CN105805337A - 真空开关阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种真空开关阀。包括阀体，设置有外进气孔和阀体容腔，所述外进气孔将所述阀体容腔和外界连通；密封球，收容在所述阀体容腔中，所述密封球内开设有可与所述阀体容腔连通的贯穿孔，所述密封球上还设置有与所述贯穿孔连通的内进气孔；转动机构，所述转动机构穿过所述阀体与所述密封球连接；其中，当所述转动机构带动所述密封球在所述阀体容腔内转动时，所述内进气孔与所述外进气孔之间相互连通或不连通，以关闭或开启所述真空开关阀。只需通过对一个真空开关阀进行一次调节，即可实现对执行元件产生或停止真空环境的调定，简化操作程序，提高操作效率。

Description

真空开关阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种真空开关阀。

背景技术

真空开关阀在各生产领域有着极为广泛的应用，通过真空泵在执行原件内产生真空，一般的，执行元件和真空泵之间安装有两个二通开关阀，其中一个开关阀B安装在真空泵和执行元件之间，用于连通执行元件和真空泵；另外一个开关阀A安装在执行元件和开关阀B之间，用于切断或关闭执行元件与外界大气的连通。打开开关阀B并同时关闭开关阀A，执行元件产生真空环境；关闭开关阀B并同时打开开关阀A，执行元件与外界大气连通，执行元件停止真空环境。

但是这样会导致开关阀用量增加，对执行元件产生真空环境或停止真空环境的操作过程较为繁琐，需要对每个开关阀各进行一次调节，无法一次调节到位。

发明内容

基于此，有必要提供一种能对执行元件产生或停止真空环境进行一次性调定的真空开关阀。

一种真空开关阀，包括：

阀体，设置有外进气孔和阀体容腔，所述外进气孔将所述阀体容腔和外界连通；

密封球，收容在所述阀体容腔中，所述密封球内开设有可与所述阀体容腔连通的贯穿孔，所述密封球上还设置有与所述贯穿孔连通的内进气孔；

转动机构，所述转动机构穿过所述阀体与所述密封球连接；

其中，当所述转动机构带动所述密封球在所述阀体容腔内转动时，所述内进气孔与所述外进气孔之间相互连通或不连通，以关闭或开启所述真空开关阀。

在其中一个实施例中，所述转动机构包括阀杆和转动臂，所述阀杆的一端与所述密封球固定连接，所述阀杆的另一端上安装所述转动臂。

在其中一个实施例中，所述阀杆包括一体成型的扁平部和圆柱杆，所述圆柱杆与所述密封球卡合连接，所述扁平部与所述转动臂相连接，所述转动臂上设置有与所述扁平部相适配的腰形孔。

在其中一个实施例中，所述阀体上设置有供所述阀杆穿设的安装孔，所述安装孔上设置有与所述阀杆表面相贴合的第一密封元件。

在其中一个实施例中，所述密封球和阀杆的表面均设置一层金属薄膜。

在其中一个实施例中，所述阀体容腔的内壁上开设有U型槽，所述U型槽内设有与所述密封球表面相贴合的弹性密封元件。

在其中一个实施例中，所述弹性密封元件为硅橡胶密封圈。

在其中一个实施例中，所述阀体的两端分别安装有第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口均与所述阀体之间设置第二密封元件。

在其中一个实施例中，所述外进气孔的开口尺寸小于或等于所述贯穿孔的开口尺寸。

在其中一个实施例中，所述贯穿孔的轴线穿过所述密封球的中心。

本发明提供的真空开关阀，在工作过程中，阀体的两端分别连接有真空泵和执行元件，转动机构带动密封球可相对阀体容腔转动，当内进气孔与执行元件连通、且外进气孔通过贯穿孔与所述内进气孔连通时，执行元件与真空泵的连接被密封球切断，执行元件连通外界大气，真空开关阀关闭；转动机构带动密封球旋转九十度，外进气孔与内进气孔的连通被密封球切断，执行元件与外界大气隔离、只通过贯穿孔与真空泵连接，此时，真空开关阀开启。因此，只需对一个真空开关阀进行一次调节，即可实现对执行元件产生或停止真空环境的调定，简化操作程序，提高操作效率。

