專利名稱:壓力閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種真空與壓力并存的電爐系統(tǒng)中用的閥,特別是適用真空燒結(jié) 壓力爐中使用的閥。
背景技術(shù):
壓力閥是真空壓力電爐中必不可少的關(guān)鍵的一種閥門,在硬質(zhì)合金粉末燒結(jié) 冶金中發(fā)揮重要作用,因此被真空壓力電爐行業(yè)廣泛應(yīng)用。通常,硬質(zhì)合金粉末燒結(jié)冶金是先真空燒結(jié),后再加壓致密,提高硬質(zhì)合金 性能。這樣對閥既有真空密封要求,又有耐高壓力的強(qiáng)度要求,還有耐高溫及水冷 卻要求。也就是說閥門的每個部位都必須進(jìn)行應(yīng)力分析與計算,特別是在高溫高壓 下閥門各部位的材料的應(yīng)力都應(yīng)該符合安全的要求。這就構(gòu)成了該閥門的難度。該 閥已成為真空電爐制造行業(yè)的心病。電爐廠花財力、精力到國內(nèi)外對該閥進(jìn)行調(diào)査、考察,尋求能滿足自己要求 的制造商。隨著國家科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的飛速發(fā)展的需要,生產(chǎn)硬質(zhì)合金 的企業(yè)對真空壓力電爐的需求越來越大,電爐行業(yè)各企業(yè)對開發(fā)真空壓力電爐的積 極性越來越高。市場對壓力閥門的需求越來越迫切,而目前國內(nèi)無生產(chǎn)這類閥門的 廠家。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種壓力閥,其能滿足真空密封要求和耐高壓力的強(qiáng) 度要求。為了實現(xiàn)所述目的,所述的壓力閥,其特征在于包括-閥體,其下口用于連接真空泵且中口用于連接真空電爐,閥體的外圍包覆有水冷夾套套管;閥板,用于密封閥體內(nèi)的閥座平臺,以實現(xiàn)闊門的關(guān)和開;閥桿,其下端與閥板連接;閥蓋,封住閥體的上口,且與閥體的連接處真空密封; 氣動驅(qū)動裝置,用于帶動閥桿移動,以打開和關(guān)閉閥門;以及 連接件,連接氣動驅(qū)動裝置和閥蓋;其中,以正常使用狀態(tài)為參考,閥體、閥蓋、連接件和氣動驅(qū)動裝置在豎直 方向上依次由下往上布置,閥桿的上端穿過閥蓋和連接件而與氣動驅(qū)動裝置連接, 閥桿與閥蓋的連接處真空密封。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,閥板包括板和搭子,搭子和板連接,搭 子的中間設(shè)孔并開半圓槽,孔側(cè)還設(shè)螺孔,閥桿的下端也設(shè)半圓槽,閥桿的下 端插入搭子的中間的孔后,搭子的半圓槽和閥桿的半圓槽配合成一圓環(huán)槽,從 所述螺孔置入的多個滾珠放置在該圓環(huán)槽內(nèi),所述螺孔封住后,搭子和閥桿就 連接在一起。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,閥板的板的下部設(shè)置密封件,從而當(dāng)板 壓在閥體內(nèi)的閥座平臺上就能密封閥座平臺,該板的底部外圓周上設(shè)置有防塵 環(huán),用于防止灰塵進(jìn)入該板和閥座平臺的接觸面。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,閥體的上口設(shè)置有擱置閥蓋的凸肩平臺 以及環(huán)形凹槽,該環(huán)形凹槽內(nèi)嵌鍵,閥蓋就設(shè)置在該凸肩平臺和環(huán)形凹槽之間, 鍵擋住閥蓋向上的移動。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,還包括信號裝置,該信號裝置設(shè)置在連 接件上,并可與設(shè)置在閥桿上的位置指示件耦合,氣動驅(qū)動裝置為氣缸,該氣缸包 括電磁閥,該電磁閥根據(jù)該信號裝置發(fā)出的信號來控制該氣缸與一氣源的連通。