一种隔膜阀的制作方法

本实用新型涉及一种隔膜阀，属于机械技术领域。

背景技术：

隔膜阀是在特种气体，化工，电子元件生产等领域普遍使用的一种流路开关控制元件,隔膜阀用膜片将介质和外部环境完全隔离开，能实现零污染，零泄漏。现有的隔膜阀有非金属膜片和金属膜片两种，采用非金属膜片，主要问题是不能承受高温和高压,无论是橡胶还是塑料，其强度都不足以承受5Mpa以上的高压以及200摄氏度以上的高温，限制了使用环境；采用非金属膜片，膜片的安装不合理，结构上有缺陷，导致使用可靠性不高，膜片容易出现破损等故障。因此，如何设计制造出一种密封可靠、使用寿命长、能承受高温和高压、适用范围广的隔膜阀成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供一种隔膜阀，旨在通过对膜片密封结构的优化设计，解决现有隔膜阀密封可靠性差、不耐高温高压的问题，达到提高隔膜阀适用范围的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种隔膜阀，自下而上包括阀体、下阀杆、弹簧、金属膜片、阀盖、上腔体、上阀杆、驱动装置，所述阀体下部设置有进出口通道，中上部设置开口向上的下腔，所述下腔的下侧面与隔膜阀的进口通道相连通，所述下腔的底面中心部位垂直向下设置一盲孔，所述盲孔的下侧面与隔膜阀的出口通道相连通，所述下阀杆滑置于所述下腔内且与所述盲孔中心线重合，所述弹簧套置于所述下阀杆的外部，所述阀盖将所述上腔体、金属膜片固接在所述阀体的开口顶部，所述上阀杆旋置于所述上腔体内，上端连接所述驱动装置、下端通过所述金属膜片推动所述下阀杆上下运动，实现隔膜阀的启闭动作；所述阀体与所述金属膜片之间设置凸圈，所述金属膜片被压紧在所述凸圈上形成金属密封，将所述下腔内流动的介质与上腔体内的零部件隔开。

上述隔膜阀，所述阀体下腔开口外侧设置凹槽，所述凸圈设置在所述凹槽的凹平面上，所述凸圈顶部为平滑的圆弧面，两侧面为斜坡面，所述上腔体下部设置凸环，将所述金属膜片压紧在所述凸圈上，所述凸环下端部内外均倒角，内倒角角度与所述凸圈的外坡面角度一致。

上述隔膜阀，所述凸圈顶部圆滑无尖角毛刺并且高出底部不小于金属膜片厚度的1/2。

上述隔膜阀，所述上阀杆通过连接件和压头推动所述金属膜片工作，所述压头的上部设置容纳连接件的凹坑，所述上阀杆的下端面抵顶在所述连接件上，所述压头与所述金属膜片相抵的面为球面。

上述隔膜阀，所述上腔体的下部空腔内设置内导向限位套，所述压头滑置于所述导向限位套内。

上述隔膜阀，所述连接件为球形滚珠或圆形垫片。

上述隔膜阀，所述金属膜片材质为高强度高韧性钢。

上述隔膜阀，所述金属膜片优选奥氏体不锈钢316L或哈氏合金C276。

上述隔膜阀，所述金属膜片的数量不少于2片。

上述隔膜阀，所述金属膜片上方紧贴上腔体有一个垫圈，垫圈的外径略小于所述凸圈的最高点直径。

本实用新型提供了一种隔膜阀，阀体与所述金属膜片之间设置凸圈，阀体开口外侧设置一个凹槽,其直径和金属膜片的外径以及上腔体上的一段凸环外径相同，上腔体以螺纹驱动，通过凸环将金属膜片压紧到阀体上的凹槽内，为了使金属膜片的外圈发行塑性变形以形成密封带，将阀体的凹槽凹平面上加工出凸圈，凸圈的顶部圆滑无尖角毛刺并高出底部约不小于金属膜片厚度的1/2，同时上腔体凸环上加工出内斜面,其角度与阀体上的凸圈外侧坡面角度一致，凸环的外圈加工出倒角,角度为30～45°，所述金属膜片被压紧在所述凸圈上形成金属密封，将所述下腔内流动的介质与上腔体内的零部件隔开，由此解决了现有技术金属膜片隔膜阀密封效果差，同时解决了非金属隔膜阀不耐高温和高压的问题。

