CN103511715A - 水冷真空翻板阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是要提供一种水冷真空翻板阀，其具有性能可靠、使用或维护方便、可实现自动化控制或者冷却充分等优点。为实现所述目的的水冷真空翻板阀，包括阀体、阀板和阀盖，阀板用于封盖阀体上的阀口，其特点是，还包括连杆机构以及直线驱动装置，该连杆机构包括连杆、支撑构件、转轴以及支撑轴，连杆与驱动装置连接以传递驱动装置输出的动力，支撑构件可转动地连接转轴，转轴由阀体固定支撑，连杆通过销轴和滑孔可滑动地配合来连接支撑构件，支撑构件还和支撑轴可转动地连接，支撑轴和阀板上的轴套连接。

Description

水冷真空翻板阀

技术领域

本发明涉及一种阀，尤其涉及一种在真空系统中使用的阀板阀。

背景技术

随着我国对新能源的开发与利用，国家投入大量人力与物力，在全国上下列项开发太阳能发电，太阳能发电是无碳绿色环保能源，是成本低廉的取之不尽、用之不完的能源。虽然不能24小时有太阳，但可以蓄电。因此，目前国内制造单晶炉和拉单晶的单位雨后春笋蓬勃发展，在二三年里由几家发展到几百家。

目前国内生产的单晶炉上配套的是手动水冷隔离阀。据单晶炉制造厂反映，这种阀门构造复杂、制造困难、耗材多笨重、“O”形橡胶圈密封件易老化损坏、工作不稳定、不能实行自动化控制。因此单晶炉生产厂急切需要一种结构简单、冷却充分、性能可靠、使用维护方便、可实行自动化控制的新颖的全通导的阀门来替代。

发明内容

本发明的目的是要提供一种水冷真空翻板阀，其具有性能可靠、使用或维护方便、可实现自动化控制或者冷却充分等优点。

为实现所述目的的水冷真空翻板阀，包括阀体、阀板和阀盖，阀板用于封盖阀体上的阀口，其特点是，还包括连杆机构以及直线驱动装置，该连杆机构包括连杆、支撑构件、转轴以及支撑轴，连杆与驱动装置连接以传递驱动装置输出的动力，支撑构件可转动地连接转轴，转轴由阀体固定支撑，连杆通过销轴和滑孔可滑动地配合来连接支撑构件，支撑构件还和支撑轴可转动地连接，支撑轴和阀板上的轴套连接。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，所述转轴的内部提供有冷却水通道，该冷却水通道通过管道和阀盖中的冷却水腔相通。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，所述转轴的两端分别位于阀体上的轴座孔中，且转轴和轴座孔之间通过密封组件密封。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，还包括用于连接管道的冷却水管接头，该冷却水管接头包括压紧螺杆和杆套，压紧螺杆有轴向中心孔以及连接轴向中心孔的径向孔，杆套套在压紧螺杆的外侧，杆套用于与管道相接，径向孔将轴向中心孔和杆套与压紧螺杆之间的间隙连通。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，还包括安装在阀体上的观察窗，该观察窗包括盖板、托环以及钢化玻璃，托环通过固定件连接在阀体上，托环上固定有螺杆，螺母和螺杆配合，多个该螺杆、该螺母沿托环的周向分布，并将盖板和托环压紧，盖板和托环之间夹紧钢化玻璃。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，所述支撑轴和所述轴套之间通过多个钢珠连接，支撑轴上有环形槽，轴套内有环形槽，支撑轴的环形槽和轴套的环形槽组合成容纳钢珠的环形滑道。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，所述驱动装置通过活套法兰安装在阀体上，所述阀体上有凸出外侧的活套套环，所述活套法兰套在阀体的外侧，活套套环位于活套法兰的孔中，活套法兰有相内凸出的凸环，该凸环和活套套环相靠，活套法兰通过紧固件连接驱动装置。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，所述驱动装置是气缸。

所述的水冷真空翻板阀，其进一步的特点是，阀体和阀板的中心偏移，以使打开阀口的阀板位置在阀的通径外。

在本发明的实施例中，驱动装置输出动力，连杆将动力传递到支撑构件，支撑构件以转轴为中心摆动，通过支撑轴将阀板吊起，驱动装置输出反向力时，支撑构件和支撑轴顶着阀板，即支撑着阀板，以使阀板封盖在阀体的阀口上，且阀板和阀口之间的密封圈由于抵顶力而获得良好的密封。

在本发明的实施例中，由于阀板中同有循环的冷却水，因此阀板能获得良好的冷却，将上阀口中的循环冷却水，阀板和阀口之间的橡胶密封圈将得到充分的冷却，从而能获得延长的使用寿命。

