CN102678954A - 单面密封双向承压真空闸阀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种单面密封双向承压真空闸阀装置包括阀体、纵向驱动机构、斜楔、一对阀板、一对真空腔室及一对滚子机构；所述纵向驱动机构输出端密封地伸入所述阀体内与所述斜楔连接；所述斜楔两侧面分别开设有第一燕尾槽；所述阀板对称地设置于所述斜楔的两侧，所述阀板的内侧面设有第二燕尾槽；所述第一燕尾槽与所述第二燕尾槽滑动配合，所述阀体两侧开设有相互连通的开口，所述真空腔室设置于所述阀体的两侧且分别与所述开口连通；其中一所述阀板开设有两侧相贯通的通气孔，所述阀板封闭所述开口时，所述通气孔与对应的所述开口连通，所述滚子机构可承载并引导所述阀板水平移动而封闭或打开所述开口。本发明具有能正反向密封，密封性能好的优点。

Description

单面密封双向承压真空闸阀装置

技术领域

本发明涉及一种真空设备，尤其涉及一种既能面向大气压反向密封，又能背向大气压正向密封，且密封性能好的单面密封双向承压真空闸阀装置。

背景技术

太阳能发电是利用太阳光的辐射能量转化成电能并储存在蓄电池中为电器设备提供电力的发电形式。太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，也是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用是将太阳能转化为电能，并送往蓄电池中存储起来，因此，太阳能电池板的质量将直接决定整个系统的质量。

在太阳能电池板制备过程中，尤其是非晶硅太阳能电池板制备过程中需要进行镀膜处理，而每一次的蒸镀（或溅镀，或覆膜）膜层都需要处于真空环境中进行。而真空设备中一般使用闸阀对腔体进行密封。

现有的闸阀中，一种是利用凸轮机构实现阀板水平方向的推动，阀板的上下运动用一个主气缸推动实现。在此方案中，凸轮加工精度要求非常高，需专业加工才能满足要求，一般加工厂较难实现。同时基本上只能承受单向密封压力，不能适用于双向的正反向密封和大尺寸阀体的场合。另一种是采用分布式小气缸加波纹管式结构，主要原理是在与阀板平行方向均匀分布多个专制的小气缸以及波纹管，实现阀板水平方向的推动，闸板的上下运动用两个主气缸推动。在此方案中，没有现成的小气缸选购，靠自己加工，精度要求非常高，需专业加工才能满足要求，一般加工厂较难实现，波纹管较多，实施可靠性不高，从而造成密封性能不理想。

因此，基于上述不足，需要一种既能面向大气压反向密封，又能背向大气压正向密封，且密封性能好的单面密封双向承压真空闸阀装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能面向大气压反向密封，又能背向大气压正向密封，且密封性能好的单面密封双向承压真空闸阀装置。

为了实现上述目的，本发明提供的单面密封双向承压真空闸阀装置，适用于对太阳能基板的镀膜或封装生产，包括阀体、纵向驱动机构、斜楔、一对阀板、一对真空腔室及一对滚子机构；所述纵向驱动机构安装于所述阀体的上端，且输出端密封地伸入所述阀体内与所述斜楔连接；所述斜楔截面呈上大下小的等腰梯形结构，且两侧面分别开设有呈凸形的第一燕尾槽；所述阀板对称地设置于所述斜楔的两侧，所述阀板的内侧面为与所述斜楔相配合的斜面，且设有呈凹形的第二燕尾槽；所述第一燕尾槽与所述第二燕尾槽滑动配合。所述阀体两侧开设有相互连通的开口，所述真空腔室设置于所述阀体的两侧且分别与所述开口连通；所述阀板的外侧面设有第一密封圈，所述第一密封圈可与所述开口四周密封地抵触；其中一所述阀板开设有两侧相贯通的通气孔，所述阀板封闭所述开口时，所述通气孔与对应的所述开口连通，所述滚子机构分别安装于所述阀体的内底部两端，且可承载并引导所述阀板水平移动而封闭或打开所述开口。

