CN108374903A - 一种适于穿过带材的闸板阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适于穿过带材的闸板阀，包括真空管道，所述真空管道内部设有供带材穿过的通道，所述通道中设有可移动的闸板，所述闸板与所述通道相接触配合的面与所述带材的形状相适应。本发明的闸板阀，其闸板的密封面按照带材的形状被进行重新设计，使得闸板的密封面能够适配带材的形状，因此闸板、密封面、带材三者间的接触面积被最大化，密封性能大幅提高。同时，该闸板阀结构简单、便于加工、成本低廉，带材被压所造成的变形量也较小。

Description

一种适于穿过带材的闸板阀

技术领域

本发明涉及一种密封装置，具体地说，是一种适于穿过带材的闸板阀。

背景技术

高温超导材料在电力、新能源、医疗设备、国防装备等领域都有着广泛的应用前景。国内外都有不少公司致力于高温超导带材产业化开发及应用展示，高温超导带材正在形成一个新兴的产业。高温超导带材是表面镀有金属氧化物薄膜的金属薄带，其厚度一般在50~100μm之间，宽度在4mm~20mm之间，长度则可长可短，短至几厘米，长至几公里。在生产高温超导带材时，一般在真空环境下对超导带材表面镀氧化物薄膜，未镀薄膜的超导带材需要放入真空系统中，而镀完薄膜的超导带材需要从真空系统中取出，为了节省时间和成本，可以对整个真空系统中的某一个真空腔体作为真空进样室，然后在此真空进样室中进行放带或者取带的操作。

为了使真空腔体成为真空进样室，需要使用闸板阀。闸板阀是常用的截断阀之一，主要用来接通或截断管路中的介质。闸板阀的启闭件是闸板，闸板的运动方向与流体方向垂直。真空闸板阀关闭时，闸板阀依靠外力强行将闸板压向阀座，使得闸板上的密封圈与阀座紧密贴合，从而保证密封面的密封性。

然而，普通闸板阀闸板上的密封圈和阀座密封面贴合的面是弧形面，而在高温超导带材的制备中使用普通闸板阀时，闸板无法直接压在阀座上，闸板和阀座之间隔着超导带材，而超导带材的表面是平面，平面与弧形面相贴合，接触面积小，所以其密封性较差，同时超导带材还会被压得严重变形。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种既可以实现良好密封，又可以允许带材穿过的闸板阀，并且其结构简单、便于加工、成本低廉，带材被压所造成的变形量也较小。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种适于穿过带材的闸板阀，包括真空管道，所述真空管道内部设有供带材穿过的通道，所述通道中设有可移动的闸板，所述闸板与所述通道相接触配合的面与所述带材的形状相适应。

进一步地，所述真空管道内设有隔板，所述供带材穿过的通道设置在所述隔板上，所述隔板上还设有用于容纳所述闸板的开口。

进一步地，所述供带材穿过的通道为长方形通孔，通孔的宽度略大于带材的宽度。

进一步地，所述隔板可拆卸地安装在所述真空管道中部，并与所述真空管道之间形成密封。

进一步地，所述隔板的两侧表面呈一夹角，使所述隔板呈楔形；所述真空管道中部形成有对应的楔形开口，所述隔板设置于所述楔形开口中。

进一步地，所述闸板上连接有移动机构，所述移动机构通过连接件安装到所述真空管道上，所述连接件的一部分抵压在所述隔板外侧。

进一步地，所述真空管道分为两部分，两部分真空管道之间夹设所述隔板。

进一步地，两部分所述真空管道上分别设有连接法兰，两部分所述真空管道之间通过所述法兰连接，至少一个部分的真空管道由弹性材料制成或者设有伸缩结构。

进一步地，所述闸板由氟橡胶制成或者在硬质材料外表面包覆氟橡胶构成。

进一步地，所述闸板与所述通道相接触配合的面的粗糙度小于或等于0.8μm。

本发明的闸板阀，其闸板的密封面按照带材的形状被进行重新设计，使得闸板的密封面能够适配带材的形状，因此闸板、密封面、带材三者间的接触面积被最大化，密封性能大幅提高。同时，该闸板阀结构简单、便于加工、成本低廉，带材被压所造成的变形量也较小。

