专利名称：一种超高真空手、气动闸板阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及超高真空系统中的闸板阀，具体地说是一种用于 调节气体流量，切断或接通管路的超高真空手、气动闸板阀。
技术背景目前，人们普遍使用的超高真空手、气动闸板阀，其技术和性能 指标等均比较落后，结构复杂，加工和装配都不方便，难以满足超高 真空系统的要求。现有的超高真空闸板阀由上、下阀板、阀板架、驱 动装置、阀体等组成，阀板架安装于阀体内，上、下阀板分别连接在 阀板架的两侧。阀板架由厚板车成，两侧及一个表面上设有轴，轴上 套有导向轴承。上、下阀板上均设有一螺杆，螺杆上连接着一片状的 板簧，再由螺丝固定。另外，气动闸板阀和手动闸板阀结构又不相同。 这种现有结构的超高真空闸板闽由于带有螺丝、螺杆，导向轴承又是 经轴连接在阀板架上，螺丝与螺杆之间、导向轴承与轴之间会有微尘。 再有，导向轴承与轴之间还会夹有气体，降低系统的真空度，特别是 不能满足半导体制造业对清洁超高真空系统的要求。实用新型内容为了解决现有闸板阀含有微尘、夹气影响真空度等不足之处，本 实用新型的目的在于提供一种减少微尘、夹气，可双用的超高真空手、 气动闸板阀。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的 本实用新型包括上阀板、下阀板及阀体，阀体内设有阀板架，上、 下闳板分别安装在阆板架的两侧，上、下阀板与阀板架相对的表面分 别均布有多个水滴状凹槽，阖板架上相对应地设有个数相等的滚珠 架，水滴状凹槽与滚珠架形成的空间内容置有滚珠；上、下阀板上均设有凹槽，凹槽上固接有挡杆，板簧的一端连接在挡杆上，另一端为自由端，上、下阀板通过板簧相连接；阀板架的一端设有定位轴，另 一端设有轴承，四连杆机构通过轴承与阀板架相连接；四连杆机构的 另一端连接有控制单元。其中所述控制单元为手动，包括波紋管、手柄、丝杠及丝母，
丝杠的一端固接于手柄上，另一端连接有丝母，波紋管的一端与丝母 连动,另一端连接四连杆机构；手动的控制单元的壳体上开有长孔，其内容置有销轴，销轴与丝母连动，限制丝母的转动副；所述控制单 元为气动，包括气缸，气缸的连杆与四连杆机构相连接；所述板簧为 夹板式结构， 一端分别夹在上、下阀板的挡杆上，另一端为自由端； 所述阀板架的两侧及连接上阀板的一面设有导向轴承；所述上阀板内 圆周壁设有密封圈；所述下阀板上均布有多个放气孔；所述阀板架上 开有圆孔，滚珠架所处圆周与其同轴；滚珠架为向上开口的半球形结 构。本实用新型的优点与积极效果为1. 减少微尘。本实用新型的上、下阀板的中部均开有两个凹槽， 凹槽上分别焊有两个挡杆，板簧连接在挡杆上，避免了螺丝、螺杆连 接而含有的微尘。2. 减少夹气。本实用新型的导向轴承直接安装在阀板架上，避 免了因套在轴上而夹有气体。3. 实现手、气动双用。本实用新型控制单元分手动、气动两部 分，可以互换。
图i为本实用新型手动闸板阀的结构示意图； 图2为图1的左视图； 图3为图1的俯视图；图4为本实用新型手动闸板阀的立体结构示意图；图5为本实用新型手动闸板阀的爆炸图；图6为本实用新型气动闸板阀的立体结构示意图；图7为本实用新型气动闸板阀的爆炸图；图8为本实用新型阀板架的结构示意图；图9为本实用新型上阀板的结构示意图之一；图IO为本实用新型上阀板的结构示意图之二；图11为本实用新型下阀板的结构示意图之一；图12为本实用新型下阀板的结构示意图之二；其中l为上阀板，2为下阀板，3为阀板架，4为控制单元，5 为阀体，6为矩形凹槽，7为挡杆，8为板簧，9为放气孔，10为水 滴状凹槽，ll为圆孔，12为滚珠架，13为导向轴承，14为轴承，15 为定位轴，16为密封圈，17为四连杆机构，18为波紋管，19为手柄， 20为丝杠，21为丝母，22为气缸，23为长孔，24为销轴。