分体式摆动真空插板阀及阀芯

摘要

本发明涉及分体式摆动真空插板阀及阀芯，可通过摆动来关闭或打开阀门，以使阀门整体长度相对通径能缩短。其中阀体包括阀体壳体，阀体壳体有阀体阀腔以及阀孔，阀体壳体还有轴孔以及轴孔外侧的轴套；阀盖与阀体可拆卸地密封连接；传动轴穿过阀体上的轴套和轴孔，并与轴套之间通过轴封组件密封，可自由转动；阀芯位于阀门阀腔中，包括支撑板、阀板以及球体架，球体架上放置可转动的球体，球体架在支撑板和阀板之间，支撑板和阀板可相对轴向移动地连接，支撑板、阀板中有对应球体的球坑，球体架连接有向外延伸的摆杆，以使摆杆能带动球体架转动使球体从球坑中爬出所述球坑，或者使摆杆能带动球体架转动使球体进入所述球坑中。

权利要求

1.阀芯，其特征在于，包括支撑板、阀板以及球体架，球体架上放置可转动的球体，球体架在支撑板和阀板之间，支撑板和阀板可相对轴向移动地连接，支撑板、阀板中有对应球体的球坑，球体架连接有向外延伸的摆杆，以使摆杆能带动球体架转动使球体从球坑中爬出所述球坑，进而使阀板、支撑板撑开，或者使摆杆能带动球体架转动使球体进入所述球坑中，以使阀板、支撑板收拢。

2.如权利要求1所述的阀芯，其特征在于，球体架的支撑板侧通过弹簧板和支撑板连接，球体架的阀板侧通过弹簧板和阀板连接，球体架由支撑板侧和阀板侧的弹簧板夹持着。

3.如权利要求1所述的阀芯，其特征在于，阀芯的支撑板和阀板之间由弹簧组件连接，所述弹簧组件施加有收拢支撑板和阀板的弹力。

4.如权利要求3所述的阀芯，其特征在于，所述弹簧组件包括压簧、压簧销以及压簧套，压簧套在压簧销上并位于压簧套中，压簧被压缩在压簧套和压簧销二者的凸部之间，压簧套和压簧销中的一方固定在支撑板上且另一方固定在阀板上。

5.如权利要求1所述的阀芯，其特征在于，球体架成环形，其球坑内有上、下两个球体，所述支撑板、阀板为金属材质。

6.分体式摆动真空插板阀，其特征在于，包括

阀体，包括阀体壳体，阀体壳体有阀体阀腔以及阀孔，阀体壳体还有轴孔以及轴孔外侧的轴套；

阀盖，与阀体可拆卸地密封连接，具有阀盖阀腔，阀盖阀腔和阀体阀腔相通并构成插板阀的整个阀门阀腔；

传动轴，穿过阀体上的轴套和轴孔，并与轴套之间通过轴封组件密封，可自由转动，其外端用于连接驱动装置；

如权利要求1至4中任一项所述的阀芯，位于阀门阀腔中，支撑板、阀板的与阀体壳体相对侧面上有密封圈，阀芯能进入到阀盖阀腔中。

7.如权利要求6所述的分体式摆动真空插板阀，其特征在于，阀盖和阀体的一侧通过铰接结构连接，其余部分通过钩头螺钉连接。

8.如权利要求6所述的分体式摆动真空插板阀，其特征在于，所述轴封组件包括密封座、压紧螺母，以及由交错放置的多个衬圈和多个密封圈组成的密封圈组件，密封座成套筒状，其密封内置于所述轴套中，密封座的内壁上形成有轴肩，其轴肩上放置该密封圈组件，压紧螺母插入密封座的上端，并与密封座螺纹连接，压紧螺母的内端压密封圈组件的上端，以使密封圈被挤压并密封传动轴的外侧。