附图说明

图1是本发明的适于穿过带材的闸板阀一实施例的立体图。

图2是图1所示闸板阀实施例的横切视图。

图3是本发明的适于穿过带材的闸板阀另一实施例的示意图。

图4是本发明的适于穿过带材的闸板阀又一实施例的示意图。

图中：1.真空管道，2.真空法兰，3.隔板，4.通道，5.连接件，6.手柄，7.螺杆，8.闸板，9. 氟橡胶，10.密封面，11.凸柱，12.螺栓，13.连接法兰。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

如图1所示的本发明的适于穿过带材的闸板阀的一实施例，包括真空管道1，真空管道1的两端为真空法兰2，用于与其他真空设备相连接。真空管道1内部设有供带材穿过的通道4，通道4中设有可移动的闸板8，闸板8与通道相接触配合的面与带材的形状相适应。通道4的宽度略大于带材，使带材能够正常穿过狭窄通道4而不受磨损。

如图2所示，在本实施例中，真空管道1内设有隔板3，供带材穿过的通道4设置在隔板3上，隔板3上还设有用于容纳闸板的开口。供带材穿过的通道4为长方形通孔，通孔的宽度略大于带材的宽度；相应地，闸板8的形状为长方体。其中，通孔的底面与闸板8的下表面形成相互配合的密封面10。在本实施例中密封面10为平面，适用于呈平面状的带材，例如超导带材以及用于生产超导带材的金属薄带等。当然，在将本发明用于其他形状的带材时，密封面也可以是其他形状，只要与带材的形状相适应即可。

在本实施例中，闸板8的形状为长方体，密封面10为长方形平面，长方体的闸板8适配了通孔的形状，使两者接触面积最大化，从而提高了密封性；同时，带材为立方体，长方体的闸板8和长方形的密封面10也适配了带材的形状，使三者间的接触面积最大化，同样提高了密封性，同时带材被压所造成的变形量也较小。

通孔的宽度以大于带材1mm左右为宜，在合理误差内为大于带材宽度0.8-1.2mm。通孔的宽度过小，会使得带材的边缘容易与通孔发生摩擦，损坏带材，并且也容易使带材发生折叠而导致无法密封。通孔的宽度过大，难以实现良好密封。实验证明，当通孔的宽度大于带材宽度0.8-1.2mm时，其密封效果明显优于其他尺寸。而密封面的粗糙度越低越好，一般为0.8μm或以下。作为优选，本实施例中的密封面粗糙度为0.8μm。该粗糙度在保证密封的情况下，可以尽可能降低加工成本。

使用时，将本发明的闸板阀安装到整个真空系统中，将带材穿过隔板8上的通孔，当闸板与通孔之间的密封面10未相互接触的时候，带材能够自由地从真空管道1以及其中的狭窄通道4中穿过且不受磨损；然后通过移动机构控制闸板8向下移动，将带材紧密地压在通孔与闸板的密封面10之间，并把狭窄通道4完全截断，使得在此状态下，真空管道1的两侧完全隔开，当真空管道1处在真空环境下时，外界空气始终不会漏入真空管道1内，起到了闸板阀的作用。

本实施例中，作为优选，本实施例中的闸板8可以由硬质材料制成，并在硬质材料的表面包覆氟橡胶9。该结构下，内部材料提供良好支撑，而氟橡胶9的弹性系数更高，密封性好。另外，在一些应用场景中，例如当通道4较小时，所需要的闸板也小，此时也可以用氟橡胶制作整个闸板，以降低加工难度和成本。

在本实施例中，用于移动闸板8的移动机构采用螺纹螺杆结构，螺杆7通过连接件5安装到真空管道1上，闸板8设置在螺杆7的下端，螺杆7的上端设置旋转手柄6。通过旋转手柄6来旋动螺杆7，在螺杆螺纹的作用下实现闸板8的升降。在其他实施例中，也可以采用电动方式带动闸板升降，使用更加方便，还可以实现自动控制。

上述将通道4设置在隔板3上而不是整个真空管道1上的优点是，可以减少闸板阀的体积和重量，同时还可以缩短通道4的长度，以便于穿过带材。隔板3可以与真空管道1设置为一体，也可以分体设置。

如上所述，为了实现良好密封，通道4的宽度需要略大于带材宽度。为了适用不同宽度的带材，就要更换拥有相应宽度通道的闸板阀。如果对闸板阀整体进行更换，就需要拆卸真空管道1两端的真空法兰2与真空系统其他部分的连接，操作十分繁琐。甚至有时候还需要先拆卸真空系统中其他部件才能完成闸板阀的更换，大大增加了更换难度，延长了生产周期。