较佳地，所述纵向驱动机构包括气缸、连接板及连接轴，所述气缸的输出端与所述连接板的一端垂直地连接，所述连接轴处于所述气缸的同侧且一端与所述连接板的另一端垂直地连接，所述连接轴的另一端密封地伸入所述阀体内并与所述斜楔连接。通过利用所述连接板，使所述气缸及连接轴连接于所述连接板的同侧两端，从而使所述连接轴实现与所述气缸同步地上升或下降。

具体地，所述纵向驱动机构还包括密封组件，所述密封组件包括法兰、第二密封圈及波纹管，所述波纹管套接所述连接轴，且一端与所述连接板密封连接，另一端与所述法兰密封地连接，所述法兰固定于所述阀体的上表面，所述第二密封圈设置于所述法兰与所述阀体之间。由于所述连接轴伸入阀体内，而所述阀体又需要处于密封状态，因此，利用所述波纹管将所述连接轴套接，并且两端分别与所述连接板及法兰密封连接，通过波纹管的可伸缩性，从而在不影响所述连接轴伸缩的情况下保证所述阀体的密封性。

具体地，所述纵向驱动机构还包括轴套，所述轴套安装于阀体的上端且伸入所述阀体内，并与所述连接轴套接。所述轴套可以将所述连接轴与所述阀体的上侧壁隔离，起到保护所述连接轴的作用。

较佳地，所述第一燕尾槽的表面安装有滚子组件，所述滚子组件包括滚子底座及若干第一滚子，所述第一滚子枢接于所述滚子底座内且与所述阀板的斜面滚动接触。利用所述第一滚子与所述阀板的斜面滚动接触，可防止所述斜楔的侧面与所述阀板的侧面直接磨擦接触，从而减小磨擦阻力，使滑动更加畅顺。

较佳地，所述斜楔的前后两端安装有导向滚子，所述阀体的前后两端的内侧壁开设有导向槽，所述导向滚子安装于所述导向槽内且与所述导向槽滚动接触。由于所述斜楔在所述纵向驱动机构的驱动下上升或下降，因此，通过设置所述导向滚子及导向槽，可保证所述斜楔上下移动时为直线运动轨迹，防止所述斜楔升降运动时发生偏移。

较佳地，所述滚子机构包括滚子固定座、滚子安装件及第二滚子，所述滚子固定座安装于所述阀体内底部两端的侧壁上，所述滚子安装件固定于所述滚子固定座上，所述第二滚子枢接于所述滚子安装件上。通过将所述滚子固定座安装于所述阀板的侧壁上，并使所述第二滚子枢接于所述滚子安装件上，当所述阀板承载于所述第二滚子上时，所述第二滚子可与其滚动接触，从而沿所述阀板运动方向引导其移动，从而减少阀板移动阻力，保证移动过程的顺利进行。

较佳地，所述斜楔的底面安装有限位块，所述阀板分别开设有凹槽，所述限位块向两端延伸地突出于所述斜楔的底面且与所述凹槽配合，所述限位块的长度小于所述阀板的长度，防止与所述滚子机构抵触。

较佳地，所述阀体的内侧壁的开口的上方设置有阻挡块，所述阀板封闭所述开口时，所述阻挡块阻挡所述阀板上升。所述阻挡块可防止所述阀板在封闭开口时意外上升，从而防止阀板产生松动而使真空腔室出现漏气。

较佳地，所述单面密封双向承压真空闸阀装置还包括连接块，所述连接块的一端与所述纵向驱动机构的输出端连接，另一端与所述斜楔的上端连接。所述连接块能将所述斜楔及纵向驱动机构的输出端牢固地连接，从而有效地驱动所述斜楔上升或下降。