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述氣缸包括下缸蓋、上缸蓋和缸體, 下缸蓋和連接件固定連接,下缸蓋封住缸體的下部,上缸蓋蓋住缸體的上部, 在缸體內(nèi)設(shè)置有活塞,閥桿穿過下缸蓋與活塞連接,以使活塞能帶動閥桿上下 運(yùn)動達(dá)到開或關(guān)閥門的目的,閥桿和下缸蓋的接觸處密封,活塞上被一壓緊裝 置施加了大小可調(diào)節(jié)的壓力。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,所述壓緊裝置包括壓緊活塞、壓緊彈簧、 壓緊墊和壓緊桿,壓緊桿的上端與固定在上缸蓋上的螺母螺紋連接,壓緊墊的 上側(cè)連接壓緊桿的下端,壓緊墊的下側(cè)和壓緊活塞之間通過軸承可轉(zhuǎn)動地連壓緊彈簧,壓緊彈黌提供一彈力,以下壓活塞, 通過旋轉(zhuǎn)壓緊桿而可調(diào)節(jié)下壓活塞的力,壓緊活塞、缸體的上部分和上缸蓋限 定的空間與外界相通。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,閥蓋包括軸封管,閥桿是從該軸封管穿 過閥蓋,閥桿和軸封管之間設(shè)置組合密封件來實現(xiàn)密封,該組合密封件包括多個密封元件、墊圈和襯圈,該多個密封元件包括O形密封圈,底部平面上部凸90度的 下密封件、底部凹90度上部凸90度的中密封件以及底部凹90度上部成平面的下 密封件,下密封件、多個中密封件和上密封件在軸封管的軸向依次設(shè)置且互相緊扣, 在上密封件上設(shè)置襯圈,在襯圈上設(shè)置楔式密封件,在楔式密封件上設(shè)置多個0 形密封圈,兩O形密封圈之間由墊圈隔開,組合密封件被固定在軸封管中。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,軸封管內(nèi)設(shè)一臺階且在上端連接一壓緊 螺母,該組合密封件設(shè)置在該臺階和壓緊螺母之間。所述的壓力閥,其進(jìn)一步的特點(diǎn)是,在軸封管的下端和壓緊螺母的內(nèi)壁設(shè)置 有防止閥桿的外表面和軸封管或壓緊螺母的內(nèi)表面直接接觸的襯圈。本發(fā)明的壓力閥所取得的有益效果是當(dāng)閥板由氣動驅(qū)動裝置帶動離開閥體 內(nèi)的閥座平臺后,就可以對閥體內(nèi)抽真空,由于閥體和閥蓋密封連接、閥桿和閥蓋 也密封連接,可以實現(xiàn)真空密封的要求,當(dāng)氣動驅(qū)動裝置帶動閥板移動,是閥板放 置在閥座平臺時,由氣動驅(qū)動裝置繼續(xù)對閩板施加壓力,從而可實現(xiàn)閥座平臺和閥 板之間的密封,然后對閥體內(nèi)充高壓氣體,加壓致密,提高硬質(zhì)合金性能,按照本 發(fā)明的壓力閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以充滿地滿足真空密封要求和耐高壓力的強(qiáng)度要求。
圖1是本發(fā)明的一實施例的結(jié)構(gòu)圖。圖2是圖1中的氣缸的結(jié)構(gòu)圖。圖3是圖1中的軸封用密封件的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發(fā)明的一實施例包括閥體1,閥板2,閩桿3,閥蓋4,壓環(huán) 5,鍵6,防護(hù)蓋7、壓緊螺母8,位置指示環(huán)9、信號裝置IO、連接件ll、氣缸12以及組合密封件13。
