一种高强度可变刚度膜片组件的制作方法

本发明涉及一种金属膜片感压元件，特别涉及一种适用于高压、超低温、长寿命的膜片感压元件。

背景技术：

膜片作为驱动元件，将压力转换成直线运动，在阀门中广泛应用。膜片根据材料分为金属膜片和非金属膜片，非金属膜片行程大、抗疲劳性能较好，但强度较低，适用工作压力也低。而金属膜片相对强度较高，适用于高压工况，低温环境下也一般选用金属膜片。但金属膜片的刚度对阀门特性及精度的影响很大，现有的金属膜片强度与刚度一般成正比关系，强度越高、刚度越大，反之降低膜片的强度能够有效减小膜片的刚度，但其使用工况受到很大限制，同时现有的金属膜片通常采用焊接的方式与结构件连接，连接工艺复杂，且焊接工艺受环境因素影响较大，存在受热硬化寿命短的问题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种高强度可变刚度膜片组件，用以克服现有技术适用范围小，连接工艺复杂，寿命短的缺陷。

本发明的技术解决方案为：一种高强度可变刚度膜片组件，其特殊之处在于：包括膜片硬芯、压紧螺钉、密封垫片和多层金属膜片，所述多层金属膜片与密封垫片中间设有一小孔，压紧螺钉从密封垫片一侧穿过所述小孔与膜片硬芯固定连接，并将多层金属膜片与密封垫片压紧形成密封。

优选的，所述多层金属膜片由2-5层厚度小于0.1mm的平膜片或波纹膜片叠加而成。

优选的，所述压紧螺钉与多层金属膜片接触的端面设有一整圈“V”型密封槽。

优选的，所述压紧螺钉与膜片硬芯采用螺纹连接，螺纹结合部位均布6个冲点。

本发明与现有技术相比的优点在于：

1)本发明采用多层超薄金属膜片叠加组合的方式，提高了膜片组件的强度，降低了膜片的综合刚度。

2)本发明通过螺纹连接并采用非金属密封垫密封的方式，简化了膜片组件的生产、装配工艺，更适用于大批量生产。

3)本发明压紧螺钉上设有一整圈“V”型密封槽，提高了膜片密封的可靠性。

4)本发明膜片硬芯、压紧螺钉与金属膜片接触的面积不同，通过改变膜片硬芯、压紧螺钉与膜片接触的面积大小和比值，可调节膜片组件的综合刚度，适用于不同工况下的感压元件。

附图说明

图1是实施例的高强度可变刚度膜片组件结构示意图；

图2是实施例的压紧螺钉与膜片硬芯螺纹结合部位冲点示意图；

图3是实施例的压紧螺钉结构示意图。

图中，1-膜片硬芯，2-压紧螺钉，3-密封垫片，4-多层金属膜片，5-冲点，6-密封槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明加以详细说明。

如图1所示，实施例提供一种高强度可变刚度膜片组件，由膜片硬芯1、压紧螺钉2、密封垫片3、多层金属膜片4组成，所述多层金属膜片4采用3层厚度小于0.1mm的超薄金属膜片叠加组合的方式，金属膜片为平膜片或波纹膜片，多层金属膜片4与密封垫片3中间设有一小孔，多层金属膜片4与密封垫片3之间通过压紧螺钉2和膜片硬芯1连接在一起，通过控制拧紧力矩的方法将金属膜片4与密封垫片3压紧形成密封，拧紧时在压紧螺钉螺纹处涂厌氧胶防松，拧紧后压紧螺钉与膜片硬芯螺纹结合部位采用冲点方式，进一步防止螺纹的松动，确保连接的可靠性。

实施例的压紧螺钉与膜片硬芯螺纹结合部位冲点示意图如图2所示，螺纹结合部位均布6个冲点5。

实施例的压紧螺钉结构示意图如图3所示，压紧螺钉2上设有一圈密封槽6，进一步提高膜片密封的可靠性。

使用过程中，通过改变膜片硬芯与压紧螺钉的面积比和大小，可调节膜片组件的综合刚度，适用于不同工况的感压元件，即当膜片硬芯与压紧螺钉的面积比一定时，面积越大，膜片组件的综合刚度越大，反之，面积越小，膜片组件的综合刚度越小。该膜片组件具有强度高、刚度可调、连接方式简单、寿命长等优点，可作为流体机械设备中的感压元件。同时，组件结构简单，加工、装配工艺性好，适用于大批量生产。