由于本发明通过在所述阀体内设置所述斜楔，在所述斜楔的两侧开设第一燕尾槽，再在所述阀体上设置与所述第一燕尾槽滑动配合的第二燕尾槽，利用纵向驱动机构驱动所述斜楔上升或下降，从而将所述斜楔的上下移动转换成所述阀板的水平移动，实现对所述真空腔室的密封或打开，并且在其中一所述阀板开设有两侧相贯通的通气孔，通过所述通气孔，使所述阀体内部与其中一所述真空腔室内的气压状态保持一致，通过抽气进而使另一所述真空腔室与所述阀体产生气压差，从而使所述阀体处于大气压状态下实现反向密封，处于真空状态下实现正向密封，而且也可实现两真空腔室与阀体同时处于真空状态的密封；另外，整个密封过程通过所述斜楔推动所述阀板对所述开口进行封闭，再利用所述第一密封圈的密封作用，使得所述真空腔室完全处于密闭状态，只有所述斜楔上升拉动所述阀板才能打开，从而使整个装置的密封性能得极大提高，密封效果非常好。

附图说明

图1是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置的结构示意图。

图2是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置的立体示意图。

图3是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置中阀体部分的结构示意图。

图4是图2中A部分的放大图。

图5是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置中第一燕尾槽的结构示意图。

图6a是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置中斜楔下移的状态图。

图6b是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置中左右阀板平移的状态图。

图7是本发明单面密封双向承压真空闸阀装置中斜楔向升的状态图。

具体实施方式

如图1所示，本发明单面密封双向承压真空闸阀装置100，适用于对太阳能基板的镀膜或封装生产，包括呈中空结构的阀体1、纵向驱动机构2、连接块3、斜楔4、一对阀板即左阀板51及右阀板52、一对真空腔室即左真空腔室61及右真空腔室62，以及一对滚子机构7；所述纵向驱动机构2安装于所述阀体1的上端，且输出端密封地伸入所述阀体1内与所述斜楔4连接。所述斜楔4、左阀板51、右阀板52、左真空腔室61、右真空腔室62及滚子机构7均安装于所述阀体1内部；所述阀体1两侧开设有相互连通的开口11，所述左、右真空腔室61、62设置于所述阀体1的左右两侧且分别与所述开口11连通，通过所述开口11，所述左、右真空腔室61、62与所述阀体1相互连通。

结合图1，如图2所示，具体地，所述纵向驱动机构2包括气缸21、连接板22、连接轴23、密封组件24及轴套25，所述气缸21的输出端与所述连接板22的一端垂直地连接，所述连接轴23处于所述气缸21的同侧且一端与所述连接板22的另一端垂直地连接，所述连接轴23的另一端密封地伸入所述阀体1内并与所述连接块3的一端固定连接，所述连接块3的另一端与所述斜楔4连接。所述轴套25安装于阀体1的上端且伸入所述阀体1内，并与所述连接轴23套接。所述轴套25可以将所述连接轴23与所述阀体1的上侧壁隔离，起到保护所述连接轴23的作用。通过利用所述连接板22，使所述气缸21及连接轴23连接于所述连接板22的同侧两端，从而使所述连接轴23实现与所述气缸21的输出端同步地上升或下降。所述密封组件24包括法兰24a、第二密封圈24b及波纹管24c，所述波纹管24c套接所述连接轴23，且一端与所述连接板22密封地连接，另一端与所述法兰24a密封地连接，所述法兰24a通过螺钉固定于所述阀体1的上表面，所述第二密封圈24b设置于所述法兰24a与所述阀体1之间，从而防止所述阀体1内部通过所述法兰24a与所述阀体1上表面之间的缝隙与外界相通。由于所述连接轴23伸入阀体1内，而所述阀体1又需要处于密封状态，因此，利用所述波纹管24c将所述连接轴23套接，并且两端分别与所述连接板22及法兰24a密封连接，通过所述波纹管24c的可伸缩性，从而在不影响所述连接轴23伸缩的情况下保证所述阀体1的密封性。

