一种隔膜阀的制作方法

1.本发明涉及隔膜技术领域，尤其涉及一种隔膜阀。


背景技术：

2.常用的真空隔膜阀是利用阀杆将橡胶膜片直接压在阀座上，用来截止或接通真空系统的阀体。
3.在隔膜阀中，尤其是耐高压隔膜阀包括阀体、阀座、膜片以及阀杆，阀体内具有进气流道和出气流道，阀座嵌置固定于阀体内并与进气流道的进气口连通。当阀杆推动膜片封堵于阀座时，膜片与阀座形成密封并关闭进气流道的进气口，从而使进气流道和出气流道相互隔离。当阀杆推动膜片与阀座分离时，进气流道的进气口被打开，进气流道和出气流道相互连通。在隔膜阀长期使用过程中，膜片与阀座之间频繁接触导致阀座出现磨损，使得膜片与阀座之间的密封效果逐渐减弱，进而影响隔膜阀的耐压性能，缩短了隔膜阀的使用寿命。
4.因此，需要一种隔膜阀来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种隔膜阀，以提高隔膜阀的密封效果和耐压性能，并延长使用寿命。
6.为达此目的，本发明所采用的技术方案是：
7.一种隔膜阀，包括：
8.阀体，其内部开设有进气流道、出气流道和阶梯槽，所述阶梯槽包括依次连通的第一腔体、第二腔体和第三腔体，所述第一腔体与所述第二腔体之间具有第一阶梯面；所述进气流道的进气口能够通过所述第一腔体与所述出气流道连通，所述第三腔体贯穿所述阀体的顶端；
9.阀芯，包括阀座、连接件和膜片，所述连接件活动地设置于所述阶梯槽内，所述连接件的底部设置有所述阀座，所述膜片固定地套装于所述连接件上并始终抵压于所述第一阶梯面；
10.盖帽和阀杆，所述盖帽密封安装于所述第三腔体内，所述阀杆密封穿设于所述盖帽内并能够沿其轴向移动，所述阀杆被配置为能够推动所述连接件向所述阀体内部移动，以使所述阀座封堵所述进气口；或者，拉动所述连接件向所述阀体外部移动，以使所述阀座打开所述进气口。
11.作为优选方案，所述盖帽上开设有导向孔，所述阀杆与所述导向孔螺纹连接，所述阀杆的底部开设有第一限位槽；
12.所述阀芯还包括阀头，所述阀头密封安装于所述盖帽内，所述阀头的底部与所述连接件固定连接，所述阀头的顶部卡接于所述第一限位槽内，所述阀杆能相对于所述阀头绕其轴向转动。
13.作为优选方案，所述第一限位槽的内顶壁内凹形成第二限位槽，所述第二限位槽内容置有滚珠，所述滚珠凸出所述第一限位槽的内顶壁；
14.所述阀头的顶部对应开设有球形槽，当所述阀头的顶部与所述第一限位槽卡接配合时，所述滚珠可转动地设置于所述球形槽内。
15.作为优选方案，所述连接件包括挡块和连杆，所述挡块的上端设置有所述连杆，所述挡块的下端设置有所述阀座；
16.所述阀头的底部开设定位孔，所述连杆与所述定位孔螺纹连接，且所述阀头抵接于所述膜片上。
17.作为优选方案，所述膜片的数量为多个，多个所述膜片依次叠置并套装于所述连杆上，所述膜片与所述连杆焊接连接。
18.作为优选方案，所述阀座呈环状，所述挡块对应开设有环状的第三限位槽，所述阀座卡接于所述第三限位槽内并凸出所述挡块的底端，以使所述阀座能够封堵所述进气口。
19.作为优选方案，所述第一腔体的内底壁具有凸台，所述凸台上开设有所述进气口，所述阀座能够抵压于所述凸台并罩设于所述进气口上。
20.作为优选方案，所述隔膜阀还包括：
21.压环，设置于所述第二腔体内，所述盖帽抵压于所述压环的上端面，以使所述压环的下端面抵压于所述膜片上。
22.作为优选方案，所述压环的下端面沿其径向由内向外倾斜向下延伸，以使所述膜片呈沿其径向由内向外倾斜向下变形；所述第一阶梯面为与变形后的所述膜片相适配的倾斜面。
23.作为优选方案，所述阀体还包括：