閥體1外設(shè)水冷夾套套管4,其中口接真空電爐接口,下口接真空泵接口, 上口被閥蓋4密封。閥體1包括中口法蘭1-1、中口接管1-2、閥體管1-3以 及水冷夾套套管1-4。中口法蘭1-1上設(shè)有螺孔且端面設(shè)置有防止密封件14-g 的梯形槽,閥體1的中口通過中口法蘭1-1與電爐接口密封連接。中口接管l-2 與中口法蘭1-1和閥體管1-3悍接成體。閥體管l-3的底部(即下口)設(shè)置用 于連接真空泵的法蘭,中部設(shè)置用于與閥板2密封的閥座平臺1-31,上部設(shè)置 用于擱閥蓋4的凸肩平臺1-32,閥體管1-3的上部還設(shè)置環(huán)形凹槽1-33,該 環(huán)形凹槽1-33內(nèi)內(nèi)嵌鍵6,以擋住閥蓋4。閥體管1-3的頂部連接防護(hù)蓋7。 水冷夾套套管l-4的下口由底板l-5封住,上口由上板l-6封住,中口由中管 卜7封住。水冷夾套套管1-4內(nèi)的水從管螺母1-8進(jìn)出。此外,閥體管l-3還 包括用于起吊閥門的螺母1-9。
閥板2包括搭子2-l和板2-2。搭子2-1中間設(shè)孔并開R槽,孔側(cè)還設(shè)螺 孔,搭子2-1主要用于固定閥桿3。板2-2底部外側(cè)設(shè)凹槽且底部設(shè)燕尾槽, 上部中間設(shè)凹槽平臺,板2-2通過該凹槽平臺與搭子2-l連接成一體,板2-2 的底部燕尾槽內(nèi)設(shè)置密封件,例如0型密封圈,這樣板2-2就可以密封閥體管 l-3的閥座平臺1-31,從而將真空電驢和真空泵分隔開。
閥桿3的底部外圓設(shè)R槽,該R槽和搭子2-1的R槽對齊,這樣,滾珠就 可以從搭子2-1的螺孔中放入閥桿3的R槽和搭子2-1的R槽組合成的環(huán)形槽, 從而閥桿3和搭子2-1就連接在一起了 。閥桿3和搭子2-1的這種連接可以有 效地減小甚至完全避免安裝誤差或者制造誤差對板2-2和閥座平臺1-31的密 封的影響。閥桿3的圓頭上部桿徑變細(xì)并設(shè)螺紋,閥桿3與活塞12-4螺紋連 接。
閥蓋4包括蓋板4-l和軸封管4-2,閥蓋4主要用于封蓋閥體1的上口, 還與閥桿3密封。蓋板4-l外圓中間和底部設(shè)置矩形槽,在這些矩形槽內(nèi)防止 密封件,如圖1所示,這樣閥蓋4就能與閥體1密封連接。軸封管4-2穿過蓋 板4-l的中心并與蓋板4-l焊接成一體。閥桿3可滑動地穿過軸封管4-2,軸 封管4-2和閥體3之間設(shè)置了組合密封件13。如圖3所示,組合密封件13包 括下密封件13-1,中密封件13-2和上密封件13-3,下密封件13-1底部成平面且上部凸90度,中密封件底部凹90度且上部凸90度,上密封件l3-3底部 凹90度且上部成平面,這樣中密封件13-2扣合在下密封件13-1的上部,多 個中密封件13-2疊置,最后上密封件13-3扣在最上面的中密封件13-2上, 經(jīng)過下密封件、中密封件和上密封件的密封后,閥桿3和軸封管4-2之間基本 上不存在泄漏了,下密封件、中密封件和上密封件其實為油壓密封件。更進(jìn)一 步地,組合密封件還可以包括其他的密封件,以實現(xiàn)閥體內(nèi)在超高壓時的密封。 組合密封件13還包括墊圈13-4,墊圈13-4之上再設(shè)置楔式密封件13-5,該 楔式密封件13-5是截面為直角三角形的兩個圓環(huán)密封件的組合,在兩楔式密 封件13-5之間設(shè)置多個襯圈13-6和0形密封圈13-7,襯圈13-6和0形密封 圈13-7相互一一間隔而設(shè),兩楔式密封件其實為壓力密封件,多個O形密封 圈其實為真空密封件。墊圈13-4可將密封件墊硬。組合密封件13還包括上襯 套13-9和下襯套13-8,上襯套設(shè)置在壓緊螺母8內(nèi),下襯套13-8設(shè)置在軸封 管4-2的下部,上襯套13-9和下襯套13-8用于防止閥桿3的外表面和軸封管 4-2的內(nèi)壁直接接觸。壓緊螺母8主要用于將組合密封件13壓緊在軸封管4-2 和閥桿3之間。