说明书

分体式摆动真空插板阀及阀芯

技术领域

[0001] 本发明涉及真空阀门，适用各类真空系统使用，用来切断或接通气路之用。

背景技术

[0002] 现在大多数设备上用的都是长方形直线运动的插板阀，它的长度是通径的3倍，其在现在一些新技术、新设备上使用尺寸偏大，不匀称、不美观。

发明内容

[0003] 本发明的目的在于提供一种分体式摆动真空插板阀及阀芯，通过摆动来关闭或打开阀门，以使阀门整体长度相对通径能缩短。

[0004] 为实现所述目的的分体式摆动真空插板阀，其特点是，包括阀体，包括阀体壳体，阀体壳体有阀体阀腔以及阀孔，阀体壳体还有轴孔以及轴孔外侧的轴套；阀盖，与阀体可拆卸地密封连接，具有阀盖阀腔，阀盖阀腔和阀体阀腔相通并构成插板阀的整个阀门阀腔；传动轴，穿过阀体上的轴套和轴孔，并与轴套之间通过轴封组件密封，可自由转动，其外端用于连接驱动装置；阀芯，位于阀门阀腔中，包括支撑板、阀板以及球体架，球体架上放置可转动的球体，球体架在支撑板和阀板之间，支撑板和阀板可相对轴向移动地连接，支撑板、阀板中有对应球体的球坑，球体架连接有向外延伸的摆杆，以使摆杆能带动球体架转动使球体从球坑中爬出所述球坑，进而使阀板、支撑板撑开，或者使摆杆能带动球体架转动使球体进入所述球坑中，以使阀板、支撑板收拢；支撑板、阀板的与阀体壳体相对侧面上有密封圈，阀芯能进入到阀盖阀腔中。

[0005] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，球体架的支撑板侧通过弹簧板和支撑板连接，球体架的阀板侧通过弹簧板和阀板连接，球体架由支撑板侧和阀板侧的弹簧板夹持着。

[0006] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，球体架成环形，其球坑内有上、下两个球体。

[0007] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，阀盖和阀体的一侧通过铰接结构连接，其余部分通过钩头螺钉连接。

[0008] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，阀芯的支撑板和阀板之间由弹簧组件连接，所述弹簧组件施加有收拢支撑板和阀板的弹力。

[0009] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，所述弹簧组件包括压簧、压簧销以及压簧套，压簧套在压簧销上并位于压簧套中，压簧被压缩在压簧套和压簧销二者的凸部之间，压簧套和压簧销中的一方固定在支撑板上且另一方固定在阀板上。

[0010] 所述的分体式摆动真空插板阀，其进一步的特点是，所述轴封组件包括密封座、压紧螺母，以及由交错放置的多个衬圈和多个密封圈组成的密封圈组件，密封座成套筒状，其密封内置于所述轴套中，密封座的内壁上形成有轴肩，其轴肩上放置该密封圈组件，压紧螺母插入密封座的上端，并与密封座螺纹连接，压紧螺母的内端压密封圈组件的上端，以使密封圈被挤压并密封传动轴的外侧。

[0011] 为实现所述目的阀芯，其特点是，包括支撑板、阀板以及球体架，球体架上放置可转动的球体，球体架在支撑板和阀板之间，支撑板和阀板可相对轴向移动地连接，支撑板、阀板中有对应球体的球坑，球体架连接有向外延伸的摆杆，以使摆杆能带动球体架转动使球体从球坑中爬出所述球坑，进而使阀板、支撑板撑开，或者使摆杆能带动球体架转动使球体进入所述球坑中，以使阀板、支撑板收拢，所述支撑板、阀板为金属材质。

[0012] 所述的阀芯，其进一步的特点是，球体架的支撑板侧通过弹簧板和支撑板连接，球体架的阀板侧通过弹簧板和阀板连接，球体架由支撑板侧和阀板侧的弹簧板夹持着。

[0013] 所述的阀芯，其进一步的特点是，阀芯的支撑板和阀板之间由弹簧组件连接，所述弹簧组件施加有收拢支撑板和阀板的弹力，所述弹簧组件包括压簧、压簧销以及压簧套，压簧套在压簧销上并位于压簧套中，压簧被压缩在压簧套和压簧销二者的凸部之间，压簧套和压簧销中的一方固定在支撑板上且另一方固定在阀板上。

