一种轴向对称式金属膜片阀的制作方法

1.本发明涉及密封设备技术领域，尤其涉及一种轴向对称式金属膜片阀。


背景技术：

2.现有金属膜片阀的膜片驱动机构垂直于通气方向，这类阀门横向尺寸偏大，无法适用于安装空间狭小的场合，且金属膜片直接与阀口接触密封，通过膜片直接与阀体的阀口表面形成挤压接触来控制阀口的开关，膜片表面的任何瑕疵都有可能导致密封性下降；因此对金属膜片的工艺和装配精度要求较高。
3.基于此，需要研发一种轴向对称式金属膜片阀来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种轴向对称式金属膜片阀。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
6.一种轴向对称式金属膜片阀，包括：
7.阀体；阀体的第一端设置有锥形孔，阀体的内部设置有第二中心孔，第二中心孔的第一端与锥形孔底部连接，第二中心孔的第二端与外部连接；
8.阀盖；阀盖的第一端外侧与阀体的第一端外侧连接，阀盖的第一端端面与阀体的第一端端面之间设置有移动间隙；阀盖内设置有滑动通道；
9.一体式膜片；一体式膜片包括同轴心线设置的球形头部、膜片、圆柱状部分，圆柱状部分可滑动的安装在滑动通道内；球形头部的第一端为球形，球形头部的第一端与锥形孔壁密封配合；球形头部的第二端与圆柱状部分的第一端连接，膜片套装在球形头部的侧壁上；球形头部、圆柱状部分内设置有第一中心孔，第一中心孔为盲孔，球形头部内设置有径向小孔，第一中心孔的第一端与外部连接，第一中心孔的第二端与径向小孔的第一端连接，径向小孔的第二端贯穿球形头部侧壁；膜片置于移动间隙内，且膜片的外圈与阀体的第一端和阀盖的第一端密封连接；
10.驱动螺母；驱动螺母包括轴向部和径向部，轴向部与径向部的第一端连接，径向部的第二端一端面与圆柱状部分推动配合；轴向部套装在阀盖的第二端外壁上，轴向部与阀盖螺纹连接。
11.优选地，膜片阀还包括锁紧螺母，锁紧螺母套装在阀盖的第二端外壁上，锁紧螺母与阀盖螺纹连接，锁紧螺母用于驱动螺母朝向阀体方向的移动限位。
12.进一步地，一体式膜片还包括连接部，连接部的第一端与圆柱状部分的第二端连接，球形头部、圆柱状部分、连接部内设置有连通的第一中心孔。
13.进一步地，圆柱状部分的侧壁上设置有环形的安装槽，在安装槽内设置有多个钢珠，钢珠与阀盖内滑动通道侧壁滚动连接。
14.具体地，膜片阀还包括轴承座、轴承盖、止推轴承；轴承座、轴承盖均为环形，且在其轴向中心处设置有安装孔，轴承座、轴承盖均通过安装孔套装在连接部上，轴承盖与连接
部固定连接，轴承座与连接部间隙配合，止推轴承安装在轴承座与轴承盖之间，轴承座的一端面与径向部的一端面贴紧。
15.优选地，第一中心孔和第二中心孔同轴心线设置。
16.优选地，球形头部表面镀有一层软质的有色金属镀层。
17.本发明的有益效果在于：
18.本技术结合了膜片阀和球阀的优点，利用球形头部挤压锥形孔阀口表面形成密封，利用膜片的弹性实现阀门的外密封；球锥密封具有对中性好，加工工艺性好的优点；金属膜片结合焊接可实现阀门外密封全金属密封，具有可靠性高、寿命长等优点；与现有技术相比大大减小了阀门的横向尺寸。
附图说明
19.图1为本发明的剖视图；
20.图2为本发明中一体式膜片的立体图(部分剖视)；
21.图3为图1中部分放大示意图；
22.图中：1-阀体，2-一体式膜片，21-球形头部，22-膜片，23-圆柱状部分，231-安装槽，24-连接部，25-第一中心孔，26-径向小孔，3-阀盖，4-锁紧螺母，5-驱动螺母，6-轴承座，7-轴承盖，8-止推轴承，9-钢珠，10-移动间隙，11-锥形孔，12-第二中心孔。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
24.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
26.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。
27.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
28.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接，可
以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
29.下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