前述的閥體l、闊板2、閥桿3和閥蓋4組合之后,就基本上形成了既能 滿足真空密封要求又能滿足耐高壓力要求的壓力閥。 以下繼續(xù)描述閥的控制部分。
信號裝置10包括罩子10-1、底板10-2以及接近開關(guān)10-4,罩子10-1可 以由有機(jī)玻璃制成,主要其防護(hù)作用。底板10-2的中間設(shè)兩個大孔,用于固 定接近開關(guān)10-4。接近開關(guān)10-3為標(biāo)準(zhǔn)的市售產(chǎn)品,與位置指示環(huán)9相互耦 合,當(dāng)位置指示環(huán)9靠近接近開關(guān)10-3時輸出電信號。位置指示環(huán)9設(shè)置在 閥桿3的預(yù)定位置,隨著閥桿3移動。
連接件11包括連接管11-1,上法蘭11-2和下法蘭11-3。連接管11-1的 管中間左右設(shè)長孔, 一側(cè)設(shè)平面和螺孔用于安裝接近開關(guān)10-3。上法蘭11-2 用于連接氣缸12。下法蘭11-3用連接閥蓋4。
同時參看圖1和圖2,氣缸12包括下缸蓋12-l,上缸蓋12-2和缸體12-3, 下缸蓋12-1和連接件11的上法蘭11-2固定連接,并與閥桿3密封連接。下 缸蓋12-1封住缸體12-3的下部,上缸蓋11-2蓋住缸體12-3的上部。在缸體
912-3內(nèi)設(shè)置有活塞12-4,活塞12-4與閥桿3的末端連接,以使活塞12-4可 以帶動閥桿3上下運(yùn)動達(dá)到開或關(guān)閥門的目的。氣缸12還包括一電磁閥12-m, 在本實施例中,電磁閥12-m設(shè)置在下缸蓋12-1上,并通過下缸蓋12-1的一 氣孔可與缸體12-3相通,電磁閥12-m可以是一標(biāo)準(zhǔn)的兩位三通閥。通過電磁 閥12-ra可以控制活塞12-4的移動,從而可以控制閥桿3的移動,而實現(xiàn)閥門 的關(guān)和開。氣缸12還包括一壓緊活塞12-6、壓緊彈簧12-5、壓緊墊12-7和 壓緊桿12-8,壓緊桿12-8與固定在上缸體12-2上的螺母12-9螺紋連接,壓 緊墊12-7的下端連接壓緊桿12-8,壓緊墊12-7和壓緊活塞12-6之間通過推 力軸承12-e連接,壓緊活塞12-6和活塞12-4之間放置壓緊彈簧12-5。壓緊 彈簧12-5提供一彈力,以下壓活塞12-4,這相當(dāng)于給活塞12-4施加一預(yù)壓力, 該預(yù)壓力的大小可以通過壓緊桿12-8來調(diào)節(jié)。壓緊桿12-8和推力軸承12-7 設(shè)置有中心孔,該中心孔和外界大氣連通,這主要是使缸體12-3的上部分與 空氣連通,這樣便于精確控制施加給活塞12-4的預(yù)壓力。
權(quán)利要求
1.一種壓力閥,其特征在于包括閥體,其下口用于連接真空泵且中口用于連接真空電爐,閥體的外圍包覆有水冷夾套套管;閥板,用于密封閥體內(nèi)的閥座平臺,以實現(xiàn)閥門的關(guān)和開;閥桿,其下端與閥板連接;閥蓋,封住閥體的上口,且與閥體的連接處真空密封;氣動驅(qū)動裝置,用于帶動閥桿移動,以打開和關(guān)閉閥門;以及連接件,連接氣動驅(qū)動裝置和閥蓋;其中,以正常使用狀態(tài)為參考,閥體、閥蓋、連接件和氣動驅(qū)動裝置在豎直方向上依次由下往上布置,閥桿的上端穿過閥蓋和連接件而與氣動驅(qū)動裝置連接,閥桿與閥蓋的連接處真空密封。
2. 如權(quán)利要求l所述的壓力閥,其特征在于,閥板包括板和搭子,搭子和板 連接,搭子的中間設(shè)孔并開半圓槽,孔側(cè)還設(shè)螺孔,閥桿的下端也設(shè)半圓槽, 閥桿的下端插入搭子的中間的孔后,搭子的半圓槽和閥桿的半圓槽配合成一圓 環(huán)槽,從所述螺孔置入的多個滾珠放置在該圓環(huán)槽內(nèi),所述螺孔封住后,搭子 和閥桿就連接在一起。
