高真空插板阀的制作方法

本实用新型涉及一种插板阀，尤其是一种高真空插板阀。

背景技术：

插板阀是隔绝两个相邻空间的重要阀体，在真空行业中，插板阀被广泛应用于各种真空设备上，用来隔绝两个不同真空度的区域或者隔绝真空环境与其他气体环境。

如专利号为ZL 2014100968474的中国专利，其揭示的一种导轨式真空插板阀，主要是在采用双层导轨结构，通过气缸驱动，并利用下层导轨的L形结构及阀板的重力实现阀门的锁紧，但是上述插板阀还存在一些问题，主要表现在：

由于采用气缸驱动，而气缸工作时仅有伸出和缩回两种状态，无法调节行程，这就导致插板阀也仅有打开和关闭两种状态，无法调节阀口开度，也就不能进行真空度的有效调节，功能相对单一。

同时，上述插板阀关闭时，主要是利用阀板自身的重力及下层导轨的结构从而带动阀板向下移动实现阀口的密封，虽然通过连杆连接阀架来提供一定的下压力，但是，由于阀架和推杆是铰接的，即阀架是可以活动的，这就导致阀板也是活动的，并没有可靠的支撑结构，因此当密封端的压力大于另一端的压力时，阀板就有可能被向上推动，这就增加了泄漏的几率，导致密封效果变差，甚至密封失效。

另外，在阀板关闭过程中，导轮机构Ⅱ存在着沿导轨下落的过程，而这一过程中难免出现一定的震荡，这就使得零部件连接的稳定性受到冲击；而在阀板打开过程中，导轮机构Ⅱ存在着从槽内被拉出的过程，而这一过程中的反作用力也势必对气缸的运行产生一定的影响，整体运行的平顺性、稳定性不足。

最后，由于插板阀使用在真空环境中，而真空环境中，摩擦因素高，且摩擦热不能通过气体对流传导带走，因此导轨、导向机构等易发生磨损，降低使用寿命，而双层导轨结构，不仅导轨结构复杂，更增加了导轨和导向机构的数量，进一步增加了工件磨损的风险，使弊端更加突出。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种高真空插板阀。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

高真空插板阀，包括阀体，所述阀体具有两个共轴的阀口，所述阀体内腔中设置有导向机构，所述导向机构上滑动设置可封堵一个阀口的顶升式阀芯组件，所述顶升式阀芯组件连接驱动其沿所述导向机构往复滑动并控制阀口开度的驱动机构。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：所述导向机构包括两条延伸到所述阀体两端的导轨，所述顶升式阀芯组件通过自润滑衬套架设在两条导轨上。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：所述顶升式阀芯组件包括下阀板及上阀板，

非密封状态下，所述下阀板和上阀板贴合，且所述下阀板和上阀板均与两个阀口保持间隙；

密封状态下，所述下阀板和上阀板分离，且所述下阀板或上阀板将一个所述阀口密封。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：所述下阀板或上阀板密封阀口的面上设置密封圈，所述密封圈的直径大于所述阀口的直径。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：还包括驱动所述上阀板的顶升复位机构，所述顶升复位机构包括与所述上阀板螺栓连接的顶块，所述顶块限位于所述下阀板上设置的凸字形限位孔中并通过顶升气缸顶升，所述顶块还连接驱动其沿所述限位孔滑动复位的复位弹簧。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：所述顶升气缸位于所述阀体外，并通过波纹管或轴密封与所述阀体密封连接。

优选的，所述的高真空插板阀，其中：所述驱动机构包括连接所述顶升式阀芯组件的丝杠，所述丝杠通过磁耦合式密封连接位于所述阀体外的旋转动力源。

本实用新型技术方案的优点主要体现在：

本实用新型设计精巧，结构简单，采用伺服电机及丝杠驱动，能够有效的控制顶升式阀芯组件的移动位置，从而可以精确调整阀口的开度大小，进而控制真空室内的真空度，应用灵活。

