CN105422940A - 一种真空进气调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空进气调节阀，包括有阀体、锥形活塞、压缩弹簧和气管快接，所述的阀体包括有头部KF快接接头、中间波纹管和尾部开有螺纹通孔，所述的气管快接通过螺纹通孔与阀体尾部连接，在阀体内部设有进气调节室，所述的锥形活塞包括有活塞部分和与活塞部分连接的连接杆，所述的进气调节室包括有圆柱体，在圆柱体内部开有直径大于螺纹通孔的圆形空腔，在圆形空腔上部开有锥形孔。本发明体积较小，无电子元件，无需电、气、液提供动力，无需动力操作，能够自行调节，材料普通，可根据需要自行选择，结构简单，成本低，工作稳定可靠且安装拆卸方便，使用方便简洁，能够起到很好的调节作用。

Description

一种真空进气调节阀

技术领域

本发明涉及真空和机械技术领域，尤其涉及一种真空进气调节阀。

背景技术

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点，调节阀可分为直行程和角行程；按其所配执行机构使用的动力，按其功能和特性分为线性特性，等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。调节阀常用分类：气动调节阀，电动调节阀，液动调节阀，自力式调节阀。

对于一个已经抽好真空的高真空装置来说，内外的压差很大。由于维修，更换内部器件等原因，要打开真空装。但在这之前，要先对装置放空，使内外压差一致。否者，贸然打开真空装置，不仅会损害内部器件，对操作人员来说还会有危险，尤其是大真空装置。要放真空，就要进气。进空气最为经济方便。但，空气的进入会对装置内的器件造成腐蚀、损害，尤其是对高精密真空装置来说，这是不可取的。考虑到经济等原因，一般来说，放真空时会对真空室内部注入高纯氮气。

放真空时，要先把氮气管路接到真空室进气角阀接口处，普通的快口接头无法配合氮气的放气量与角阀开度的大小。现有的做法是把氮气管路放在角阀进气口处，用保鲜膜把管路和进气口裹起来，包成一个密封腔。开启角阀的时候，同时要打开氮气注入，当氮气的注入量大于角阀此时开度所需时——单位时间内氮气的注入量大于单位时间内真空装置在角阀这一开度下的抽气量。腔体就会膨胀，需要加大角阀开度或关小进气。这很难调节，一不小心，腔体就会破裂。而且即使当时调好了，过一会儿还是要调节角阀开度。当压差低的时候，进气又会显得大了，又得重新调节，直到最后的关闭进气。整个过程操作人员必须一直在，且一直关注着，很麻烦，很费劲。

这样就需要一种简洁方便的调节阀，来连接角阀和进气管路，它能够简洁快速的安装，能够很好的配合进气与抽气，能够实现进气与抽气的自动调平，能够实现进气的自动关闭，而现有的调节阀很难达到这种要求。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种真空进气调节阀，来连接角阀和进气管路，它能够简洁快速的安装，能够很好的配合进气与抽气，能够实现进气与抽气的自动调平，能够实现进气的自动关闭，从而使工作人员不必时刻呆在附近操作，过段时间看一下即可。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种真空进气调节阀，包括有阀体、锥形活塞、压缩弹簧和气管快接，所述的阀体包括有头部KF快接接头、中间波纹管和尾部开有螺纹通孔，所述的气管快接通过螺纹通孔与阀体尾部连接，在阀体内部设有进气调节室，所述的锥形活塞包括有活塞部分和与活塞部分连接的连接杆，所述的进气调节室包括有圆柱体，在圆柱体内部部开有直径大于螺纹通孔的圆形空腔，在圆形空腔上部开有锥形孔，锥形孔的顶部开有与波纹管内部缓冲腔连通的通孔，所述的锥形活塞的活塞部分位于锥形孔内，连接杆穿过通孔和缓冲腔与KF快接接头固定连接，在圆形空腔内部设有压缩弹簧，压缩弹簧的顶端顶住锥形活塞。

所述的进气调节室外部顶端边沿处为弧形的，以防缓冲腔活动过大被调节室的边沿处划伤，进气调节室顶部通孔的出口也是弧形的，以减少它与连接杆的摩擦。

所述的进气调节室内部顶端的锥形孔与内部的圆形空腔的连接设有过渡距离，即锥形孔底部圆的直径要小于圆形空腔的直径，且锥形孔的内表面是光滑的。

所述的活塞部分为与锥形孔匹配的锥形体，锥体表面光滑，且锥度小于锥形孔的锥度，锥形体的底部连有相同直径的圆柱体；椎体的顶部无尖锐顶端，而是平面，与侧面交界处有一定的圆弧度，使得该锥体在部分弧度切线处的端面圆的直径大于相应锥面圆的直径，该弧度部分与调节室锥孔表面接触，起到直接的密封作用。

