專利名稱：真空閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空閥。
背景技術(shù)：
真空閥是用來(lái)隔離真空系統(tǒng)、調(diào)節(jié)氣體流量、分配氣流的真空元件。真空閥有多種類型，其中較常見(jiàn)的隔膜式真空閥的工作原理是通過(guò)推拉閥體內(nèi)的閥芯使其往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以使橡膠隔膜產(chǎn)生變形，從而實(shí)現(xiàn)真空閥的功能。
隔膜式真空閥的具體結(jié)構(gòu)可參見(jiàn)
圖1和圖2，它主要由閥座1’、隔板2’、閥芯3’、橡膠隔膜4’、閥蓋5’、凡爾盤(pán)6’和氣體通道7’組成；其中，橡膠隔膜4’上有凸起的密封筋8’，而在隔板2’上則設(shè)有與上述凸起的密封筋8’相匹配的凹槽9’。使用該閥時(shí)，閥需與真空系統(tǒng)焊接在一起。在抽真空時(shí)，將凡爾盤(pán)6’旋松，由此拉起閥芯3’使其往上移動(dòng)，從而抬起橡膠隔膜4’，這時(shí)橡膠隔膜4’自身變形與隔板2’之間形成空隙10’，使真空系統(tǒng)中的氣體經(jīng)由空隙10’從真空閥的氣體通道中排出。當(dāng)抽真空結(jié)束時(shí)，旋緊凡爾盤(pán)6’，以推進(jìn)閥芯3’使其往下移動(dòng)，從而橡膠隔膜4’被往下壓產(chǎn)生變形，使橡膠隔膜4’上的凸起的密封筋8’與隔板2’上的凹槽9’密閉吻合，最終將真空系統(tǒng)與大氣隔離。
然而，該隔膜式真空閥在使用中有如下缺陷(1)這種閥是依靠橡膠隔膜變形來(lái)實(shí)現(xiàn)密封隔離功能的，且暴露在真空中的橡膠面積大，出氣量也相應(yīng)較大；此外，閥體是鑄造的，氣密性較差，使用前需經(jīng)氦質(zhì)普儀檢漏；(2)橡膠隔膜長(zhǎng)期暴露在空氣中，極易老化，因此壽命短，最終影響真空效果；(3)由橡膠隔膜變形所產(chǎn)生的空隙太小，因而其通氣量很小，抽真空時(shí)間長(zhǎng)；(4)由于該隔膜是用氟橡膠制成，因而只能在-20℃以上的地區(qū)使用，而在我國(guó)西北地區(qū)，-20℃以下的地方很多，根本不能使用該閥，從而限制了這種隔膜式真空閥的使用地域；(5)閥與真空系統(tǒng)焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫，極易將橡膠隔膜燒壞；(6)該閥只有一層橡膠隔膜鎖住真空系統(tǒng)，并無(wú)其它的附加保險(xiǎn)，因此密封很不可靠；(7)該閥的開(kāi)啟和關(guān)閉是通過(guò)用手旋轉(zhuǎn)凡爾盤(pán)的方式進(jìn)行，是否旋緊只能憑操作者的經(jīng)驗(yàn)判斷，沒(méi)有可靠的標(biāo)準(zhǔn)，往往因旋得太緊而損壞橡膠膜，或者又因旋得太松不能達(dá)到隔離真空系統(tǒng)的效果；(8)抽真空時(shí)需在真空閥的出氣口處配裝一只快裝法蘭，卻因此增加了漏點(diǎn)；(9)抽真空過(guò)程中，一旦真空泵突然停電(停機(jī))，旋凡爾盤(pán)(即關(guān)閥)的時(shí)間很長(zhǎng)，容易造成氣體倒流，使操作者手忙腳亂，因而操作不便；(10)該閥體積大，為避免運(yùn)輸中受損，必須裝上一個(gè)又高又大的保護(hù)罩，造成裝車和運(yùn)輸?shù)睦щy，費(fèi)時(shí)費(fèi)料，大大增加成本。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作快捷、準(zhǔn)確、密封可靠、適用地域廣、制作工藝簡(jiǎn)單、成本低的真空閥。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是該真空閥主要包括閥體和閥芯，其中，閥體設(shè)有氣體通道，閥芯有閥芯本體，該閥芯的上端有環(huán)形凸緣，所述閥芯本體置于閥體的氣體通道內(nèi)，所述環(huán)形凸緣可與閥體的上端面緊密接觸。
本實(shí)用新型還包括壓緊蓋，該壓緊蓋與閥體螺紋聯(lián)接并與閥芯的上端面緊密接觸。
本實(shí)用新型所述閥芯的側(cè)壁至少有一個(gè)環(huán)形凹槽，在所述環(huán)形凹槽內(nèi)對(duì)應(yīng)地設(shè)有至少一個(gè)密封圈。