24.保护套，所述阀体包括主阀体和副阀体，所述主阀体的一端沿其径向向外延伸有两个所述副阀体，两个所述副阀体内分别开设有所述进气流道与所述出气流道，所述主阀体内开设有沿其轴向延伸的所述阶梯槽，所述保护套套设于所述主阀体的顶端。
25.本发明的有益效果为：
26.本发明提出的隔膜阀，当阀杆推动连接件向阀体内部移动时，阀座与连接件同步移动，使得阀座抵接于第一腔体的内壁，阀座封堵进气流道的进气口，使得进气流道与出气流道断开连接。当阀杆推动连接件向阀体外部移动时，阀座与连接件同步移动，使得阀座与第一腔体的内壁脱离接触，阀座打开进气流道的进气口，使得进气流道通过第一腔体与出气流道连通。在连接件的往复移动过程中膜片能够发生弹性变形，使得膜片能够始终抵压于第一阶梯面，从而将第一腔体与第二腔体隔开，保证了阀体内部的密封效果。本发明的阀座、连接件与膜片形成一个整体，避免了膜片与阀座之间发生相互磨损，保证了阀座与阀体以及膜片与阀体之间良好的密封效果，提高了隔膜阀的耐压性能，同时延长了隔膜阀的使用寿命。
附图说明
27.图1是本发明实施例提供的隔膜阀的剖视图；
28.图2是图1中a处的局部放大图；
29.图3是本发明实施例提供的阀体的剖视图；
30.图4是本发明实施例提供的阀头的结构示意图。
31.图中部件名称和标号如下：
32.1、阀体；11、主阀体；111、第一腔体；1110、凸台；112、第二腔体；113、第三腔体；110、第一阶梯面；12、副阀体；121、进气流道；1210、进气口；122、出气流道；13、保护套；2、阀座；3、连接件；31、挡块；311、第三限位槽；32、连杆；4、膜片；5、阀头；51、球形槽；52、定位孔；53、头部；54、密封部；55、杆部；6、盖帽；61、导向孔；7、阀杆；71、第一限位槽；72、第二限位槽；8、滚珠；9、压环；10、密封圈。
具体实施方式
33.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。
34.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
36.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
37.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
38.在现有的高压隔膜阀长期使用过程中，膜片与阀座之间频繁接触导致阀座出现磨损，使得膜片与阀座之间的密封效果逐渐减弱，进而影响隔膜阀的耐压性能，缩短了隔膜阀的使用寿命。
39.为解决上述问题，如图1-图3所示，本实施例公开了一种隔膜阀，该隔膜阀可以为高压隔膜阀，具有良好的耐压性能。
40.具体地，隔膜阀包括阀体1、阀芯、盖帽6和阀杆7。阀体1的内部开设有进气流道121、出气流道122和阶梯槽，阶梯槽包括依次连通的第一腔体111、第二腔体112和第三腔体113，第一腔体111与第二腔体112之间具有第一阶梯面110。进气流道121的进气口1210能够通过第一腔体111与出气流道122连通，第三腔体113贯穿阀体1的顶端。阀芯包括阀座2、连接件3和膜片4，连接件3活动地设置于阶梯槽内，连接件3的底部设置有阀座2，膜片4固定地
套装于连接件3上并始终抵压于第一阶梯面110。盖帽6密封安装于第三腔体113内，阀杆7密封穿设于盖帽6内并能够沿其轴向移动，阀杆7能够推动连接件3向阀体1内部移动，以使阀座2封堵进气口1210。或者，阀杆7拉动连接件3向阀体1外部移动，以使阀座2打开进气口1210。