[0014] 当驱动器将力矩传递到传动轴时，传动轴转动，传动轴带动摆杆摆动，摆杆带动钢球架活动。若阀门处于关闭状态，支撑板、阀板与阀体壳体之间的摩擦力较大，而钢球架仅能带动钢球活动，以使钢球爬入到球坑中，从而使得阀门打开；若阀门处于打开状态，摆杆带动钢球架，钢球架带动钢球，从球坑中爬出，顶开阀板和支撑板，从而关闭阀门，从而通过摆动来关闭或打开阀门，以使阀门整体长度相对通径能缩短。

附图说明

[0015] 图1是本发明实施例中气动的分体式摆动真空插板阀的主视图。

[0016] 图2是本发明实施例中气动的分体式摆动真空插板阀的俯视图。

[0017] 图3是沿图4中A-A线剖开的阀体的主视图。

[0018] 图4是阀体的俯视图。

[0019] 图5是阀体的左视图。

[0020] 图6是沿图7中B-B线剖开的阀盖的主视图。

[0021] 图7是阀盖的俯视图。

[0022] 图8是阀盖的右视图。

[0023] 图9沿图10中C-C线剖开的阀芯的主视图。

[0024] 图10是阀芯的俯视图。

[0025] 图11是轴封组件的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 图1至图11示出了本发明的实施例1，下面分别就各实施例的组成、工作原理进行说明。

[0027] 如图1和图2所示，分体式摆动真空插板阀包括阀芯1、阀体2、阀盖3以及驱动装置4。

[0028] 如图3至图5所示，阀体2包括阀体壳体21，阀体壳体21内形成阀腔210，阀体壳体21的阀孔214上下侧分别有连接法兰212、213，上下连接法兰212、213用于与用户管道法兰或设备法兰分别连接。阀体壳体21的左侧有开口217，开口217处连接方形法兰215，该方形法兰215用于连接后述的阀盖3上的方形法兰。阀体壳体21的前侧还轴孔218，轴孔218的上下外侧连接带法兰的轴套216，轴套216用于连接后述的传动轴。

[0029] 如图6至图8所示，阀盖3包括阀盖壳体31，阀盖壳体31内形成阀腔310，阀盖壳体31的右侧有方形法兰32，其与阀体壳体21左侧的方形法兰215连接，以使阀体壳体21的阀腔210和阀盖壳体31的阀腔310一起构成整个阀门的阀腔。阀盖3的阀腔310还用作阀门全开时阀芯1的容纳腔。

[0030] 阀体2的阀体壳体21的上、下侧的阀孔214将由后述的阀芯1来封闭或打开。阀体壳体21左侧的开口217和阀盖壳体31右侧的开口311通过方形法兰215、32的连接而对接在一起，如图1所示，方形法兰215、32之间设置O形密封圈37来密封。阀体壳体21的上、下侧的轴孔218和后述的传动轴之间将通过后述的轴封组件来进行密封。因此一旦阀孔214由阀芯1封闭后，整个阀腔就处于密闭状态，阀孔214由阀芯1打开后，阀门将用户管道和设备连通，除阀孔外的阀腔处于密封状态，可确保气路与外界隔断。

[0031] 回到图1和图4，为了方便阀芯1的拆卸或固定，在阀体上还形成有接头24，接头24包括邻近轴孔218的在阀体壳体21上形成的通孔244，在通孔244外侧焊接的孔套245（孔套245可与阀体壳体21做成一体或一体成形），在孔套245的末端设置的压板242和压盖241，压板242位于孔套245的端部并与孔套245的端部之间夹设密封圈243，压盖241内侧和孔套245外侧螺纹连接，压板242位于压盖241内侧，当压盖241紧固在孔套245上时，压板242就被压盖241盖紧，从而确保接头24处的密封。

[0032] 如图2至图8所示，阀盖3和阀体2通过方形法兰215、32连接，方形法兰215、32的一侧通过铰接结构7连接在一起，其余部分通过螺栓、螺母连接，在本发明的较佳实施例中，其余部分通过钩头螺钉8相连接，钩头螺钉8无需在两法兰上形成螺孔，节省材料，并且能够快速拆卸。通过铰链与钩头螺钉将阀盖和阀体连接，容易拆开抽出阀芯进行清洗和更换“O”形密封圈，不需要将阀门从设备上拆下就可以做完所有维护保养，非常方便。