因此，作为本发明的进一步改进，隔板3可拆卸地安装在真空管道1中部，并与真空管道1之间形成密封。由于通道4是设置在隔板3上的，当需要适应不同宽度的带材时，只需要更换隔板及闸板即可，而不需要更换整个阀门。更换过程简单方便，用时短，提高了生产效率。

如图3所示，是一种可拆卸的隔板结构示意图。在本实施例中，隔板3的两侧表面呈一夹角，使隔板3呈楔形；而真空管道1中部形成有对应的楔形开口，隔板3设置于楔形开口中。用于安装闸板移动机构的连接件5两侧通过螺栓12及螺母连接到真空管道1上，而连接件5靠近中部的位置向下形成有凸柱11，凸柱11的下端抵压在隔板3外侧，将隔板3紧紧固定在真空管道1中部的楔形开口中。

需要生产不同宽度的带材时，拧下螺母，将连接件、隔板及闸板等一并取下，更换新的合适的隔板及闸板组件，将其插入真空管道中部的楔形开口中，然后用连接件压住，拧上螺母。在拧紧螺母时，连接件5在将闸板移动机构固定住的同时，连接件上的凸柱11将隔板3下压。由于隔板及真空管道上的开口均呈楔形，因此可以使闸板与真空管道之间紧密配合形成良好密封。优选地，还可以在闸板两侧与真空管道之间设置密封垫，以进一步提高密封的可靠性。

本实施例中的连接件5可以同时起到连接隔板3两侧真空管道的作用，保证真空管道的结构强度。

另外，也可以采用其他结构实现隔板的可拆卸。例如，如图4所示，将真空管道分为两部分，两部分真空管道之间夹设隔板3。本实施例中，可以在两部分真空管道上分别设置连接法兰13，两部分真空管道之间通过连接法兰13连接。

需要生产不同宽度的带材时，解除连接法兰13之间的连接，将隔板组件（包含隔板、闸板、闸板移动机构及连接件等）取下，更换合适的隔板组件，再通过连接法兰13连接并将隔板3夹紧即可。为了便于取装隔板并能实现良好密封，至少一个部分的真空管道可以弹性材料制成，使得该部分上的连接法兰可以有一定距离的活动空间。或者在至少一个部分的真空管道上设设置伸缩结构，伸缩结构可以波纹管等。当然，本实施例中也可以在闸板两侧与真空管道之间设置密封垫，以进一步提高密封的可靠性。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，例如闸板无论是采用氟橡胶或是一般的橡胶，真空管道无论是圆形或方形，闸板移动机构无论是手动的还是电动的，无论有无真空法兰，密封面的粗糙度无论是多少，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。本发明尤其适用于超导带材的生产设备，但是其他应用领域中的薄金属带或其它带材使用闸板阀进行密封时也应该被视为本发明的范围。

Claims (10)

1.一种适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，包括真空管道，所述真空管道内部设有供带材穿过的通道，所述通道中设有可移动的闸板，所述闸板与所述通道相接触配合的面与所述带材的形状相适应。

2.如权利要求1所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述真空管道内设有隔板，所述供带材穿过的通道设置在所述隔板上，所述隔板上还设有用于容纳所述闸板的开口。

3.如权利要求2所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述供带材穿过的通道为长方形通孔，通孔的宽度略大于带材的宽度。

4.如权利要求2或3所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述隔板可拆卸地安装在所述真空管道中部，并与所述真空管道之间形成密封。

5.如权利要求4所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述隔板的两侧表面呈一夹角，使所述隔板呈楔形；所述真空管道中部形成有对应的楔形开口，所述隔板设置于所述楔形开口中。

6.如权利要求5所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述闸板上连接有移动机构，所述移动机构通过连接件安装到所述真空管道上，所述连接件的一部分抵压在所述隔板外侧。

7.如权利要求4所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述真空管道分为两部分，两部分真空管道之间夹设所述隔板。

8.如权利要求7所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，两部分所述真空管道上分别设有连接法兰，两部分所述真空管道之间通过所述法兰连接，至少一个部分的真空管道由弹性材料制成或者设有伸缩结构。

9.如权利要求1所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述闸板由氟橡胶制成或者在硬质材料外表面包覆氟橡胶构成。

10.如权利要求1所述的适于穿过带材的闸板阀，其特征在于，所述闸板与所述通道相接触配合的面的粗糙度小于或等于0.8μm。