附图说明

图1为真空开关阀的装配结构示意图；

图2为真空开关阀的***示意图；

图3为密封球的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

同时参阅图1至图3，一种真空开关阀，包括阀体200、密封球100和转动机构300，阀体200包括收容密封球100的阀体容腔250，密封球100可以在阀体容腔250内转动，在阀体200的外壁上开设有外进气孔230，具体的，当阀体容腔250中没有安装好密封球100时，阀体容腔250和外界的大气通过外进气孔230连通；当阀体容腔250中已经安装有密封球100时，在密封球100的阻挡作用下，外进气孔230不能与阀体容腔250相连通，只有当密封球100相对阀体容腔250转动到合适位置时，外进气孔230才可以与阀体容腔250相连通。密封球100内开设有贯穿孔110，优选的，贯穿孔110的轴线穿过密封球100的中心，也就是说，贯穿孔110即为沿密封球100某一直径方向延伸的通孔。密封球100的外壁上开设有内进气孔120，当密封球100相对阀体容腔250转动到合适位置时，内进气孔120才可以通过贯穿孔110与外进气孔230连通，从而使外进气孔230和阀体容腔250相连通。优选的，外进气孔230的开口尺寸小于或等于贯穿孔110的开口尺寸。转动机构300穿过阀体200的外壁与密封球100连接，转动机构300起到驱动密封球100在阀体容腔250内转动的功能。

参阅图2，具体的，转动机构300包括阀杆320和转动臂310，阀杆320的一端与密封球100固定连接，阀杆320的另一端上安装转动臂310。优选的，阀杆320与密封球100卡合连接，当然也可以采用焊接，过盈连接等常规的连接方式。阀杆320的上部为扁平部320a，阀杆320的下部为圆柱杆320b，扁平部320a和圆柱杆320b一体成型，事实上，扁平部320a主要包括圆柱形阀杆320上端成型的两个对称设置的台阶面。圆柱杆320b与密封球100卡合连接，转动臂310上设置有腰型孔310a，腰形孔的形状与扁平部320a的外形相适配，扁平部320a安装在转动臂310的腰型孔310a内。阀体200上设置有一安装孔240，圆柱杆320b穿过安装孔240与密封球100固定连接，为保证真空开关阀的密封性能，防止阀体容腔250与外界大气连通，安装孔240上设置有与阀杆320表面相贴合的第一密封元件，具体的，第一密封元件为O型密封圈，或者采用密封垫片进行密封。

当然，可以理解，转动机构300可以采用手动、电动、液动或气动的方式驱动，例如在一实施例中，阀杆320通过联轴器和减速器与伺服电机的输出轴连接，伺服电机通过阀杆320带动密封球100相对阀体容腔250转动合适的角位移。也可以用手工操作直接转动转动臂310带动密封球100转动，转动臂310可以与液动或气动马达连接以驱动密封球100转动。转动机构300还可以采用其它公知的平面或空间连杆机构实现，在此不再赘述。

进一步的，密封球100和阀杆320的表面均设置一层金属薄膜，金属薄膜采用电镀的方式成型，例如镀镍或者镀铬。因为加工成型的密封球100表面可能会出现疤痕或其它瑕疵，导致表面凹凸不平，设置金属薄膜可以使密封球100和阀杆320相对阀体200的转动更为顺畅，避免转动过程中出现的卡滞现象，减少因卡滞对密封球100、阀杆320和阀体容腔250所带来的磨损，提高真空开关阀的密封性能，防止其它杂质附着在密封球100和阀杆320的表面，延长真空开关阀的使用寿命。

为提高密封球100的耐磨性能，进一步提高真空开关阀的密封性能和使用寿命，可以在密封球100的表面增加耐磨层，金属粉末粒子通过喷枪高速喷涂到密封球100表面，形成致密的、具有极强粘结强度的金属耐磨层。当然，根据真空开关阀实际工况的需要，密封球100整体可以采用特殊的耐磨材料制成，比如陶瓷材料或特种合金材料。

具体的，对于密封球100的加工，可以采用锻造或铸造等生产工艺。例如在一实施例中，密封球100采用分体成型的方式，首先采用锻造成型工艺制造两个带有贯穿孔110的相互对称的半球，其次，将两个相对称的半球拼合，通过热熔熔接法将两个半球连接成一个整体的密封球100。然后，在车床上用冲杆***贯穿孔110中，消除两半球拼合处的凸起，使贯穿孔110内表面变得更加平滑，同时用车刀对密封球100拼合处的外表面进行成品加工。采用这种方式能简化加工工艺，同时通过锻造可以消除密封球100铸态疏松的缺陷，优化其内部微观组织结构，进而提高其耐磨机械性能。保证真空开关阀的开关效果和使用寿命。

具体的，在一实施例中，阀体容腔250的内壁上开设有U型槽，U型槽内设有弹性密封元件，弹性密封元件与密封球100的表面相贴合，密封球100和阀体容腔250之间因摩擦而导致磨损，会增大两者之间的间隙，从而导致泄露，影响真空开关阀的真空度。而弹性密封元件会弥补密封球100和阀体容腔250之间增大的间隙，确保真空开关阀的密封性能，优选的，弹性密封元件为硅橡胶密封圈。