本實(shí)用新型所述閥芯的側(cè)壁上有多個(gè)環(huán)形凹槽，在每個(gè)環(huán)形凹槽內(nèi)對(duì)應(yīng)地僅設(shè)有一個(gè)密封圈。
本實(shí)用新型所述閥芯的側(cè)壁上僅有一個(gè)環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽上設(shè)有多個(gè)密封圈。
本實(shí)用新型所述閥芯的底部設(shè)有阻擋裝置，該阻擋裝置與閥芯螺紋聯(lián)接，在所述閥芯的側(cè)壁上設(shè)有至少一個(gè)密封圈，該密封圈可與所述閥體的氣體通道的管壁緊密接觸。
本實(shí)用新型所述阻擋裝置可以是擋板，該擋板與所述閥芯的底部用螺釘聯(lián)接。
本實(shí)用新型所述阻擋裝置可以是一個(gè)擋圈。
本實(shí)用新型所述阻擋裝置可以是多個(gè)擋圈，所述擋圈依次并排安裝在所述閥芯的側(cè)壁上，在每?jī)蓚€(gè)擋圈之間至少有一個(gè)密封圈。
本實(shí)用新型所述閥體的上端設(shè)有環(huán)形凹口，所述閥芯在其環(huán)形凸緣與側(cè)壁的連接處設(shè)有密封圈，該密封圈可正好位于所述閥體的環(huán)形凹口上并分別與閥芯的環(huán)形凸緣的下表面和閥體的環(huán)形凹口的底面緊密接觸。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)是(1)通過(guò)閥芯的環(huán)形凸緣與閥體的緊密配合及多道密封圈的密封隔離，本實(shí)用新型真空閥有優(yōu)良可靠的密封隔離效果，不需氦質(zhì)普儀檢漏，降低了成本；(2)抽真空時(shí)由于閥芯可整體脫離閥體，因此排氣通道大，可通氣量也相應(yīng)增大，從而縮短抽真空時(shí)間；(3)該真空閥的密封圈可選用天然橡膠、聚四氟乙烯等多種材料，因而它的適用溫度范圍寬，可適用的地域范圍更廣；(4)閥體和閥芯加工容易，內(nèi)有限位尺寸，可保證密封圈緊固在壓縮比范圍內(nèi)，不緊不松，很科學(xué)；(5)將真空閥焊接到真空系統(tǒng)裝置上時(shí)可取出閥芯，即使溫度再高，密封圈也不會(huì)因此受影響而變形或損壞；(6)由于閥芯為活塞式，關(guān)閉閥門(mén)時(shí)只要用手一拍即可，操作快捷、方便又省心；(7)運(yùn)輸安裝有該真空閥的真空系統(tǒng)裝置時(shí)，不需另裝保護(hù)罩，且該真空閥本身小巧、美觀，因此成本降低；(8)密封圈置于真空系統(tǒng)內(nèi)，與空氣隔絕，因此不易老化，使用壽命長(zhǎng)，可長(zhǎng)期穩(wěn)定地保持較高的真空度；(9)抽真空時(shí)不需配裝快裝法蘭，由此可減少漏點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)的說(shuō)明。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中隔膜式真空閥的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖2是
圖1的A-A剖視圖；圖3是本實(shí)用新型真空閥實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖4是本實(shí)用新型真空閥實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖5是本實(shí)用新型真空閥實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖6是本實(shí)用新型真空閥實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖7是本實(shí)用新型真空閥實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意剖視圖；圖8是本實(shí)用新型真空閥的使用狀態(tài)示意簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參看圖3，本實(shí)施例中的真空閥主要由閥體1和閥芯2組成。