30.如图1-3所示，一种轴向对称式金属膜片22阀，包括：
31.阀体1；阀体1的第一端设置有锥形孔11，阀体1的内部设置有第二中心孔12，第二中心孔12的第一端与锥形孔11底部连接，第二中心孔12的第二端与外部连接；
32.阀盖3；阀盖3的第一端外侧与阀体1的第一端外侧连接，阀盖3的第一端端面与阀体1的第一端端面之间设置有移动间隙10；阀盖3内设置有滑动通道；
33.一体式膜片2；一体式膜片2包括同轴心线设置的球形头部21、膜片22、圆柱状部分23，圆柱状部分23可滑动的安装在滑动通道内；球形头部21的第一端为球形，球形头部21的第一端与锥形孔11壁球锥密封配合；球形头部21的第二端与圆柱状部分23的第一端连接，膜片22套装在球形头部21的侧壁上；球形头部21、圆柱状部分23内设置有第一中心孔25，第一中心孔25为盲孔，球形头部21内设置有径向小孔26，第一中心孔25的第一端与外部连接，第一中心孔25的第二端与径向小孔26的第一端连接，径向小孔26的第二端贯穿球形头部21侧壁；膜片22置于移动间隙10内，且膜片22的外圈与阀体1的第一端和阀盖3的第一端密封连接；
34.驱动螺母5；驱动螺母5包括轴向部和径向部，轴向部与径向部的第一端连接，径向部的第二端一端面与圆柱状部分23推动配合；轴向部套装在阀盖3的第二端外壁上，轴向部与阀盖3螺纹连接。轴向部形成为轴向设置的圆环；径向部形成为径向设置的圆环。
35.如图1所示，在一些实施例中，膜片22阀还包括锁紧螺母4，锁紧螺母4套装在阀盖3的第二端外壁上，锁紧螺母4与阀盖3螺纹连接，锁紧螺母4用于驱动螺母5朝向阀体1方向的移动限位。
36.如图1-3所示，在一些实施例中，一体式膜片2还包括连接部24，连接部24的第一端与圆柱状部分23的第二端连接，球形头部21、圆柱状部分23、连接部内设置有连通的第一中心孔25。
37.如图1所示，在一些实施例中，圆柱状部分23的侧壁上设置有环形的安装槽231，在安装槽231内设置有多个钢珠9，钢珠9与阀盖3内滑动通道侧壁滚动连接。
38.如图1所示，在一些实施例中，膜片22阀还包括轴承座6、轴承盖7、止推轴承8；轴承座6、轴承盖7均为环形，且在其轴向中心处设置有安装孔，轴承座、轴承盖均通过安装孔套装在连接部上，且设置有中心孔，轴承座6、轴承盖7均套装在连接部24上，轴承盖7与连接部24固定连接，轴承座6与连接部24间隙配合，止推轴承8安装在轴承座6与轴承盖7之间，轴承座6的一端面与径向部的一端面贴紧。
39.如图1所示，在一些实施例中，第一中心孔25和第二中心孔12同轴心线设置。
40.在一些实施例中，球形头部21表面镀有一层软质的有色金属镀层。镀层的厚度为10-20μm，一体式膜片2制作材料为高强度沉淀硬化不锈钢或tb2钛合金，具有屈服强度高、比例极限高的特点，能够实现较大的弹性变形，从而保证阀门流量性能。阀盖3阀口与球形头部21表面粗糙度控制在ra0.3以下。
41.本技术中所有的焊接推荐采用真空电子束焊，具有焊接形貌可控、焊接热影响区小、焊接变形小的特点。
42.在一些实施例中，球形头部21整个为软质金属材料制成。
43.阀门开启、关闭运动通过一体式膜片2的膜片22产生的弹性变形产生。阀体1、膜片22、阀盖3边缘通过焊接形成三层结构(阀盖3的第一端外圈与阀体1的第一端外圈均设置有环状凸起，两个环状凸起对焊，膜片22圆周与阀座周向环状凸起的边缘通过焊接连接)，一体式膜片2与阀体1焊接后形成外密封，从而保证阀门的外密封；
44.通过驱动螺母5、轴承座6、轴承盖7、止推轴承8形成轴向运动副，阀门关闭时，旋转驱动螺母5，驱动螺母5内表面推动圆柱状部分23轴向运动，一体式膜片2的球形头部21与阀体1的锥形孔11接触形成内密封；阀门开启时，驱动螺母5反向旋转，由止推轴承8带动一体式膜片2反向轴向运动，阀门开启，此时介质可以经过第一中心孔25、径向小孔26、锥形孔11、第二中心孔12。
45.实施例：
46.径向部的外端面设置有止口，轴承座6通过止口定位；阀盖3朝向阀体1的端面为锥形，阀门开启时，膜片22外表面与阀盖3的锥形表面贴合。
47.一体式膜片2的球头部分表面镀一层软质的有色金属镀层，通常为镀金层，镀层的厚度为10～20μm，一体式膜片2材料为高强度沉淀硬化不锈钢或tb2钛合金，具有屈服强度高、比例极限高的特点，能够实现较大的弹性变形，从而保证阀门流量性能。阀盖3阀口与一体式膜片2的球头表面粗糙度控制在ra0.3以下。上述所提到的焊接推荐采用真空电子束焊，具有焊接形貌可控、焊接热影响区小、焊接变形小的特点。
48.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。