一种平衡背压压差的阀头结构的制作方法

1.本实用新型涉及阀门领域，具体涉及一种平衡背压压差的阀头结构。


背景技术：

2.半导体行业的某些特殊气体管路，用户往往期望阀门(截止阀、隔膜阀)能在较高压力下满足介质双向流动。但目前市面上大部分同类阀门，背压压差较小，若高于规定的背压压差数值时，因背压压差无法平衡，过高的压力集中在阀头上，此时背压压差作用在阀头上的力向下，且大于复位弹簧的力，导致拧紧手柄关闭阀门后，即使再拧松手柄，阀门也无法正常开启。
3.因此，该结构对复位弹簧的力要求极高，且所需要的背压压差越大，复位弹簧的力需求也就越大，而弹簧的力值受到材料、线径、直径、圈数等因素影响。除弹簧材料的选择外，其余的因素均与外形尺寸有关，即相同材质的弹簧，力值越大，所需要的安装空间也越大，因而无法满足半导体行业集成化、小巧化的要求。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种平衡背压压差的阀头结构，包括阀座支撑、复位弹簧、密封垫、膜片、阀座、按钮，所述阀座支撑设置在阀体的入口通道末端处，所述阀座镶嵌在所述阀座支撑的底部，所述复位弹簧环套在所述阀座支撑下端，所述密封垫设置在所述阀座支撑顶部，所述膜片设置在所述密封垫上方，所述按钮设置在所述膜片上方，并将所述膜片贴合在所述密封垫上。
5.进一步地，所述阀座支撑顶部设置有槽，所述密封垫设置在槽中。
6.进一步地，所述密封垫为环状或块状。
7.本实用新型的有益效果在于：
8.1、同种复位弹簧，根据不同的密封面直径，能对应选择不同的出口最大背压差，适用范围广。
9.2、非金属对金属密封，有效减少应力集中，提高产品使用寿命。
10.3、大幅下降对复位弹簧的要求，节省更多的设计空间，满足集成化要求，有效降低制造成本。
附图说明
11.图1为本实用新型结构示意图；
12.图2为阀座支撑组件的结构示意图；
13.图3为阀座支撑组件的另一结构示意图；
14.图4为阀座支撑组件的又一结构示意图；
15.图5为阀座支撑组件的再一结构示意图；
16.图6为本实用新型局部结构示意图，示出了存在背压差的状态；
具体实施方式
17.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
18.如附图1所示，本实用新型包括阀座支撑12、复位弹簧14、密封垫16、膜片18、阀座22、按钮26，阀座支撑12大致呈圆柱状，其平滑的下端向上连接有径向增大的上端，阀座支撑12被设置在阀体10的入口流道末端，底部镶嵌有阀座22。复位弹簧14环套在阀座支撑12的下端，被阀座支撑12径向增大的上端限定在阀腔内。密封垫16设置在阀座支撑12顶部，膜片18设置在密封垫16上方，膜片18通过上方的按钮26贴合在密封垫16上。按钮26连接执行机构34，执行机构34通过执行螺母28连接在阀体10上。阀座22和密封垫16可采用pctfe或pfa等材料制造，采用非金属密封，可减少应力集中，提高产品使用寿命。
19.密封垫16通过扣压、铆接、过盈或间隙配合等方式，与阀座支撑12配合连接。附图2示出了阀座支撑组件的一种形式，其中阀座支撑12顶部设置有槽20，密封垫16设置在槽20中。附图3示出了阀座支撑组件的另一形式，与附图3的区别在于槽20为环形槽，在以上两种结构形式中，密封垫16均为环状。附图4示出了阀座支撑组件的又一形式，其中密封垫16为块状，其上端加工有略向中心塌陷的圆弧面。附图5示出了阀座支撑组件的再一形式，其中密封垫16的上端边缘延伸至槽20外，增大了与膜片18的接触面积。
20.参见附图6，当阀门关闭且出口存在一定的背压时，撤销掉执行机构作用力(f1)和入口介质作用力(f2)后，阀座支撑12主要靠复位弹簧14负荷(f3)及出口介质作用力(即背压作用力)来保证受力平衡，此时阀座支撑12存在一个常压密封空间，根据受力作用分析，背压作用力一部分向下，作用在阀座支撑12上，用来保证阀座22与阀体10之间形成密封(即f4)，另外一部份向上，用来抵消因密封垫16与膜片18之间密封所产生的缺少的受力面积(即f5)。密封垫16形成密封的直径d1越大，f5就越大。当f3+f5＞f4时，阀座支撑12便会弹开，介质便会从出口逆流回入口，此时对复位弹簧14的力值要求就没那么高。当入口存在介质作用力(f2)时，若想将出口介质反向流通(即阀头组件向上开启)，则需满足f2+f3+f5＞f4，此时若密封垫16形成密封的直径d1越大，f5就越接近f4，因此出口作用的力便能抵消掉，仅靠复位弹簧负荷(f3)便能将阀头组件顶开，出口介质便能回流至入口。
21.本实用新型已经参考优选的实施方案进行描述，上述实施例中提到的内容并非是对本实用新型的限定，通过阅读本说明书，本领域技术人员能对该结构构思出许多的修改和变化，在不脱离本实用新型构思的前提下，任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种平衡背压压差的阀头结构，包括阀座支撑、复位弹簧、密封垫、膜片、阀座、按钮，其特征在于所述阀座支撑设置在阀体的入口通道末端处，所述阀座镶嵌在所述阀座支撑的底部，所述复位弹簧环套在所述阀座支撑下端，所述密封垫设置在所述阀座支撑顶部，所述膜片设置在所述密封垫上方，所述按钮设置在所述膜片上方，并将所述膜片贴合在所述密封垫上。2.根据权利要求1所述的一种平衡背压压差的阀头结构，其特征在于所述阀座支撑顶部设置有槽，所述密封垫设置在槽中。3.根据权利要求2所述的一种平衡背压压差的阀头结构，其特征在于所述密封垫为环状。4.根据权利要求2所述的一种平衡背压压差的阀头结构，其特征在于所述密封垫为块状。

技术总结
本实用新型涉及一种平衡背压压差的阀头结构，包括阀座支撑、复位弹簧、密封垫、膜片、阀座、按钮，所述阀座支撑设置在阀体的入口通道末端处，所述阀座镶嵌在所述阀座支撑的底部，所述复位弹簧环套在所述阀座支撑下端，所述密封垫设置在所述阀座支撑顶部，所述膜片设置在所述密封垫上方，所述按钮设置在所述膜片上方，并将所述膜片贴合在所述密封垫上。本实用新型寿命高、制造成本较低，可根据不同的密封面直径，能对应选择不同的出口最大背压差，适用范围广。用范围广。用范围广。


技术研发人员：李威
受保护的技术使用者：武汉市飞托克实业有限公司
技术研发日：2021.11.22
技术公布日：2022/5/10