由于采用顶升复位机构来驱动阀板密封或打开阀口，通过外力提供充足的支撑力，并不依赖于阀板自身的重力，因此，即使密封端的压力大于另一端的压力，仍能够使得阀板与阀口内壁有效的贴合密封，降低了泄露的可能性。

相对于现有技术，插板阀在工作过程中，顶升式阀芯组件的移动平缓、稳定，且更为可靠。

单层的导向结构，相对于双层的导向结构，不论是零部件的加工难度还是整体结构，都更为简单，并且利用自润滑轴套实现顶升式阀芯组件和导轨的连接，能够大大避免真空环境中的摩擦损耗，延长零部件的使用寿命。

通过磁耦合式密封连接阀体内的丝杠和外部的驱动源，能够实现阀体内外的完全隔离，避免了采用常规的轴密封、机械密封等易出现泄露的问题，使得插板阀的整体漏率低于1x10^-9 mbar.L/s。

附图说明

图1 是本实用新型的立体图；

图2是本实用新型顶升复位机构的剖视图。

具体实施方式

本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。

本实用新型揭示了高真空插板阀，如附图1所示，包括阀体1，所述阀体1整体呈长方体，当然其形状及材质可以根据实际需要进行设计，所述阀体1相对的两个面上具有共轴的阀口11，两个所述第一阀口11的形状及大小可以一致，也可以不一致，优选它们均为圆形且直径相同。

如附图1所示，所述阀体1的内腔中设置有导向机构2，所述导向机构2是两条从所述阀体1的一端延伸到另一端的导轨21，两条所述导轨21位于两个所述阀口11之间且每条导轨21与阀体1的一侧内壁贴近，它们均与所述阀体1的长边平行且为圆柱形。当然，在其他实施例中，所述导向机构2也可以是其他可行的结构，在此不再赘述，并且导向机构2的设置位置也可以根据实际需要进行调整。

如附图1、附图2所示，两根所述导轨21上可滑动地架设有用于密封或打开一个所述阀口11的顶升式阀芯组件3，具体的，所述顶升式阀芯组件3包括下阀板31及上阀板32，所述下阀板31及上阀板32位于两个所述阀口11之间，所述下阀板31的四个顶角位置处分别设置一自润滑衬套311，所述自润滑衬套311套装在所述导轨21的外周，从而使所述下阀板31可沿所述导轨21的延伸方向滑动，所述上阀板32与下阀板31活动连接，并且所述上阀板32能够与所述下阀板31同步运动。

非密封状态下，所述下阀板31和上阀板32相对的两面贴合，且所述上阀板32和下阀板31均与所述阀口11保持间隙；

密封状态下，所述下阀板31和上阀板32相对的两面分离，且所述上阀板32或下阀板21将一个阀口11密封。

优选由所述上阀板32将其正对的阀口11密封，对应的，所述上阀板32密封阀口的面上设置密封圈35，所述密封圈35的直径大于所述阀口11的直径。

具体密封时，通过顶升复位机构33驱动所述上阀板32，如附图2所示，所述顶升复位机构33包括顶块332，所述顶块332的横截面形状为倒T字形，所述顶块332的凸起端端面（上端面）上开设在有一螺孔3321，所述上阀板32上设置有与所述螺孔3321匹配的沉孔321，所述沉孔321小端的孔径小于所述顶块332的凸起端端面的直径，一螺栓3322贯穿所述沉孔321并螺纹连接到所述螺孔3321中，从而实现所述上阀板32和下阀板31的配接。

所述顶块332限位于一凸字形限位孔331中并可在所述凸字形限位孔331中往复滑动，所述凸字形限位孔331位于所述下阀板31上且其尺寸较小的一端朝向所述上阀板32。