為使真空閥與真空系統(tǒng)連接后可方便搬移及運(yùn)輸，并同時(shí)使真空系統(tǒng)仍保持良好的氣密性，最好在閥體1和閥芯2外加裝一個(gè)壓緊蓋3，該壓緊蓋3可與閥體1螺紋聯(lián)接并與閥芯的上端面4緊密接觸，以使閥芯的環(huán)形凸緣5壓緊閥體1，使兩者緊密配合，保證外界氣體不會(huì)進(jìn)入真空系統(tǒng)。當(dāng)然，若不使用壓緊蓋3，在抽真空后，由于受外界大氣壓的作用，閥芯的環(huán)形凸緣5仍可緊密吸合在閥體的上端面6上，以達(dá)到密封隔離真空系統(tǒng)的目的。只是使用沒(méi)有帶壓緊蓋的真空閥，將不方便搬移和運(yùn)輸。此外，加裝壓緊蓋3后，真空閥的閥芯2與閥體1也將閉合得更好，有利于進(jìn)一步保證整個(gè)真空閥的氣密性。
閥體1內(nèi)設(shè)有氣體通道7，閥芯本體2-1置于閥體1的氣體通道7內(nèi)，且受外力作用，該閥芯的主體2-1可在閥體1的氣體通道7內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。抽真空時(shí)，拉起閥芯2，這時(shí)環(huán)形凸緣5與閥體1的上端面6相分離，并且閥芯2沿著閥體1的氣體通道7向上移動(dòng)，使氣體往外抽出，；而當(dāng)抽真空完畢時(shí)，閥芯2則沿閥體1的氣體通道7向下移動(dòng)，并使環(huán)形凸緣5緊壓閥體1的上端面6，從而密封隔離真空系統(tǒng)。
在閥芯2的側(cè)壁8的外周設(shè)有三個(gè)環(huán)形凹槽9，在每個(gè)環(huán)形凹槽9內(nèi)對(duì)應(yīng)地僅設(shè)有一個(gè)密封圈10-1。該密封圈10-1的形狀根據(jù)閥芯的側(cè)壁8的外周形狀及閥體1的氣體通道7的形狀可為○形或是其它適宜的形狀。密封圈10-1正好箍緊在閥芯2的側(cè)壁8的外表面上；同時(shí)密封圈10-1與閥體的氣體通道7的管壁11緊密接觸，以達(dá)到密封隔離真空系統(tǒng)的目的。只要設(shè)計(jì)好閥芯2和閥體1之間的限位尺寸，即可保證密封圈10-1緊固在其自身的壓縮比范圍內(nèi)，不緊不松，既可保證它發(fā)揮良好的密封隔離作用，又可使閥芯本體2-1在閥體的氣體通道7內(nèi)自如地作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。很明顯，在閥芯2的側(cè)壁8的外表面上設(shè)有環(huán)形凹槽9并對(duì)應(yīng)地裝有密封圈10-1將增強(qiáng)真空閥的密封隔離效果。本實(shí)用新型真空閥的環(huán)形凹槽9的數(shù)量并不限于圖3所示的三個(gè)。一般地，環(huán)形凹槽9越多，則可使用越多的密封圈10-1，這樣真空閥的密封隔離效果越好。
為了更進(jìn)一步加強(qiáng)真空閥的密封隔離效果，還可在閥體1的上端內(nèi)側(cè)開(kāi)有一個(gè)環(huán)形凹口12；在閥芯的環(huán)形凸緣5與側(cè)壁8的相交處安裝有密封圈10-2，當(dāng)閥芯2與閥體1閉合時(shí)，上述密封圈10-2可正好位于閥體1的環(huán)形凹口12上，并且將受閥芯2的環(huán)形凸緣5的壓緊作用而分別與閥芯2的環(huán)形凸緣5的下表面5-1和閥體1的環(huán)形凹口12的底面13緊密接觸配合，從而又多了一道密封隔離真空系統(tǒng)的防線。
實(shí)施例2參看圖4，本實(shí)施例中的真空閥的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1的基本相同，所不同的是本實(shí)施例中的閥芯2的側(cè)壁8上的環(huán)形凹槽9只有一個(gè)，而在該環(huán)形凹槽9內(nèi)則并排地有多個(gè)密封圈10-1箍緊在閥芯2的側(cè)壁8的外表面。當(dāng)然，密封圈10-1的數(shù)量并不限于圖4所示的數(shù)量。一般地，密封圈10-1的數(shù)量越多，則真空閥對(duì)真空系統(tǒng)的密封隔離效果越好。
實(shí)施例3參考圖5，本實(shí)施例中的真空閥的閥體1和壓緊蓋3的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例2的基本相同。