参阅3、图4及图5，所述斜楔4截面呈上大下小的等腰梯形结构，且两侧面分别开设有呈凸形的第一燕尾槽41。所述左、右阀板51、52对称地设置于所述斜楔4的左右两侧，所述左、右阀板51、52可随所述斜楔4上下移动，在所述左、右阀板51、52打开所述开口11时，所述左、右阀板51、52的外侧面分别与所述阀体1的内侧壁保持一定距离；所述左、右阀板51、52的内侧面为与所述斜楔4相配合的斜面，且均设有呈凹形的第二燕尾槽5a。所述第一燕尾槽41与所述第二燕尾槽5a滑动配合。具体地，所述第一燕尾槽41的表面安装有滚子组件42，所述滚子组件42包括滚子底座42a及若干第一滚子42b，所述第一滚子42b枢接于所述滚子底座42a内且分别与所述左、右阀板51、52的斜面滚动接触。利用所述第一滚子42b与所述左、右阀板51、52的斜面滚动接触，可防止所述斜楔4的侧面与所述左、右阀板51、52的侧面直接磨擦接触，从而减小磨擦阻力，使滑动更加畅顺。所述左、右阀板51、52的外侧面设有第一密封圈5b，所述第一密封圈5b可与所述开口11四周密封地抵触。所述右阀板52开设有两侧相贯通的通气孔52a，所述右阀板52封闭所述开口11时，所述通气孔52a与对应的所述开口11连通，所述滚子机构7分别安装于所述阀体1的内底部两侧，且可分别承载并引导所述左、右阀板51、52水平移动而封闭或打开所述开口11。

请参阅图3，所述斜楔4的底面安装有限位块43，所述左、右阀板51、52的底面靠内一侧分别开设有凹槽5c，所述限位块43向两端延伸地突出于所述斜楔4的底面且与所述凹槽5c配合，所述限位块43的两端承载所述左、右阀板51、52，使所述左、右阀板51、52在限位块43的支撑作用下不会因重力而下移脱离所述斜楔4；所述限位块43的长度小于所述左、右阀板51、52的长度，从而使得所述限位块43在长度方向的两端均不与所述左、右阀板51、52的两端面保持平齐，这样可以在所述左、右阀板51、52承载于所述滚子机构7上时，所述限位块43还可随所述斜楔4继续下移，防止与所述滚子机构7抵触，从而利用所述斜楔4的下移动力转化成水平动力，进而将所述左、右阀板51、52水平推动。

再请参阅图3，所述斜楔4的前后两端安装有导向滚子44，所述阀体1的前后两端的内侧壁开设有导向槽12，所述导向滚子44安装于所述导向槽12内且与所述导向槽12滚动接触。由于所述斜楔4在所述纵向驱动机构2的驱动下上升或下降，因此，通过设置所述导向滚子44及导向槽12，可保证所述斜楔4上下移动时为直线运动轨迹，防止所述斜楔4升降运动时发生偏移。

所述阀体1的内侧壁的开口11的上方设置有阻挡块13，所述左、右阀板51、52封闭所述开口11时，所述阻挡块13正好处于所述左、右阀板51、52的上端，进而阻挡所述左、右阀板51、52上升。所述阻挡块13可防止所述左、右阀板51、52在封闭开口11时意外上升，从而防止左、右阀板51、52产生松动而使真空腔室出现漏气。

所述滚子机构7包括滚子固定座71、滚子安装件72及第二滚子73，所述滚子固定座71安装于所述阀体1内底部两端的侧壁上，所述滚子安装件72固定于所述滚子固定座71上，所述第二滚子73枢接于所述滚子安装件72上。通过将所述滚子固定座71安装于所述阀板1的侧壁上，并使所述第二滚子73枢接于所述滚子安装件72上，当所述阀板1承载于所述第二滚子73上时，所述第二滚子73可与其滚动接触，从而沿所述左、右阀板51、52运动方向引导其移动，从而减少左、右阀板51、52移动阻力，保证移动过程的顺利进行。