3. 如權(quán)利要求2所述的壓力閥,其特征在于,閥板的板的下部設(shè)置密封件, 從而當(dāng)板壓在閥體內(nèi)的閥座平臺上就能密封閥座平臺,該板的底部外圓周上設(shè)置 有防塵環(huán),用于防止灰塵進(jìn)入該板和閥座平臺的接觸面。
4. 如權(quán)利要求2所述的壓力閥,其特征在于,閥體的上口設(shè)置有擱置閥蓋 的凸肩平臺以及環(huán)形凹槽,該環(huán)形凹槽內(nèi)嵌鍵,閥蓋就設(shè)置在該凸肩平臺和環(huán) 形凹槽之間,鍵擋住閥蓋向上的移動。
5. 如權(quán)利要求2所述的壓力閥,其特征在于,還包括信號裝置,該信號裝置設(shè)置在連接件上,并可與設(shè)置在閥桿上的位置指示件耦合,氣動驅(qū)動裝置為氣缸, 該氣缸包括電磁閥,該電磁閥根據(jù)該信號裝置發(fā)出的信號來控制該氣缸與一氣源的 連通。
6. 如權(quán)利要求5所述的壓力閥,其特征在于,所述氣缸包括下缸蓋、上缸 蓋和缸體,下缸蓋和連接件固定連接,下缸蓋封住缸體的下部,上缸蓋蓋住缸 體的上部,在缸體內(nèi)設(shè)置有活塞,閥桿穿過下缸蓋與活塞連接,以使活塞能帶 動閥桿上下運(yùn)動達(dá)到開或關(guān)閥門的目的,閥桿和下缸蓋的接觸處密封,活塞上 被一壓緊裝置施加了大小可調(diào)節(jié)的壓力。
7. 如權(quán)利要求6所述的壓力閥,其特征在于,所述壓緊裝置包括壓緊活塞、 壓緊彈簧、壓緊墊和壓緊桿,壓緊桿的上端與固定在上缸蓋上的螺母螺紋連接, 壓緊墊的上側(cè)連接壓緊桿的下端,壓緊墊的下側(cè)和壓緊活塞之間通過軸承可轉(zhuǎn) 動地連接,壓緊活塞和活塞之間放置壓緊彈簧,壓緊彈簧提供一彈力,以下壓 活塞,通過旋轉(zhuǎn)壓緊桿而可調(diào)節(jié)下壓活塞的力,壓緊活塞、缸體的上部分和上 缸蓋限定的空間與外界相通。
8. 如權(quán)利要求1所述的壓力閥,其特征在于,閥蓋包括軸封管,閥桿是從 該軸封管穿過閥蓋,閥桿和軸封管之間設(shè)置組合密封件來實現(xiàn)密封,該組合密封件 包括多個密封元件、墊圈和襯圈,該多個密封元件包括O形密封圈,底部平面上 部凸90度的下密封件、底部凹90度上部凸90度的中密封件以及底部凹90度上部 成平面的下密封件,下密封件、多個中密封件和上密封件在軸封管的軸向依次設(shè)置 且互相緊扣,在上密封件上設(shè)置襯圈,在襯圈上設(shè)置楔式密封件,在楔式密封件上 設(shè)置多個O形密封圈,兩O形密封圈之間由墊圈隔開,組合密封件被固定在軸封 管中。
9. 如權(quán)利要求1所述的壓力閥,其特征在于,軸封管內(nèi)設(shè)一臺階且在上端 連接一壓緊螺母,該組合密封件設(shè)置在該臺階和壓緊螺母之間。
10.如權(quán)利要求l所述的壓力閥,其特征在于,在軸封管的T端和壓緊螺母 的內(nèi)壁設(shè)置有防止閥桿的外表面和軸封管或壓緊螺母的內(nèi)表面直接接觸的襯圈。
全文摘要
本發(fā)明是一種壓力閥,包括閥體,其下口用于連接真空泵且中口用于連接真空電爐,閥體的外圍包覆有水冷夾套套管;閥板,用于密封閥體內(nèi)的閥座平臺,以實現(xiàn)閥門的關(guān)和開;閥桿,其下端與閥板連接;閥蓋,封住閥體的上口,且與閥體的連接處真空密封;氣動驅(qū)動裝置,用于帶動閥桿移動,以打開和關(guān)閉閥門;以及連接件,連接氣動驅(qū)動裝置和閥蓋;其中,以正常使用狀態(tài)為參考,閥體、閥蓋、連接件和氣動驅(qū)動裝置在豎直方向上依次由下往上布置,閥桿的上端穿過閥蓋和連接件而與氣動驅(qū)動裝置連接,閥桿與閥蓋的連接處真空密封。
文檔編號F16K49/00GK101649926SQ20081004171
公開日2010年2月17日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月15日
發(fā)明者費(fèi)海鴻 申請人:費(fèi)海鴻