41.在本实施例中，当阀杆7推动连接件3向阀体1内部移动时，阀座2与连接件3同步移动，使得阀座2抵接于第一腔体111的内壁，阀座2封堵进气流道121的进气口1210，使得进气流道121与出气流道122断开连接。当阀杆7推动连接件3向阀体1外部移动时，阀座2与连接件3同步移动，使得阀座2与第一腔体111的内壁脱离接触，阀座2打开进气流道121的进气口1210，使得进气流道121通过第一腔体111与出气流道122连通。在连接件3的往复移动过程中膜片4能够发生弹性变形，使得膜片4始终抵压于第一阶梯面110，从而将第一腔体111与第二腔体112隔开，保证了阀体1内部的密封效果。本实施例的阀座2、连接件3与膜片4形成一个整体，避免了膜片4与阀座2之间发生相互磨损，保证了阀座2与阀体1之间以及膜片4与阀体1之间具有良好的密封效果，提高了隔膜阀的耐压性能，同时延长了隔膜阀的使用寿命。
42.如图2和图3所示，阀体1包括主阀体11和副阀体12，主阀体11的一端沿其径向向外延伸有两个副阀体12，两个副阀体12内分别开设有进气流道121与出气流道122，主阀体11内开设有沿其轴向延伸的阶梯槽。其中，第一腔体111、第二腔体112和第三腔体113沿主阀体11的轴向由下到上依次布置，第三腔体113贯穿主阀体11的顶端，以便于阀芯、盖帽6与阀杆7的安装。
43.具体地，如图1所示，盖帽6为u型结构，盖帽6的外周与第三腔体113的内壁螺纹连接。同时，盖帽6上开设有导向孔61，阀杆7与导向孔61螺纹连接。通过手动旋拧阀杆7即可使阀杆7能够沿其轴向伸出或伸入盖帽6内，当阀杆7伸入盖帽6时，能够推动连接件3向阀体1内部移动，当阀杆7伸出盖帽6时，能够拉动连接件3向阀体1外部移动。
44.本实施例的阀杆7的旋拧操作可以通过人工完成，也可以通过气动机械臂等执行机构完成。如图1和图3所示，隔膜阀还包括保护套13，保护套13套设于主阀体11的顶端。具体地，主阀体11的顶部外周具有外螺纹，当通过手动旋拧阀杆7时，保护套13与主阀体11螺纹连接，以保护主阀体11的外螺纹的完整性。当需要执行机构自动旋拧阀杆7时，去掉保护套13并将执行机构与主阀体11螺纹连接。
45.如图1和图4所示，阀杆7的底部开设有第一限位槽71，阀芯还包括阀头5，阀头5密封安装于盖帽6内，阀头5的底部与连接件3固定连接，阀头5的顶部卡接于第一限位槽71内，阀杆7能相对于阀头5绕其轴向转动。
46.具体地，阀头5包括依次相连的头部53、密封部54和杆部55，头部53为柱状结构并具有锥形头，第一限位槽71为t型槽，阀头5的头部53与t型槽卡接配合。当旋拧阀杆7时，阀头5能够带动连接件3随阀杆7沿其轴向移动，但不会随阀杆7发生转动。
47.在本实施例中，盖帽6与阀杆7、盖帽6与主阀体11以及阀头5与盖帽6均为密封安装，以提高隔膜阀的密封性能。如图1所示，盖帽6的外周、导向孔61的内圈以及阀头5的密封部54外周均开设有环状的凹槽，每个凹槽内容置有密封圈10，以使盖帽6分别与主阀体11、阀杆7和阀头5之间保持良好的密封。
48.在本实施例中，进气流道121与出气流道122均与第一腔体111连通，第一腔体111
的内底壁具有凸台1110，凸台1110上开设有进气流道121的进气口1210。当阀座2抵压于凸台1110并罩设于进气口1210时，进气口1210被阀座2封堵住，进气流道121与出气流道122断开连接。当阀座2与凸台1110脱离接触时，进气口1210被打开，进气流道121与出气流道122保持连通。