所述的锥形活塞的连接杆的端部接有米字型固定端，米字型固定端焊接在KF快接接头上，起到固定活塞的作用。锥形活塞的活塞部分在调节室的锥形孔内移动，调节或关闭进气。

与其他的调节阀相比，它只需要简单的机械结构就能够实现进气与抽气的自动调节与进气的自动关闭，既不需要电，也不需要气和液，更不需要动力操作。

放真空时，先打开进气，调节阀在自然状态下由于弹簧的弹力作用处于关闭状态。气体由进气口进入调节室，受到锥形活塞的活塞部分的阻挡，无法通过出气口进入缓冲腔。随着角阀的打开，缓冲腔内的气体被抽走，由于压差的作用，波纹管结构收缩，带动调节室缓缓向前移动，锥形活塞的活塞部分则相对于调节室在锥孔内缓缓向后移动，于是进气口被打开，气体进入缓冲腔。初始时，单位时间内的进气量小于角阀接口处单位时间内的抽气量，波纹管结构继续压缩，锥形活塞的活塞部分继续缓缓向后移动，单位时间内的进气量随着活塞的后移而增大。当单位时间内的进气量等于单位时间的抽气量时，波纹管结构停止压缩，锥形活塞的活塞部分停止移动，此时调节阀处于平衡状态。反之，随着角阀的关小，单位时间内的进气量大于单位时间的抽气量，波纹管结构拉伸，带动调节室后移，锥形活塞的活塞部分则相对于调节室在锥孔内前移，单位时间内的进气量减少，直至再次平衡。角阀关闭，调节阀则在波纹管结构的拉伸与弹簧的弹力作用下，随之关闭。

气管快接与KF快速接头可跟跟自己的需要自行选择，材料亦可根据自己的需要来选，它结构简单，成本低，工作稳定可靠且安装拆卸方便，使用方便简洁，能够起到很好的调节作用。

本发明的优点是：本发明体积较小，无电子元件，无需电、气、液提供动力，无需动力操作，能够自行调节，材料普通，可根据需要自行选择，结构简单，成本低，工作稳定可靠且安装拆卸方便，使用方便简洁，能够起到很好的调节作用。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的左视图。

图3为本发明的剖视图。

图4为本发明的阀体零件图。

图5为本发明的阀体零件的剖视图。

图6为本发明的活塞零件图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6所示，一种真空进气调节阀，包括有阀体1、锥形活塞3、压缩弹簧5和气管快接2，所述的阀体1包括有头部KF快接接头6、中间波纹管7和尾部开有螺纹通孔8，所述的气管快接2通过螺纹通孔8与阀体1尾部连接，在阀体1内部设有进气调节室4，所述的锥形活塞3包括有活塞部分9和与活塞部分9连接的连接杆10，所述的进气调节室4包括有圆柱体11，在圆柱体11内部开有直径大于螺纹通孔8的圆形空腔12，在圆形空腔12上部开有锥形孔13，锥形孔13的顶部开有与波纹管7内部缓冲腔连通的通孔14，所述的锥形活塞3的活塞部分9位于锥形孔13内，连接杆10穿过通孔14和缓冲腔与KF快接接头6固定连接，在圆形空腔12内部设有压缩弹簧5，压缩弹簧5的顶端顶住锥形活塞3。

所述的进气调节室4外部顶端边沿处为弧形的，以防缓冲腔活动过大被调节室的边沿处划伤，进气调节室4顶部通孔的出口也是弧形的，以减少它与连接杆的摩擦。

所述的进气调节室4内部顶端的锥形孔13与内部的圆形空腔12的连接设有过渡距离，及锥形孔13底部圆的直径要小于圆形空腔12的直径，且锥形孔13的内表面是光滑的。

所述的活塞部分9为与锥形孔匹配的锥形体，锥体表面光滑，且锥度小于锥形孔13的锥度，锥形体的底部连有相同直径的圆柱体；椎体的顶部无尖锐顶端，而是平面，与侧面交界处有一定的圆弧度，使得该锥体在部分弧度切线处的端面圆的直径大于相应锥面圆的直径，该弧度部分与调节室锥孔表面接触，起到直接的密封作用。

所述的锥形活塞的连接杆10的端部接有米字型固定端15，米字型固定端15焊接在KF快接接头6上，起到固定活塞的作用。锥形活塞的活塞部分在调节室的锥形孔内移动，调节或关闭进气。