综合上述并结合图6a及图6b，下面对本发明单面密封双向承压真空闸阀装置100的工作原理进行详细描述，如下：

本发明单面密封双向承压真空闸阀装置100既能面向大气压反向密封，又能背向大气压正向密封；当正向密封时，所述气缸21的输出端向内退缩，拉动所述连接板22，所述连接板22带动所述连接轴23同时向下移动，所述波纹管24c向下压缩，所述连接轴23则带动所述连接块3及所述斜楔4向下移动，所述左、右阀板51、52在重力的作用下也随所述斜楔4向下移动，当所述左、右阀板51、52移动到的所述滚子机构7的表面时，承载于所述滚子机构7上，而所述斜楔4继续向下移动；此时，所述斜楔4利用两侧的斜面及滚子组件42的作用推动所述左、右阀板51、52的斜面，使所述左、右阀板51、52分别向所述阀体1的两内侧壁水平移动靠近，当移动到与所述阀体1的内侧壁抵触时，所述第一密封圈5b与所述阀体1内表面完成一定预压缩量，所述第一密封圈5b对所述开口11进行初次密封，所述阻挡块13卡持于所述左、右阀板51、52的上方，所述气缸21输出端停止移动。此时，对所述左真空腔室61进行抽真空，由于所述通气孔52a的联通作用，所述阀体1内部与所述右真空腔室62的气压保持一致，同时为大气压，此时，在右侧大气压的作用下继续推动所述左阀板51压缩所述第一密封圈5b，从而可以完全将所述第一密封圈5b压缩，所述斜楔4停止下移。这时，所述左真空腔室61与所述阀体1及右真空腔室62完全密封地隔离，保证了左真空腔室61达到一定的真空度。

如图7所示，当需要打开所述左真空腔室61时，使所述气缸21的输出端向上伸出，带动所述连接轴23向上移动，所述连接轴23带动所述斜楔4向上移动，此时，所述斜楔4的斜面及所述第一燕尾槽41的作用使所述左、右阀板51、52水平向所述斜楔4两侧靠近；这时，所述左真空腔室61通过开口11与所述阀体1及右真空腔室62相连通。所述斜楔4底部的限位块43跟着所述斜楔4上移，当上移动一段距离后，所述限位块43与所述凹槽5c配合，从而支撑所述左、右阀板51、52，此时，所述左、右阀板51、52刚好脱离所述阻挡块13的阻挡，所述限位块43带动所述左、右阀板51、52向上移动，当所述气缸21的输出端完全伸出后，所述左、右阀板51、52即可完全打开所述左、右真空腔室61、62。

当反向密封时，所述单面密封双向承压真空闸阀装置100的工作原理与正向密封时的相同；不同点在于，反向密封时，所述左真空腔室61的气压为大气压，对所述右真空腔室62进行抽真空，由于所述右阀板52开设有通气孔52a，所述右真空腔室62与所述阀体1相连通，因此，所述右真空腔室62与所述阀体1同时处于真空状态。当然，所述左真空腔室61也可以进行抽真空，所述左、右真空腔室61、62及阀体1均可处于真空状态，此时，本发明单面密封双向承压真空闸阀装置100也为反向密封。

由于本发明通过在所述阀体1内设置所述斜楔4，在所述斜楔4的两侧开设第一燕尾槽41，再在所述左、右阀板51、52上设置与所述第一燕尾槽41滑动配合的第二燕尾槽5a，利用纵向驱动机构2驱动所述斜楔4上升或下降，从而将所述斜楔4的上下移动转换成所述左、右阀板51、52的水平移动，实现对所述左、右真空腔室61、62的密封或打开，并且在所述右阀板52开设有两侧相贯通的通气孔52a，通过所述通气孔52a，使所述阀体1内部与所述右真空腔室62内的气压状态保持一致，通过抽气进而使所述左真空腔室61与所述阀体1产生气压差，从而使所述阀体1处于大气压状态下实现反向密封，处于真空状态下实现正向密封，而且也可实现两真空腔室与阀体1同时处于真空状态的反向密封；另外，整个密封过程通过所述斜楔4推动所述左、右阀板51、52对所述开口11进行封闭，再利用所述第一密封圈5b的密封作用，使得所述左、右真空腔室61、62完全处于密闭状态，只有所述斜楔4上升拉动所述左、右阀板51、52才能打开，从而使整个装置的密封性能得极大提高，密封效果非常好。