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详述。本实用新型包括上阀板l、下阆板2及阀体5，阆体5内设有阀 板架3,上阀板1及下阀板2分别安装在阀板架3的两侧，如图9~ 图12所示，上阀板l内圆周壁设有密封圈16,下阀板2上开有三个 放气孔9。上阀板1及下阀板2与闽板架3相对的表面分别均匀开有 八个水滴状凹槽10,阀板架3上相对应地设有八个滚珠架12,每个 水滴状凹槽10及与其相对应地滚珠架12形成的空间内都容置有滚 珠。阀板架3的中央开有圆孔11,八个滚珠架12是分布在一个以圆 孔ll的圆心为圆心、半径比圆孔11略大的圆周上，滚珠架12为向 上开口的半球形结构。上阀板1及下阀板2的中部均设有两个矩形凹 槽6,每个矩形凹槽6上焊接有挡杆7,板簧8的一端连接在挡杆7 上，另一端为自由端，上、下阀板l、 2通过板簧8相连接。如图8 所示，阀板架3的一端设有一个定位轴15,另一端设有轴承14,四 连杆机构17通过轴承14与阀板架3相连接，四连杆机构17的另一 端连接有控制单元4。阀板架3的两侧及连接上阀板1的一面设有八 个导向轴承13，起导向作用。如图1 ~图5所示，控制单元4为手动，包括波紋管18、手柄 19、丝杠20及丝母21,手动的控制单元4的壳体上开有长孔23,其 内容置有销轴24,可在长孔23内往复移动，销轴24与丝母21连动， 限制丝母21的转动副，使丝母21只可上下移动。丝杠20的一端固 接于手柄19上，另一端连接有丝母21，波紋管18的一端与丝母21 连动，另一端连接四连杆机构17。如图6、图7所示，控制单元4为气动，可为气缸。气缸22的 连杆与四连杆机构17相连接。本实用新型的工作过程及原理为以手动控制单元为例，阀门在打开的时候，阀门两侧相通，压力 相等。当需要关闭阀门的时候，摇动手柄19,带动丝杠20旋转，进 而驱动丝母21向上移动，再通过与丝母21连动的波紋管18把动力 传给四连杆机构17，驱动四连杆机构17向上运动。阀板架3通过其 末端的轴承14与四连杆机构17相连接一起向上运动。在阀板架3向 上运动的过程中，阀板架3上的八个导向轴承13在阀壳的轨道内滚动。此时闽板架3上的滚珠卧在上阀板1及下阀板2的八个水滴状凹 槽10中，随着阀板架3的运动带动上、下阀板l、 2—起运动，上、 下阀板l、 2紧贴在阀板架3上，并且上、下阀板l、 2通过夹在阀板 架3前端的板簧8连接在一起，但此时的板簧8不受力。直到运动至 当夹在阀板架3前端的板簧8顶到阀体5内壁上，此时上阀板l及下 阀板2停止运动，而阀板架3则继续向前运动，直到阀板架3上导向 轴承13顶到阀体5内壁上不再运动为止。当上闽板1及下阀板2已 经停止运动而阀板架3继续运动的过程中，原来停留在水滴状凹槽 10与滚珠架12之间的滚珠将会由于阀板架3的继续运动，而沿着水 滴状凹槽10向其尖端滚动，从而滚珠逐渐滚出水滴状凹槽10。这样， 随着闽板架3的继续向前运动，滚珠将滚出水滴状凹槽10,支撑起 阀板，从而使上阀板1及下阀板2逐渐与阀板架3分离。随着阀板架 3的不断向前运动，下阎板2先碰到阀壳，停止运动。这时，阀板架 3还没有停止运动，所以上阀板1继续与阀板架3分离，在下阀板2 停止分离而上阀板1继续分离的这个过程中，上阀板1的密封圈16 接触到法兰并随着上阀板l与阀板架3的不断分离而被压紧，直至阀 板架3上的导向轴承13顶到阆体5内壁上为止，此时阀门被完全关 闭。当阀门打开时，阀板架3首先向下运动，滚珠沿着水滴状凹槽 IO的末端轨道逐渐向槽内滚动，直至阀板架3上的定位轴15碰到板 簧8为止，此时滚珠完全进入水滴状凹槽10内，上阀板l上的密封 圈16与法兰彻底分离，下阀板2与阀壳彻底分离，上阀板l及下阀 板2都回到阀板架3上。之后，阀板架3带着上阆板1及下阀板2和 板簧8—起向下运动，从而使阀门完全打开。