阀体1整体为不锈钢的，当然根据个人要求也可以更换为其它材料，头部为KF快接接头，中间为波纹管结构，它能够压缩和拉伸，起到缓冲调节作用；尾部开有螺纹通孔，那是进气口；它通过螺纹连接与气管快接接口2相连，可参阅图1、2、3来看。阀体1内的底部有一个进气调节室4；调节室4的外部是一个直径大于进气口的圆柱体，与进气口端紧密相连，与阀体1的底部端面焊在一起。调节室4的下部是直径大于进气孔的圆腔，圆腔内表面光滑，上部是具有一定锥度且内表面光滑的锥孔，锥孔顶部有一个通孔与缓冲腔相连，它是调节室的出气口，可参阅图4、5来看。锥形活塞3的一端与阀体1的KF快接接头底部焊接在一起，一端位于调节室4的锥形孔内。活塞的底部受到调节室4内的弹簧5的弹力作用，其锥顶圆弧部分紧紧挤压调节室4的锥形孔的内表面，起到直接密封作用，可参阅图2、3、6来看。

本实例中的阀体1是304不锈钢的，KF快接接头为KF40的，气管快接2为10毫米管径的。先把供气管路插入气管快接2，把调节阀KF快接接头与角阀接口通过卡箍连接起来，拧紧后，供气。调节阀在自然状态下由于弹簧4的弹力作用处于关闭状态。气体由进气口进入调节室，受到锥形活塞3的阻挡，无法通过出气口进入缓冲腔。开始时先把角阀打开较小的开度，缓冲腔内的气体被抽走，由于压差的作用，波纹管结构收缩，带动调节室4缓缓向前移动，锥形活塞3则相对于调节室4在锥孔内缓缓向后移动，于是进气口被打开，气体进入缓冲腔。初始时，单位时间内的进气量小于角阀接口处单位时间内的抽气量，波纹管结构继续压缩，锥形活塞3的活塞部分继续缓缓向后移动，单位时间内的进气量随着锥形活塞3的活塞部分的后移而增大。当单位时间内的进气量等于单位时间的抽气量时，波纹管结构停止压缩，锥形活塞3的活塞部分停止移动，此时调节阀处于平衡状态。过一段时间后，当真空装置内的真空度下降到一定程度后，把角阀开度加大。此时，单位时间内的进气量小于角阀接口处单位时间内的抽气量，波纹管结构继续压缩，锥形活塞3的活塞部分继续缓缓向后移动，直至再次平衡。当压差降到一定程度时，单位时间内的进气量大于单位时间的抽气量，波纹管结构拉伸，带动调节室4后移，锥形活塞3的活塞部分则相对于调节室4在锥孔内前移，单位时间内的进气量减少，直至再次平衡。最终，真空室与大气的压差降的很低时，锥形活塞3的活塞部分在弹簧5堵住出气口，调节阀随之关闭。

实际使用过程中，气管快接与KF快速接头可跟跟自己的需要自行选择，材料亦可根据自己的需要来选，它结构简单，成本低，工作稳定可靠且安装拆卸方便，使用方便简洁，能够起到很好的调节作用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明的实施或变更，均包含在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种真空进气调节阀，其特征在于：包括有阀体、锥形活塞、压缩弹簧和气管快接，所述的阀体包括有头部KF快接接头、中间波纹管和尾部开有螺纹通孔，所述的气管快接通过螺纹通孔与阀体尾部连接，在阀体内部设有进气调节室，所述的锥形活塞包括有活塞部分和与活塞部分连接的连接杆，所述的进气调节室包括有圆柱体，在圆柱体内部开有直径大于螺纹通孔的圆形空腔，在圆形空腔上部开有锥形孔，锥形孔的顶部开有与波纹管内部缓冲腔连通的通孔，所述的锥形活塞的活塞部分位于锥形孔内，连接杆穿过通孔和缓冲腔与KF快接接头固定连接，在圆形空腔内部设有压缩弹簧，压缩弹簧的顶端顶住锥形活塞。

2.根据权利要求1所述的一种真空进气调节阀，其特征在于：所述的进气调节室外部顶端边沿处为弧形的，进气调节室顶部通孔的出口也是弧形的。

3.根据权利要求1所述的一种真空进气调节阀，其特征在于：所述的进气调节室内部顶端的锥形孔与内部的圆形空腔的连接设有过渡距离，锥形孔底部圆的直径小于圆形空腔的直径，且锥形孔的内表面是光滑的。

4.根据权利要求1所述的一种真空进气调节阀，其特征在于：所述的活塞部分为与锥形孔匹配的锥形体，锥体表面光滑，且锥度小于锥形孔的锥度，锥形体的底部连有相同直径的圆柱体；椎形体的顶部是平面，与侧面交界处为圆弧状。

5.根据权利要求1所述的一种真空进气调节阀，其特征在于：所述的锥形活塞的连接杆的端部接有米字型固定端，米字型固定端焊接在KF快接接头上。