在本发明的实施例中，转轴内部提供冷却水通道，因此自身被充分冷却，不会有膨胀现象，因此支撑构件能被轻松转动。

本发明的实施例还具有如下优点：

1.该阀结构简单，加工件少；

2.用材少、重量轻、体积小，重量是隔离阀的1/2；

3.零部件加工量少，简单方便，不需要用高精密设备；

4.该阀冷却充分，漏水点易找、易修补，安全可靠。

5.“O”形密封圈密封面上下都有冷却，“O”形密封件得到充分的冷却和保护，延长了单晶炉工作时间，提高了单晶炉生产效率。

6.阀门设计采用中心压紧钢球连接，使阀板在360°圆周上有调节功能，确保阀板在圆周上受力一致，密封可靠。

7.传动轴采用左右对称包容结构，传动稳定可靠。

8.阀体和阀板采用偏心结构，使阀门打开阀板位置在通径外，确保全通导，即通径内无任何阻碍物，不影响拉晶作业。

9.设有观察窗，可观察、可清洁、可维修、可取物等功能；

10.该阀可气动电动实现自动化控制

附图说明

图1是本发明实施例的水冷真空翻板阀的主视剖面图（大致沿图2的中心线剖开）。

图2是本发明实施例的水冷真空翻板阀的俯视剖面图。

图3是沿图2中B－B线的局部剖视图。

图4是阀体的仰视图。

图5是观察窗的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

图1至图4示出了本发明的一实施例，该实施例的水冷真空翻板阀为气动（因此也可称为水冷气动真空翻板阀），但其驱动方式不限于为气动，也可以是液压驱动或者电动，或者其他驱动方式，其包括阀体1、阀板2、阀盖3、气缸6以及连杆5、支撑构件4以及转轴8。阀体1为筒体状，包括内筒体11和外筒体12，以及位于筒体两端的阀盖座13和阀板座14，阀板座14上提供阀口140，阀板2坐落于阀板座14上，用于密封阀口140。阀体1还具有连杆接口15以及两轴座孔16、17。连杆接口15供连杆5穿过，连杆5和连杆接口15之间通过密封组件51密封。轴座孔16接收转轴8的一端，且转轴8的该端和轴座孔16之间通过密封组件81密封。轴座孔17接收转轴8的他端，该他端和轴座孔17之间通过密封组件82密封。

继续参照图1和图2，气缸6的固定设置在阀体1上，连杆5作为气缸6的活塞杆输出气缸6的动力，连杆5的一端通过销轴53与支撑构件4的滑孔41配合来连接支撑构件4，销轴53可在支撑构件4的滑孔41中滑动或转动。支撑构件4为具有长度的构件，其包括两板件41、42，两板件41、42的一端连接轴套43，另一端通过销轴44连接。支撑构件4的一端通过轴套43和转轴8可转动配合（即铰接）来连接转轴8，另一端通过销轴44和支撑轴21上的孔可转动配合（即铰接）来连接支撑轴21。转轴8相对于阀体1可转动也可以是固定的，最好是固定的，转轴8的作用是提供支撑构件4的转动支轴。支撑轴21和阀板2上的竖直方向的轴套22可转动地配合，且支撑轴21的环形槽和轴套22的环形槽组合成环形滑道，该环形滑道内放置有多个滚珠210，支撑轴21和轴套22还通过该多个滚珠210连接，以使支撑轴21和轴套22的轴向被定位，但支撑轴21可在轴套22内转动。轴套22垂直于阀板2的，也可以稍微倾斜。轴套22固定在阀板2上，固定方式可以是焊接在阀板2上，也可是与阀板2成一体。

继续参照图1和图2，阀板2内有冷却水腔23，冷却水腔23通过水管接头24进水。如图3所示，转轴8内部设置有冷却水通道81，其转轴8的一端设置有水管接头83，冷却水通道81通过水管接头83进水，在转轴8上还连接有两个水管接头91，水管9将水管接头91和水管接头24相接，从而使得转轴8的冷却水通道81和阀板2内的冷却水腔23接通。阀板2内的冷却水腔23可含有多个冷却水通道，这些冷却水通道均布在阀板2内部。

阀体1还具有观察窗接口18，如图5所示，观察窗接口18设置有观察窗19，观察窗19为整体式结构，与阀体1独立，其包括盖板163、托环162、钢化玻璃164，托环162通过固定件连接在阀体1上，托环162上固定有螺杆166，螺母167和螺杆166配合，多个螺杆166、螺母167沿托环162的周向分布，以将盖板163和托环162压紧，盖板163和托环162之间夹紧钢化玻璃164，透过盖板163上的孔，钢化玻璃164以及托环162、观察窗接口18，就能观察到阀体内部情况。

回到图2，连杆5与连杆接口15之间的密封组件51包括多个密封圈511，各密封圈511之间由衬圈510隔开，衬圈514和衬圈515之间和通过锥面配合，以轴向为参考，密封组件51包括依次布置的衬圈514、衬圈515、多个由密封圈511间隔开的衬圈510、衬圈515、衬圈514，密封组件51的一端为连杆接口15内部的轴肩。另一端为压紧螺母512（有外螺纹），压紧螺母512与连杆接口15的内壁螺纹连接，压紧螺母512将密封组件51压紧。同样的，密封组件81、82与密封组件51具有实质上相同的结构。