阀体200的两端分别安装有第一接口210和第二接口220，例如，第一接口210和第二接口220与阀体200通过螺纹连接。第一接口210和第二接口220均与阀体200之间设置第二密封元件。第一接口210和第二接口220与阀体200之间存在拆装的情况，第二密封元件同样可以保证真空开关阀的密封性能。优选的，第二密封元件由聚四氟乙烯制成，因聚四氟乙烯材料的耐磨性较高，在拆装过程中减少第二密封元件的磨损。当然，第一接口210和第二接口220与阀体200之间可以一体成型。

具体的，在工作过程中，阀体容腔250的一端通过第一接口210与真空泵连接，阀体容腔250的另一端通过第二接口220与执行元件连接，例如，执行元件为真空吸夹具，真空开关阀安装在真空泵和真空吸夹具之间，以控制真空泵对真空吸夹具产生或停止真空环境，从而实现真空吸夹具对加工工件的固定或卸载。通过转动机构300将密封球100相对阀体容腔250旋转一定角度，此时，贯穿孔110的轴线与阀体容腔250的中心线重合，贯穿孔110的两端分别与第一接口210和第二接口220相连通，而密封球100则阻挡外进气孔230和内进气孔120相连通，真空吸夹具与外界大气隔离，真空泵与真空吸夹具连通，真空开关阀开启，真空泵对真空吸夹具产生真空环境，真空吸夹具可以对工件进行可靠的固定以便后续加工。当转动机构300带动密封球100旋转九十度后，此时，贯穿孔110的轴线与阀体容腔250的中心线垂直，贯穿孔110与第一接口210隔离，密封球100将阻挡真空泵与真空吸夹具之间的连接，同时，外进气孔230依次通过贯穿孔110和内进气孔120与第二接口220相连通，最后导致外界大气与真空吸夹具连通，真空开关阀开启关闭，真空吸夹具与真空泵之间的连通被切断，真空吸夹具停止产生真空环境，被加工工件可以从真空吸夹具方便的卸载。

因此，真空吸夹具与真空泵之间只需安装一个真空开关阀，同时只需一次调节，即可实现对真空吸夹具产生或停止真空环境的调定，减少二通阀的安装数量，简化操作程序，提高操作效率。当然，真空开关阀同样可以安装在真空泵与其它执行元件之间，也只需一个真空开关阀经一次调节即可控制执行元件产生或停止真空环境。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种真空开关阀，其特征在于，包括：

阀体，设置有外进气孔和阀体容腔，所述外进气孔将所述阀体容腔和外界连通；

密封球，收容在所述阀体容腔中，所述密封球内开设有可与所述阀体容腔连通的贯穿孔，所述密封球上还设置有与所述贯穿孔连通的内进气孔；

转动机构，所述转动机构穿过所述阀体与所述密封球连接；

其中，当所述转动机构带动所述密封球在所述阀体容腔内转动时，所述内进气孔与所述外进气孔之间相互连通或不连通，以关闭或开启所述真空开关阀。

2.根据权利要求1所述的真空开关阀，其特征在于，所述转动机构包括阀杆和转动臂，所述阀杆的一端与所述密封球固定连接，所述阀杆的另一端上安装所述转动臂。

3.根据权利要求2所述的真空开关阀，其特征在于，所述阀杆包括一体成型的扁平部和圆柱杆，所述圆柱杆与所述密封球卡合连接，所述扁平部与所述转动臂相连接，所述转动臂上设置有与所述扁平部相适配的腰形孔。

4.根据权利要求1所述的真空开关阀，其特征在于，所述阀体上设置有供所述阀杆穿设的安装孔，所述安装孔上设置有与所述阀杆表面相贴合的第一密封元件。

5.根据权利要求1所述的真空开关阀，所述密封球和阀杆的表面均设置一层金属薄膜。

6.根据权利要求1所述的真空开关阀，其特征在于，所述阀体容腔的内壁上开设有U型槽，所述U型槽内设有与所述密封球表面相贴合的弹性密封元件。

7.根据权利要求6所述的真空开关阀，其特征在于，所述弹性密封元件为硅橡胶密封圈。

8.根据权利要求1所述的真空开关阀，其特征在于，所述阀体的两端分别安装有第一接口和第二接口，所述第一接口和第二接口均与所述阀体之间设置第二密封元件。

9.根据权利要求1所述的真空开关阀，其特征在于，所述外进气孔的开口尺寸小于或等于所述贯穿孔的开口尺寸。

10.根据权利要求1至9任一项所述的真空开关阀，其特征在于，所述贯穿孔的轴线穿过所述密封球的中心。