权利要求1.一种超高真空手、气动闸板阀，其特征在于包括上阀板(1)、下阀板(2)及阀体(5)，阀体(5)内设有阀板架(3)，上、下阀板(1、2)分别安装在阀板架(3)的两侧，上、下阀板(1、2)与阀板架(3)相对的表面分别均布有多个水滴状凹槽(10)，阀板架(3)上相对应地设有个数相等的滚珠架(12)，水滴状凹槽(10)与滚珠架(12)形成的空间内容置有滚珠；上、下阀板(1、2)上均设有凹槽(6)，凹槽(6)上固接有挡杆(7)，板簧(8)的一端连接在挡杆(7)上，另一端为自由端，上、下阀板(1、2)通过板簧(8)相连接；阀板架(3)的一端设有定位轴(15)，另一端设有轴承(14)，四连杆机构(17)通过轴承(14)与阀板架(3)相连接；四连杆机构(17)的另一端连接有控制单元(4)。
2. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板阀，其特征在于 所述控制单元(4)为手动，包括波紋管(18)、手柄U9)、丝杠(20) 及丝母(21),丝杠(20)的一端固接于手柄(19)上，另一端连接 有丝母(21),波紋管(18)的一端与丝母(21)连动，另一端连接 四连杆机构(17)。
3. 按权利要求2所述的超高真空手、气动闸板阀，其特征在于 手动的控制单元(4 )的壳体上开有长孔(23 ),其内容置有销轴(24 ), 销轴(24)与丝母(21)连动，限制丝母(21)的转动副。
4. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板闽，其特征在于 所述控制单元(4)为气动，包括气缸(22)，气缸(22)的连杆与四 连杆机构(17)相连接。
5. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板阀，其特征在于 所述板簧(8)为夹板式结构， 一端分别夹在上、下阀板(1、 2)的 挡杆(7)上，另一端为自由端。
6. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板阀，其特征在于 所述阀板架(3 )的两侧及连接上阀板(1 )的 一面设有导向轴承(13 )。
7. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板闽，其特征在于 所述上阀板(1)内圆周壁设有密封圈(16)。
8. 按权利要求l所述的超高真空手、气动闸板阀，其特征在于所述下阀板(2)上均布有多个放气孔(9)。
9.按权利要求1所述的超高真空闸板阀，其特征在于所述阀 板架(3)上开有圆孔(11)，滚珠架(12)所处圆周与其同轴；滚珠 架(12)为向上开口的半球形结构。
专利摘要本实用新型涉及超高真空系统中的闸板阀，具体地说是一种用于调节气体流量，切断或接通管路的超高真空手、气动闸板阀，包括上阀板、下阀板及阀体，阀体内设有阀板架，上、下阀板分别安装在阀板架的两侧，上、下阀板与阀板架相对的表面分别均布有多个水滴状凹槽，阀板架上相对应地设有个数相等的滚珠架，水滴状凹槽与滚珠架形成的空间内容置有滚珠；上、下阀板上均设有凹槽，凹槽上固接有挡杆，板簧的一端连接在挡杆上，另一端为自由端，上、下阀板通过板簧相连接；阀板架的一端设有定位轴，另一端设有轴承，四连杆机构通过轴承与阀板架相连接；四连杆机构的另一端连接有控制单元。本实用新型具有减少微尘、夹气，实现手、气动双用的优点。
文档编号F16K3/02GK201053510SQ20072001323
公开日2008年4月30日 申请日期2007年7月11日 优先权日2007年7月11日
发明者张振厚, 张立国, 王光玉, 亮 袁, 赵洪吉, 锐 郑 申请人:中国科学院沈阳科学仪器研制中心有限公司