閥芯2的具體結(jié)構(gòu)是，閥芯2也同樣地在其上端設(shè)有環(huán)形凸緣5。在閥芯2與閥體1閉合時(shí)，該環(huán)形凸緣5可與閥體1的上端面6緊密接觸閉合，而閥芯本體2-1則置于閥體1的氣體通道7內(nèi)，且可在其中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
然而，與實(shí)施例2不同的是，在閥芯2的底部安裝有一個(gè)擋板14-1，該擋板14-1是上文所述的阻擋裝置的一種具體結(jié)構(gòu)。該擋板14-1與閥芯2螺紋聯(lián)接，具體地說(shuō)，該擋板14-1是通過(guò)螺釘15與閥芯2的底部聯(lián)接在一起的。在擋板14-1的上方，閥芯2的側(cè)壁8上則設(shè)有多個(gè)密封圈10-1，該密封圈10-1可與閥體1的氣體通道7的管壁11緊密接觸，從而進(jìn)一步加強(qiáng)真空閥的密封隔離效果。同時(shí)，由于在閥芯2的下方設(shè)有擋板14-1，且該擋板14-1的外徑大于閥芯2其安裝密封圈10-1處的外徑，保證了密封圈10-1不會(huì)下落而脫離閥芯2，確保真空閥的密封隔離效果，可見(jiàn)，此時(shí)閥芯2的側(cè)壁8上可以不設(shè)有環(huán)形凹槽，閥芯2的加工也由此更加簡(jiǎn)單。此外，由于擋板14-1與閥芯2之間的聯(lián)接是可拆分的，在將密封圈10-1套裝到閥芯2的側(cè)壁8上時(shí)，其操作也比將所述密封圈10-1安裝到環(huán)形凹槽上時(shí)要容易得多，因此，采用這種結(jié)構(gòu)的閥芯2對(duì)密封圈10-1的彈性要求顯然也更低。
實(shí)施例4參看圖6，本實(shí)施例中的真空閥的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3的基本相同，其不同之處在于本實(shí)施例的阻擋裝置為一個(gè)擋圈14-2；相應(yīng)地，閥芯2的側(cè)壁8的下部設(shè)有外螺紋，而擋圈14-2則有與之相匹配的內(nèi)螺紋，擋圈14-2與閥芯2由此螺紋聯(lián)接在一起。在擋圈14-2的上方，閥芯2的側(cè)壁8上安裝有多個(gè)密封圈10-1，所述密封圈10-1與閥體1的氣體通道7的管壁11緊密接觸，從而進(jìn)一步加強(qiáng)真空閥的密封隔離效果。
實(shí)施例5參看圖7，本實(shí)施例中的真空閥的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例4的基本相同，其阻擋裝置也為擋圈，所不同的是，本實(shí)施例中的擋圈有多個(gè)，依次并排安裝在所述閥芯的側(cè)壁8上。需要說(shuō)明的是，此處只有最下方的擋圈14-2-1與閥芯2螺紋聯(lián)接在一起，以達(dá)到避免其上方的擋圈14-2和密封圈10-1滑落脫離閥芯2的目的。在每?jī)蓚€(gè)擋圈14-2之間以及擋圈14-2與擋圈14-2-1之間均有一個(gè)密封圈10-1。當(dāng)然，在上述每?jī)蓚€(gè)擋圈之間也可以安裝有多個(gè)密封圈10-1。
使用本實(shí)用新型真空閥的方法可參見(jiàn)圖8。首先將該真空閥焊接在真空系統(tǒng)上；抽真空時(shí)，裝上閥芯2，將套筒17套裝在閥體1外壁上，并將真空閥推動(dòng)桿16安裝在閥芯2的螺孔18上。通過(guò)提起該真空閥推動(dòng)桿16以抬起閥芯2，使閥芯2與閥體1脫離，再用頂桿20頂住推動(dòng)桿16的凡爾盤(pán)21，以免凡爾盤(pán)21往下吸落。此時(shí)，在閥芯2與閥體1之間形成排氣通道7-1，以便待抽真空的系統(tǒng)內(nèi)的氣體從中經(jīng)過(guò)而被抽出。一旦抽真空完畢，取掉頂桿20，將推動(dòng)桿16向閥體1的方向推進(jìn)，使閥芯2與閥體1緊密配合，以密封隔離真空系統(tǒng)。接著，拔出套筒17，而后旋緊壓緊蓋3。需要說(shuō)明的是，為避免在抽真空完畢的瞬間，外界空氣倒流回真空系統(tǒng)內(nèi)，套筒17至少在以下兩處要安裝有密封圈第一處是在套筒17與真空閥的閥體1的外壁連接處裝有密封圈19-1；第二處則為該套筒17與推動(dòng)桿16的連接處裝有密封圈19-2。由此，保證本實(shí)用新型真空閥完整地實(shí)現(xiàn)其功能。