本发明单面密封双向承压真空闸阀装置100所涉及到的抽真空的方法均为本领域普通技术人员所熟知，在此不再做详细的说明。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种单面密封双向承压真空闸阀装置，适用于对太阳能基板的镀膜或封装生产，其特征在于：包括阀体、纵向驱动机构、斜楔、一对阀板、一对真空腔室及一对滚子机构，所述纵向驱动机构安装于所述阀体的上端，且输出端密封地伸入所述阀体内与所述斜楔连接，所述斜楔截面呈上大下小的等腰梯形结构，且两侧面分别开设有呈凸形的第一燕尾槽，所述阀板对称地设置于所述斜楔的两侧，所述阀板的内侧面为与所述斜楔相配合的斜面，且设有呈凹形的第二燕尾槽，所述第一燕尾槽与所述第二燕尾槽滑动配合，所述阀体两侧开设有相互连通的开口，所述真空腔室设置于所述阀体的两侧且分别与所述开口连通，所述阀板的外侧面设有第一密封圈，所述第一密封圈可与所述开口四周密封地抵触，其中一所述阀板开设有两侧相贯通的通气孔，所述阀板封闭所述开口时，所述通气孔与对应的所述开口连通，所述滚子机构分别安装于所述阀体的内底部两端，且可承载并引导所述阀板水平移动而封闭或打开所述开口。

2.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述纵向驱动机构包括气缸、连接板及连接轴，所述气缸的输出端与所述连接板的一端垂直地连接，所述连接轴处于所述气缸的同侧且一端与所述连接板的另一端垂直地连接，所述连接轴的另一端密封地伸入所述阀体内并与所述斜楔连接。

3.如权利要求2所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述纵向驱动机构还包括密封组件，所述密封组件包括法兰、第二密封圈及波纹管，所述波纹管套接所述连接轴，且一端与所述连接板密封连接，另一端与所述法兰密封地连接，所述法兰固定于所述阀体的上表面，所述第二密封圈设置于所述法兰与所述阀体之间。

4.如权利要求2所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述纵向驱动机构还包括轴套，所述轴套安装于阀体的上端且伸入所述阀体内，并与所述连接轴套接。

5.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述第一燕尾槽的表面安装有滚子组件，所述滚子组件包括滚子底座及若干第一滚子，所述第一滚子枢接于所述滚子底座内且与所述阀板的斜面滚动接触。

6.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述斜楔的前后两端安装有导向滚子，所述阀体的前后两端的内侧壁开设有导向槽，所述导向滚子安装于所述导向槽内且与所述导向槽滚动接触。

7.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述滚子机构包括滚子固定座、滚子安装件及第二滚子，所述滚子固定座安装于所述阀体内底部两端的侧壁上，所述滚子安装件固定于所述滚子固定座上，所述第二滚子枢接于所述滚子安装件上。

8.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述斜楔的底面安装有限位块，所述阀板分别开设有凹槽，所述限位块向两端延伸地突出于所述斜楔的底面且与所述凹槽配合，所述限位块的长度小于所述阀板的长度，防止与所述滚子机构抵触。

9.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述阀体的内侧壁的开口的上方设置有阻挡块，所述阀板封闭所述开口时，所述阻挡块阻挡所述阀板上升。

10.如权利要求1所述的单面密封双向承压真空闸阀装置，其特征在于：所述单面密封双向承压真空闸阀装置还包括连接块，所述连接块的一端与所述纵向驱动机构的输出端连接，另一端与所述斜楔的上端连接。

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