回到图3，水管接头91包括拆装式压紧螺杆910和杆套912，压紧螺杆910具有轴向的中心孔911以及径向的通水孔914，杆套912套在压紧螺杆910的外侧，通水孔914将杆套912的内侧和中心孔911连通，中心孔911与支撑轴8中的冷却水通道81连通，压紧螺杆910和支撑轴8上的孔螺纹连接，杆套912的上端和下端与压紧螺杆910、支撑轴8之间分别设置有密封圈。杆套912可与水管9连成一体。拆装式压紧螺杆910使得水管的连接非常方便。

回到图1，阀体1的阀杆接口15上固定有活套套环71，活套套环71从阀杆接口15外侧凸出，活套法兰7套在阀杆接口15的外侧，活套套环71位于活套法兰7中，活套法兰7有向内突出的环部，该环部和活套套环71相靠，从而能限制活套法兰7的轴向移动。活套法兰7通过螺栓和气缸6的盖部固定连接，从而将气缸6固定连接到阀体1上。

前述实施例通过阀板的支撑轴21、支撑构件4、连杆5以及转轴8构成的四连杆机构来开启阀板2。阀板2一旦被开启，如图4和图1所示，阀板2和阀体1的中心轴线偏离，以使阀板2在被开启位置能处于阀体1的通径外，确保阀体1被全面开启。前述实施例具有结构简单、体积小而轻、冷却充分、传动平稳、密封可靠、使用维护方便，可观察炉内工作状态，气缸6可替换为手动、电动。特别是在阀板2和阀板座14之间的“O”形密封圈的上下都有水冷却（阀板座14中也有冷却水通道142），能承受炉温达到1450℃。橡胶“O”形密封圈得到了充分的冷却保护，提高了“O”形密封圈使用寿命，延长了单晶炉的清洁处理和维修的周期，增加了拉晶次数，提高了炉子的生产能力。由于转轴8提供冷却水的通道，所以它不仅保护了轴上的密封圈（例如密封组件81、82中的密封圈），而且还保护了自身，克服了热胀冷缩，使传动轻而稳。

在前述实施例中气缸6的进气管上装有节流阀，进气量可以控制，使阀板2开、关平稳，四连杆机构不易损坏。

另外阀体1的阀盖座采用大孔，使装配、拆卸、维护、维修方便。

还有观察窗部件采用螺杆压紧结构，开关、清洗使用方便。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims (9)

1.水冷真空翻板阀，包括阀体、阀板和阀盖，阀板用于封盖阀体上的阀口，其特征在于，还包括连杆机构以及直线驱动装置，该连杆机构包括连杆、支撑构件、转轴以及支撑轴，连杆与驱动装置连接以传递驱动装置输出的动力，支撑构件可转动地连接转轴，转轴由阀体固定支撑，连杆通过销轴和滑孔可滑动地配合来连接支撑构件，支撑构件还和支撑轴可转动地连接，支撑轴和阀板上的轴套连接。

2.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，所述转轴的内部提供有冷却水通道，该冷却水通道通过管道和阀盖中的冷却水腔相通。

3.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，所述转轴的两端分别位于阀体上的轴座孔中，且转轴和轴座孔之间通过密封组件密封。

4.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，还包括用于连接管道的冷却水管接头，该冷却水管接头包括压紧螺杆和杆套，压紧螺杆有轴向中心孔以及连接轴向中心孔的径向孔，杆套套在压紧螺杆的外侧，杆套用于与管道相接，径向孔将轴向中心孔和杆套与压紧螺杆之间的间隙连通。

5.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，还包括安装在阀体上的观察窗，该观察窗包括盖板、托环以及钢化玻璃，托环通过固定件连接在阀体上，托环上固定有螺杆，螺母和螺杆配合，多个该螺杆、该螺母沿托环的周向分布，并将盖板和托环压紧，盖板和托环之间夹紧钢化玻璃。

6.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，所述支撑轴和所述轴套之间通过多个钢珠连接，支撑轴上有环形槽，轴套内有环形槽，支撑轴的环形槽和轴套的环形槽组合成容纳钢珠的环形滑道。

7.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，所述驱动装置通过活套法兰安装在阀体上，所述阀体上有凸出外侧的活套套环，所述活套法兰套在阀体的外侧，活套套环位于活套法兰的孔中，活套法兰有相内凸出的凸环，该凸环和活套套环相靠，活套法兰通过紧固件连接驱动装置。

8.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，所述驱动装置是气缸。

9.如权利要求1所述的水冷真空翻板阀，其特征在于，阀体和阀板的中心偏移，以使打开阀口的阀板位置在阀的通径外。

Images