[0033] 如图9和图10所示，阀芯1包括阀板（下阀板）11、支撑板（上阀板）12、钢球13、弹簧板14以及钢球架17。钢球架17呈圆环形，在周向具有多个纳球孔171，各纳球孔171内放置有上下两个钢球13，上方的钢球13突出纳球孔171的上沿与支撑板12的下表面接触，下方的钢球13突出纳球孔171的下沿与阀板11的上表面接触，如图9所示的实施例中，钢球架17中共有12个纳球孔。钢球架17由两组弹簧板14固定夹住，各组弹簧板14包括位于钢球架17上侧的上弹簧板141、位于钢球架17下侧的下弹簧板142，上、下弹簧板141、142的相应端部通过紧固件例如螺栓螺母组件149以及二者间夹设的填块148固定连接，并将钢球架17夹紧在其中，上弹簧板141的中部和支撑板12通过连接件143固定连接，下弹簧板142的中部和阀板11通过连接件144固定连接。如图9所示，钢球架17连接径向突出的摆杆16，摆杆16用于和后述的传动轴相连接。摆杆16上可连接滚轮，在钢球架17的相反于摆杆16的一侧连接轮架151，轮架151的左右两侧各连接滚轮15，各滚轮15的滚动路径均以摆杆16的摆动中心为中心。

[0034] 继续参照图9和图10，阀板11的上表面有一圈对应钢球架17中的钢球13的球坑138，支撑板12的下表面也有一圈对应钢球架17中的钢球的球坑138。图9所示的位置是钢球13爬出球坑138的位置，此时阀板11和支撑板12被钢球13撑开，二者之间的距离是纳球孔171中的一个钢球13的直径的两倍。钢球13位于球坑内的位置时，此时阀板11和支撑板12之间的距离是小于钢球13的直径的两倍，这样阀芯可以被摆动而不会摩擦到密封圈。阀板11和支撑板12之间被撑开的距离取决于球坑的深度，球坑的深度与阀门的开启大小有关系。

[0035] 阀板11的上表面的周向有密封圈槽110，支撑板12的下表面的周向有密封圈槽120，如图1所示，密封圈槽110、120中放置O型密封圈119、129，一旦阀芯钢球撑开，这些O型密封圈119、129就将阀芯和阀体内侧的上、下表面之间密封，从而可以起到双面密封的效果。密封圈119、129还具有防震的作用，或者将其中的一密封圈设置成专用于防震的作用。

[0036] 为了减小关闭阀芯时由于弹簧板14迫使钢球13冲击阀板、支撑板引起的噪声，在阀板11和支撑板16之间设置了压簧组件，压簧组件包括压簧121，压簧销123以及压簧套122，压簧121套在压簧销123上，压簧121位于压簧套122中，压簧121被压缩在压簧套
122和压簧销123二者的凸缘之间，压簧套122固定在支撑板12上，压簧销123固定在阀板
11上，压簧121在阀板11上施加向下的力，在支撑板12上施加向上的力，因此使得阀板11和支撑板12有被收拢的趋势。由于压簧组件有使阀板11和支撑板12被收拢的力，因此对弹簧板14施加在钢球13的力的要求就降低了，由于弹簧板14上施加到钢球13的力降低，因此就可以降低钢球13在冲击球坑138时发出的噪音。在本发明的其他实施例中，压簧套
122还可以固定在阀板11上，而压簧销123相应地固定在支撑板12上。在本发明的其他实施中，压簧组件可以由其他弹簧替代，例如是拉簧，只要能使得阀板11和支撑板12有被收拢的趋势即可。在如图所示的实施例中，两压簧组件以阀芯中心对称分布在钢球架17的内圈，以可以分布在钢球架17的外圈，压簧组件的数量不限。如图所示实施例中的压簧组件也与阀板、支撑板连结具有导向作用。