49.如图1和图4所示，第一限位槽71的内顶壁内凹形成第二限位槽72，第二限位槽72内容置有滚珠8，滚珠8凸出第一限位槽71的内顶壁。阀头5的顶部对应开设有球形槽51。当阀头5的顶部与第一限位槽71卡接配合时，滚珠8可转动地设置于球形槽51内。当旋拧阀杆7伸入盖帽6内，并使连接件3朝向阀体1内部移动时，阀头5能够在第一限位槽71内沿水平方向进行360
°
扭动，以微调阀头5与连接件3的安装角度，提高了阀座2与凸台1110的平行度，从而增强了阀座2与凸台1110的贴合程度和对进气口1210的封堵效果。
50.如图1和图2所示，连接件3包括挡块31和连杆32，挡块31的上端设置有连杆32，挡块31的下端设置有阀座2。阀头5的底部开设定位孔52，连杆32与定位孔52螺纹连接，且阀头5抵接于膜片4上。具体地，阀头5的杆部55开设有定位孔52，连杆32能够伸入定位孔52内并与定位孔52螺纹连接，以实现连接件3与阀头5的快速安装。当阀座2长时间使用需要更换时，由于连接件3与阀头5为可分离安装，能够快速完成连接件3的拆装更换。
51.此外，当阀头5与连接件3螺纹连接时，阀头5的杆部55能够将膜片4抵压于挡块31上，从而避免膜片4与连杆32开焊，进一步提高了膜片4与连接件3的连接强度。
52.本实施例的膜片4的数量为多个，多个膜片4依次叠置并套装于连杆32上，多个膜片4能够提高阀芯的耐压强度。同时膜片4与连杆32焊接连接，提高了膜片4与连接件3的连接强度，并能够保证膜片4与连接件3之间良好的密封。
53.具体地，本实施例的膜片4的数量为四个，四个膜片4叠置到一起。膜片4上开设有中心孔，连杆32依次穿出于四个膜片4的中心孔，膜片4抵接于挡块31上，并沿中心孔的内缘与连杆32焊接连接。可以理解的是，还可以根据设计需求适应性地调整膜片4的具体数量。
54.如图1和图2所示，阀座2呈环状，挡块31对应开设有环状的第三限位槽311，阀座2卡接于第三限位槽311内并凸出挡块31的底端，以使阀座2能够封堵进气口1210。具体地，膜片4焊接于连杆32上，阀座2卡接固定于挡块31的第三限位槽311内，从而使阀座2、连接件3与膜片4相连为一体，并配合阀体1进行密封，从而提高了隔膜阀的耐压性能。
55.需要说明的是，膜片4具有弹性，当阀杆7通过阀头5带动连接件3向阀体1内部或外部移动时，膜片4能够发生弹性变形，以使膜片4的边缘部分始终抵压在第一阶梯面110上，从而保证第一腔体111与第二腔体112的密封隔离，避免外部的空气或杂质进入进气流道121或出气流道122中。
56.为保证膜片4的边缘部分能够始终抵压于第一阶梯面110上，如图1所示，隔膜阀还包括压环9，压环9设置于第二腔体112内，盖帽6抵压于压环9的上端面，以使压环9的下端面抵压于膜片4上。当隔膜阀组装完成后，压环9能够卡接于第一腔体111内，阀头5的杆部55穿过压环9的内圈与连接件3的连杆32螺纹连接，使得阀体1的安装更加紧凑，避免阀头5的杆部55发生较大的晃动，提高了连接件3移动的稳定性。
57.优选地，如图2所示，压环9的下端面沿其径向由内向外倾斜向下延伸，以使膜片4呈沿其径向由内向外倾斜向下变形。第一阶梯面110为与变形后的膜片4相适配的倾斜面。在压环9的压紧力的作用下，膜片4的外缘部分发生弧形弯曲，以使膜片4的边缘与第一阶梯
面110紧密贴合到一起，增强了膜片4的密封效果，隔开第一腔体111与第二腔体112，保证了第一腔体111内良好的密封效果。
58.以上实施方式只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施方式限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。