综上所述，本实用新型解决了现有隔膜阀密封可靠性差、不耐高温高压的问题，达到了提高隔膜阀适用范围的目的。

附图说明

图1是本实用新型所述隔膜阀结构示意图；

图2是图1中I处结构放大图；

图3是密封结构分解示意图；

图4是上阀杆与压头及连接件连接关系结构示意图；

图5是另外一种上阀杆与压头及连接件关系结构示意图,

图中各标号清单为：1、阀体，1-1、盲孔，1-2、下腔，1-3、凸圈，1-4、凹槽，2、下阀杆，3、弹簧，4、金属膜片，5、压盖，6、垫圈，7、压头，8、连接件，9、上腔体，9-1、凸环，9-2、导向限位套，10、驱动装置，11、上阀杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图1、图2和图3，本实用新型提供了一种隔膜阀，自下而上包括阀体1、下阀杆2、弹簧3、金属膜片4、阀盖5、上腔体9、上阀杆11、驱动装置10，所述阀体1下部设置有进出口通道，中上部设置开口向上的下腔1-2，所述下腔1-2的下侧面与隔膜阀的进口通道相连通，所述下腔1-2的底面中心部位垂直向下设置一盲孔1-1，所述盲孔1-1的下侧面与隔膜阀的出口通道相连通，所述下阀杆2滑置于所述下腔1-2内并与所述盲孔1-1形成可分离的滑动配合,所述弹簧3套置于所述下阀杆2外侧、其上部抵在所述下阀杆2的端部凸台上、其下部抵在所述下腔1-2的底面上；所述下腔1-2的开口外侧设置凹槽1-4,所述金属膜片4放置于所述凹槽1-4内，所述阀体1的上部外侧设置外螺纹，所述上腔体9的内腔设置内螺纹、外侧设置定位轴肩，所述阀盖5为盖形螺母、中部设置通孔、套在所述上腔体9的定位轴肩上；所述上阀杆11旋置于所述上腔体9内构成螺纹传动副、其上端连接所述驱动装置10、其下端抵在所述金属膜片4上表面，所述下阀杆2上部凸台在所述弹簧3的作用下抵在金属膜片4的下表面，旋转驱动装置10的手柄，所述上阀杆11上下运动、通过所述金属膜片4带动下阀杆上下运动，实现隔膜阀的启闭动作；所述上腔体9的下部设置与凹槽1-4小间隙配合的凸环9-1，所述凸环9-1的下端部抵顶在所述金属膜片4上，所述阀盖5与所述阀体1通过螺纹连接将所述上腔体9与所述阀体1固接并将所述金属膜片4压紧在所述阀体1与凸环9-1之间，形成有效的密封面，将所述下腔1-2内流动的介质与上腔体9内的零部件隔开。

参看图1、图2和图3，所述金属膜片4的材质为高强度和韧性的合金，本实施例优选奥氏体不锈钢316L或哈氏合金C276，厚度为0.1mm～0.15mm,数量为3～5片叠加；为了使金属膜片4的外圈发行塑性变形以形成密封带，将凹槽1-4的内凹平面加工出凸圈1-3,凸圈1-3的顶部圆滑无尖角毛刺并高出底部约0.25mm，两侧面为斜坡面，同时凸环9-1上加工出内斜面,其角度与凸圈1-3外坡面坡度一致，凸环9-1的外圈倒角30～45°；所述金属膜片4上方紧贴上腔体9有一个垫圈6，垫圈6的外径略小于所述凸圈1-3的最高点直径，保证所述金属膜片4在所述凸圈1-3两侧均匀受力变形，形成有效的密封面，将所述下腔1-2内流动的介质与上腔体9内的零部件隔开。

参看图1、图3和图4，所述上腔体9的下部空腔内设置内导向限位套9-2，所述压头7滑置于所述导向限位套9-2内，此结构既保证了压头7在上阀杆11作用下推动金属膜片4，带动下阀杆2向下运动关闭隔膜阀，又能保证在上阀杆撤回时，弹簧3伸展带动下阀杆2和金属膜片4向上移动打开隔膜阀，还能限制金属膜片4向上变形量，保证金属膜片不被过度拉伸而损坏；所述压头7与金属膜片4相抵的面为球面，保证金属膜片4受力均匀，不会因局部集中受力而被破坏。

参看图4和图5，为了避免上阀杆旋转与金属膜片4直接接触而造成金属膜片4的碾压磨损，在金属膜片4与上阀杆11之间设置连接件8和压头7，所述压头7的上部设置容纳连接件8的凹坑，所述上阀杆11的下端面抵顶在所述连接件8上，本实施例优选球形滚珠，也可以是圆形垫片,材质为硬质塑料或软钢。

综上所述，本实用新型实施例解决了现有隔膜阀密封可靠性差、不耐高温高压的问题，达到了提高隔膜阀适用范围的目的。