[0037] 如图11所示，用于连接驱动装置4和摆杆16的传动轴6和轴套216之间的密封通过轴封组件61来实现。轴封组件61包括密封座614、压紧螺母613，多个衬圈611和多个密封圈612。密封座614成套筒状，其内置于轴套216中，其外壁和轴套216内壁贴合，并且其凸缘和轴套216的沉孔之间放置有密封圈615，以实现二者的密封，密封座614的内壁上形成有轴肩，其轴肩上放置有密封圈组件，密封圈组件包括交错放置的多个衬圈611和密封圈612。压紧螺母613插入密封座614的上端，并与密封座614螺纹连接，压紧螺母613的内端压密封圈组件的上端，由于压紧螺母613在密封圈组件的上端施加向下的压力，而密封座614的前述轴肩在密封圈组件下端施加向上的压力，使得密封圈组件被挤压，前述挤压力使得各密封圈612在密封座614和传动轴6之间发挥良好的密封效果。在阀体壳体21上下轴套216和传动轴6之间分别设置了前述轴封组件61，在前述说明中，仅以阀体壳体21上侧的轴套216和传动轴6之间的轴封组件61进行了说明，但前述说明也适用于阀体壳体21下侧的轴套216和传动轴6之间的轴封组件。

[0038] 继续参照图11，在阀体壳体21下侧的轴套216的下端通过螺钉连接下托盖65并由下托盖65封住，下托盖65和传动轴6的下端之间有推力轴承68，推力轴承68使得传动轴6可自由转动。传动轴6位于阀体腔体210中的部分由非圆形孔66，其用于插入摆杆16的端部。传动轴6的上端67为非圆形轴头，其用于与驱动装置4连接。

[0039] 同时参照图1至图11，当驱动器4将力矩传递到传动轴6时，传动轴6转动，传动轴6带动摆杆16摆动，摆杆16带动钢球架17活动。若阀门处于关闭状态，支撑板12、阀板3与阀体壳体21之间的摩擦力较大，此时不能带动整个阀芯活动，而钢球架17仅能带动钢球13活动，以使钢球13爬入到球坑138中，然后摆杆16才能带动整个阀芯1，并将阀芯1转动到阀盖的阀腔中，从而使得阀门打开；若阀门处于打开状态，摆杆16带动整个阀芯1往关闭阀门的方向活动，直到阀芯1碰到阀体壳体21的内部边缘或者其他限位件，阀芯1整体不能移动，但摆杆16带动钢球架17，钢球架17带动钢球13，从球坑138中爬出，顶开阀板11和支撑板12（二者有轴向位移但不会有随摆杆16的转动），从而关闭阀门。

[0040] 前述实施例具有如下的特点或优点。

[0041] 1．由于阀芯1通过摆动来关闭或打开阀门，相对于直线活动的阀芯而言，其需要的活动空间小，因此阀门整体外形可以做小。在本发明的一实施例中，阀门的外形长度可以相对于有直线活动的阀芯的阀门的外形长度缩短1/3。

[0042] 2.阀盖3通过铰链与螺钉、钩头螺钉与阀体2相结合的结构，装拆方便。

[0043] 3.阀门可不从设备拆下，通过打开阀盖3，可取出并清洗阀芯1、更换密封件。

[0044] 4.该阀使用、维护方便；

[0045] 5.该阀通过阀芯的阀板和支撑板与阀体壳体内的上、下侧双向密封、密封可靠；

[0046] 7.阀门关闭后，阀内真空、阀外大气时阀板能顶住大气而密封，不需要动力支持；

[0047] 8.该阀可正、反向使用，阀体不动，只要将阀芯抽出翻转180°再装入即可（阀板11上安装密封圈，支撑板12上安装防震O形圈（其起到防震和真空密封的作用））；

[0048] 9.阀芯正装与翻180°装使用有同样功能；

[0049] 10.阀门反向使用阀板11上“O”形密封圈119不易被金属氧化物浸蚀，而密封圈119为阀门的主密封，其决定了阀门的性能与寿命；

[0050] 11.阀门不需要增加任何零件，装上气动装置为气动阀门，装上电动装置为电动阀门，装上手柄为手动阀门；

[0051] 12.阀门可实行自动化控制；

[0052] 13.两板（阀板、支撑板）撑开、收拢采用压簧与板簧组合结构，增加压簧拉力减小板簧拉力，拿板簧发出的声响与振动大大减小。

[0053] 在实施例1中，驱动装置4为气动装置。在本发明的其他实施例中，驱动装置4还可以为但不限于为电动装置或者手动装置。