權(quán)利要求1.一種真空閥，包括閥體和閥芯，其特征是所述閥體設(shè)有氣體通道，閥芯有閥芯本體，該閥芯的上端有環(huán)形凸緣，所述閥芯本體置于閥體的氣體通道內(nèi)，所述環(huán)形凸緣可與閥體的上端面緊密接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征是它還包括壓緊蓋，該壓緊蓋與閥體螺紋聯(lián)接并與閥芯的上端面緊密接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征是所述閥芯的側(cè)壁至少有一個(gè)環(huán)形凹槽，在所述環(huán)形凹槽內(nèi)對(duì)應(yīng)地設(shè)有至少一個(gè)密封圈。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空閥，其特征是所述閥芯的側(cè)壁上有多個(gè)環(huán)形凹槽，在每個(gè)環(huán)形凹槽內(nèi)對(duì)應(yīng)地僅設(shè)有一個(gè)密封圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空閥，其特征是所述閥芯的側(cè)壁上僅有一個(gè)環(huán)形凹槽，該環(huán)形凹槽上設(shè)有多個(gè)密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征是所述閥芯的底部設(shè)有阻擋裝置，該阻擋裝置與閥芯螺紋聯(lián)接，在所述閥芯的側(cè)壁上設(shè)有至少一個(gè)密封圈，該密封圈可與所述閥體的氣體通道的管壁緊密接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空閥，其特征是所述阻擋裝置可以是擋板，該擋板與所述閥芯的底部用螺釘聯(lián)接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空閥，其特征是所述阻擋裝置可以是一個(gè)擋圈。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的真空閥，其特征是所述阻擋裝置可以是多個(gè)擋圈，所述擋圈依次并排安裝在所述閥芯的側(cè)壁上，在每?jī)蓚€(gè)擋圈之間至少有一個(gè)密封圈。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空閥，其特征是所述閥體的上端設(shè)有環(huán)形凹口，所述閥芯在其環(huán)形凸緣與側(cè)壁的連接處設(shè)有密封圈，該密封圈可正好位于所述閥體的環(huán)形凹口上并分別與閥芯的環(huán)形凸緣的下表面和閥體的環(huán)形凹口的底面緊密接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種真空閥，它克服了現(xiàn)有技術(shù)中的真空閥密封不可靠、使用不方便、成本高等缺點(diǎn)。它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是主要包括閥體和閥芯，其中，閥體設(shè)有氣體通道，閥芯有閥芯本體，該閥芯的上端有環(huán)形凸緣，所述閥芯本體置于閥體的氣體通道內(nèi)，所述環(huán)形凸緣可與閥體的上端面緊密接觸。本實(shí)用新型還可包括壓緊蓋，該壓緊蓋與閥體螺紋聯(lián)接并與閥芯的上端面緊密接觸。此外，在閥芯上還可設(shè)有密封圈。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是具有更優(yōu)良可靠的密封隔離效果，且結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、操作更快捷、準(zhǔn)確，適用地域廣，制作工藝簡(jiǎn)單，成本更低，使用壽命更長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16K51/02GK2781098SQ20042011052
公開(kāi)日2006年5月17日 申請(qǐng)日期2004年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月1日
發(fā)明者姚初良 申請(qǐng)人:姚初良