所述顶块332通过位于其下方的顶升气缸333驱动进行上顶，所述顶升气缸333的伸缩轴与所述凸字形限位孔331相对应并且其位于所述阀体1外，因此，为了保证插板阀的整体密封性，所述顶升气缸333的伸缩轴通过波纹管或轴密封334与所述阀体1密封连接；并且，为了保证上阀板32顶升的平稳性，所述顶升气缸333为至少为3个，它们均位于所述密封圈35的覆盖范围外，本实施例中，优选所述顶升气缸333为四个。

当所述顶升气缸333的伸缩轴伸出顶起所述顶块332，所述顶块332向所述上阀板32施加推力使所述上阀板32向其正对的阀口11方向移动，由于所述上阀板32的顶出是在所述密封圈35的覆盖区覆盖所述阀口11时，优选所述密封圈35与所述阀口11共轴时，因此，随着所述上阀板32不断抬升，其上的密封圈35与阀口11对应的内侧壁贴合，从而使整个插板阀关断。

如附图2所示，所述顶升复位机构33还包括驱动所述上阀板32从顶出状态复位的复位弹簧335，所述复位弹簧335的一端固定或抵靠于所述顶块332的台阶面上，其另一端固定或抵靠于所述限位孔331的凸肩处，当所述顶块332顶升时，所述复位弹簧335压缩，当所述顶升气缸333缩回时，所述复位弹簧335的反作用力驱动所述顶块332复位。

进一步，所述顶升式阀芯组件3连接驱动其沿所述导向机构2往复滑动并控制阀口开度的驱动机构4，所述驱动机构4与所述阀体1密封连接且其旋转动力源41位于所述阀体1外。

具体的，如附图1所示，所述驱动装置4包括与所述下阀板31连接的丝杠43，详细来说，所述丝杠43的活动螺母与所述下阀板31连接，所述丝杠43的螺杆通过磁耦合式密封42连接位于所述阀体1外的旋转动力源41，所述旋转动力源41可以是各种电机，优选为伺服电机，也可以其他的结构，如皮带传动机构、齿轮传动机构等。

本实用新型的插板阀工作时，其过程如下：

当需要关断所述插板阀时，启动所述旋转动力源41，通过所述磁耦合式密封42再驱动所述丝杠43中的螺杆转动，从而使丝杠43中的活动螺母沿所述螺杆移动，进而带动与其连接的下阀板31向所述阀口11方向移动，同时使所述上阀板32同步移动。

当所述上阀板32上的密封圈35的覆盖区覆盖所述阀口时，优选所述密封圈35和所述阀口11共轴时，所述顶升气缸333启动，其伸缩轴伸出推动所述顶块332，所述顶块332同时向所述上阀板32施加推力使所述上阀板32向其正对的阀口11方向移动并通过其上的密封圈35将阀口11密封，由于所述顶升气缸333的支撑，所述密封圈35与所述阀体1的内壁贴合牢固，不会出现松动情况，也不会受到两端气压的影响。

在所述顶块332上顶的同时，所述顶块332向所述弹簧334施加压力使其变形，但所述弹簧334的反向作用力远远小于上升气缸333的推力。

当需要打开所述插板阀时，启动所述顶升气缸333，使其伸缩轴缩回，随着伸缩轴的缩回不再对所述顶块332施加推力，所述弹簧341的反作用力推动所述顶块332向所述顶升气缸333方向移动，并带动所述上阀板32向所述下阀板31方向移动，从而使所述密封圈35与所述阀体1的内壁分离，当所述顶升气缸333的伸缩轴完全缩回后，所述上阀板32与下阀板31再次贴后，此时，再启动所述旋转动力源41反向驱动，使所述顶升式阀芯组件3整体移出所述阀口11的覆盖区，并且由于采用伺服电机和丝杠驱动所述顶升式阀芯组件3，因此能够精确的控制所述顶升式阀芯组件3沿所述导轨21的滑动距离，从而控制阀口11的开度。

本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。