旋轉方向的摩擦力，防止閥芯跟隨旋鈕轉動而無法產生直線位移，為此所述摩擦導向件結構和材質應當滿足，使其與閥體內壁產生的沿軸向方向的摩擦力儘量小，而沿旋轉方向的摩擦力儘量大，例如可在所述大直徑環形件與閥體內壁接觸的表面上形成多條沿閥芯運動方向延伸的凸條或凹槽結構。所述摩擦導向件一般採用較閥體材質軟的材料製成，例如閥體材料通常採用不鏽鋼材料，而所述摩擦導向件可採用合成樹脂、橡膠等材料製成，也可以採用合適的金屬材料製成。所述主閥體材料選用304不鏽鋼，設置在閥板上的密封膠圈選用氟橡膠材料，由於兩種材料在真空狀態下放棄率低，能保證真空度達到10_5Pa，此外，尤其應保證隔板與密封閥板相對應的密封面的光潔度要求；主閥體的高壓端為保證強度，全部按照高壓設計規範，如增加不鏽鋼材料厚度，焊接後探傷處理，高壓測試等，本實用新型高壓端能耐受5Mpa 的高壓。下面簡單說明本實用新型的工作過程，將真空抽氣口法蘭與真空泵連接，高壓接口法蘭連接在高壓容器上。打開閥門，即操作旋鈕使真空高壓隔離閥的閥板16與所述隔板 M分離的狀態，所述通孔Ml處於打開的狀態，如圖2所示狀態。啟動真空泵通過真空高壓隔離閥將高壓容器內的真空抽到10_5!^。關閉閥門，即操作旋鈕使真空高壓隔離閥的閥板 16與所述隔板M壓緊的狀態，所述通孔241處於被封閉的狀態，然後向高壓容器內充入純淨高壓氣體，如此可以保證容器內的氣體純淨度不受影響。
權利要求1.一種真空高壓隔離閥，包括主閥體、波紋管組件、閥芯以及閥板，其特徵在於，所述主閥體的內部腔體由隔板分隔為第一腔體及第二腔體，隔板上形成有連通所述兩腔體的通孔，第一腔體的隔板相對端具有高壓接口，第二腔體側面具有真空接口 ；第二腔體的隔板相對端由所述波紋管組件封閉，所述波紋管組件朝向隔板的一端與所述閥芯一端連接，該閥芯可由外部操作部件操作而產生直線位移，閥芯另一端與設置在所述第二腔體內的閥板連接，當閥芯沿背離隔板的方向運動時，所述通孔被閥板封閉。
2.根據權利要求1所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述閥板面向所述通孔的表面上設有環形槽，環形槽內設有密封膠圈。
3.根據權利要求2所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述隔板由主閥體一體形成， 主閥體採用304不鏽鋼材料，密封膠圈採用氟橡膠材料。
4.根據權利要求1所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述操作部件為旋鈕，該旋鈕上安裝有僅能隨旋鈕旋轉運動而不軸向移動的傳動杆，所述閥芯與波紋管組件連接的一端向波紋管組件內部延伸形成有圓筒，所述傳動杆與該圓筒內表面通過傳動螺紋連接。
5.根據權利要求4所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述傳動杆外部套設有軸承。
6.根據權利要求1所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述操作部件為推拉鈕，該推拉鈕與推拉杆一端連接，該推拉杆另一端進入所述波紋管組件內部且其末端與所述閥芯固定連接。
7.根據權利要求4 6任一項所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，還包括摩擦導向件，該摩擦導向件包括沿閥芯軸向方向隔開一定距離的小直徑環形件和大直徑環形件以及用於連接所述兩環形件的連接部，相鄰連接部之間具有供氣體通過的開口，所述小直徑環形件固定套設於所述閥芯上，大直徑環形件圓周外側面與主閥體腔體內壁接觸。
8.根據權利要求7所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述大直徑環形件與主閥體腔體內壁接觸的表面上形成多條沿閥芯軸向方向延伸的凸條或凹槽。
9.根據權利要求1 6任一項所述的真空高壓隔離閥，其特徵在於，所述真空接口通過法蘭連接真空泵，所述高壓接口通過法蘭連接高壓氣體容器。
專利摘要本實用新型涉及一種真空高壓隔離閥，用於需抽真空後再充入高壓氣體的密閉容器，用於克服傳統的真空閥門和高壓閥門無法實現高壓環境與真空環境的有效隔離的缺陷。該真空高壓隔離閥包括主閥體、波紋管組件、閥芯以及閥板，通過將主閥體的內部腔體由具有供氣流通過的通孔的隔板分隔為兩部分，並將由閥芯帶動以封閉所述隔板通孔的閥板設置在高壓接口側的腔體內，進而使得該真空高壓隔離閥不但可以滿足對密閉容器抽真空的需要，同時還取得了高壓接口壓力越大，閥板密封越好的技術效果。此外，該真空高壓隔離閥還具有結構簡單、取材方便、造價低的優點。
文檔編號F16K31/60GK202338646SQ20112045023
公開日2012年7月18日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者張波 申請人:張波