CN107575641B - 一种先导式真空阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种先导式真空阀门，包括阀门本体、升降体、丝杆驱动机构；所述阀门本体包括阀门框体和阀门框体前后间隔设置的阀体立板；所述阀门本体中部设有真空板阀腔，所述升降体设于真空板阀腔内并与阀门本体滑动连接；所述升降体包括升降立板、板阀升降门、板阀开合机构，所述升降立板为一平直的安装板，其顶部连接丝杆驱动机构，其两侧分别对称设置有板阀升降门，板阀升降门之间设有板阀开合机构。本发明的一种先导式真空阀门，其利用单一动力实现间歇式的双阀门密封，采用自动压紧机构完成预开合导气孔的先闭先通；其性能稳定、节能高效。
Description
技术领域
本发明涉及烘干设备技术领域，特别涉及一种先导式真空阀门。
背景技术
目前密闭烘干室大多数采用热鼓风机对其烘干对象长时间加热并烘干水分，待烘干对象本身去除部分水分之后，需要进入下一工位进行更有效地烘干，特别是要求较高的烘干对象更是如此。例如，烘干对象为锂离子电池，水作为电解液中的一种痕量组分，对锂离子电池的选择性透过膜的形成和电池性能有一定的影响，在锂离子电池的制作过程中，必须严格控制环境的湿度和正负极材料、电解液的含水量。将自动线上装有烘干对象的小车进行下一工位之前或之后，都需对前、后密封腔体进行有效地隔离，这便需要在前后密封腔体之间插入阀门并进行开启与密封。若烘干对象易受大气压中气体或水分等因素影响，则此阀门可进行真空密封。在常压状态下，传统烘干腔体的密封阀门仅仅通过手动开启和关闭，较耗费人力。
一些具备可真空状态的烘干腔体的密封阀门需要另外设置破真空的法兰口与设备，具有耗时长、维修费用高、成本高等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种为构成开合式密闭腔体的先导式真空阀门；
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种先导式真空阀门，包括阀门本体、升降体、丝杆驱动机构；
所述阀门本体包括阀门框体和阀门框体前后间隔设置的阀体立板；阀门本体中部设有真空板阀腔，所述升降体设于真空板阀腔内并与阀门本体滑动连接；升降体在真空板阀腔内滑动，升降体上升至真空板阀腔上部时，真空板阀腔下部形成导通空腔(阀体出入口)，导通空腔用于物料(载料车)通行；
所述升降体包括升降立板、板阀升降门、板阀开合机构，所述升降立板为一平直的安装板，其顶部连接丝杆驱动机构，其两侧分别对称设置有板阀升降门，板阀升降门之间设有板阀开合机构；所述板阀开合机构包括若干对铰链组、吊环轴、垫块导轨，所述吊环轴为底部设有滚轴的垫脚，所述垫块导轨为上表面为光滑水平面设置的垫块；所述铰链组包括连杆、两个铰接座，连杆两端分别铰接铰接座，一个铰接座连接固定升降立板，另一个铰接座连接固定板阀升降门；吊环轴固定于升降立板底板，吊环轴底部设有垫块导轨，当升降立板被丝杆驱动机构下推至底部时，吊环轴贴合垫块导轨，吊环轴在垫块导轨的限位下、在铰链组的推力下进而向两侧滑动，进而将板阀升降门向两侧推开(该先导式真空阀门与密封干燥室配套使用，板阀升降门推开后可使板阀升降门与密封干燥室对接)。
所述丝杆驱动机构固定于阀门本体顶部，丝杆驱动机构底部连接升降体，通过丝杆驱动机构拉动升降体在真空板阀腔内上下滑动；所述丝杆驱动机构包括伺服电机、减速机、驱动丝杆、丝杆螺母，伺服电机通过减速机连接驱动丝杆；
板阀升降门的两侧边沿设有滑动轴承，阀门本体两侧的内壁设有垂直滑轨，所述滑动轴承与垂直滑轨连接相适配，动轴承套设于垂直滑轨之上，并与垂直滑轨滑动连接；
伺服电机带动减速机，进而驱动丝杆利用滑动轴承带动升降体开启与密封(关闭)腔体出入口，其上下定位由限位传感器来确定。
其还包括板阀预开合机构，所述板阀升降门上部设有预开合导气孔；板阀预开合机构用于控制预开合导气孔的开合、封闭；
所述板阀预开合机构包括先导弹簧、先导铰链座、先导支撑轴、先导阀门座、滚动轴承、轴承导轨；先导铰链座套设于丝杆驱动机构底部，其上设有先导支撑轴，先导支撑轴上套设先导弹簧；先导链接座铰接先导阀门座；先导阀门座的两侧设有滚动轴承，滚动轴承的下方设有轴承导轨；在丝杆驱动机构的推动下，先导阀门座在滚动轴承、轴承导轨的引导下，进行水平方向上的运动，进而实现对预开合导气孔开合、封闭动作。以先打开小面积的预开合导气孔，导通气路、降低板阀升降门两侧的气压差后，再打开板阀升降门，以此可大幅节省能源与成本。
优选的，丝杆驱动机构与升降体之间还设有传动衔接件，传动衔接件包括从上到下依次套设于丝杆底部的丝杆连接盖、升降底板、丝杆连接套，所述升降底板连接固定升降立板。
升降体传动机构是将丝杆螺母固定升降底板上，并把升降底板固定在丝杆连接盖和丝杆连接套之间，从而保证升降体的上下运动，然后利用连杆机构的原理，丝杆轴向力推动升降立板上的四对铰链组推动板阀升降门，板阀升降门利用吊环轴在垫块导轨上滚动的方式实现水平压紧动作；
板阀预开合机构是利用丝杆在丝杆连接套上有一段先导行程，其实现功能是将固定在丝杆连接套下部的先导铰链座同样以柔性连杆的方式驱动先导阀门座，然后滚动轴承在板阀升降门背后的轴承导轨上滚动，并将先导阀门座压紧在板阀升降门，随着丝杆连接套不断向下运动，套装在先导支撑轴上的先导弹簧不断被压缩，从而利用弹簧力将装有密封圈的先导阀门座提前压紧在预开合导气孔，实现密封。若将板阀升降门开启，则丝杆提前带动丝杆连接套运动，利用丝杆的轴向力克服大气压压力，迫使先导阀门座提前打开，使前、后密封腔和真空板阀处以平衡状态，可避免不必要地完全抽真空与破真空。
所述阀门本体顶部还设有防坠保护机构，阀门本体侧部还设有维修锁组件；
所述维修组件包括维修门，维修组件通过它的旋转轴对检修挂件进行锁死，便于通过大维修门进行更替密封圈，法兰盖入口对丝杆润滑等；
其还包括防坠保护机构，所述防坠保护机构是由防坠器与防坠轴通过钢丝连接，其防坠器的原理是利用棘轮齿离心啮合来防止因丝杆断裂，而导致升降体损坏；
首先，无需人工进行阀门开启与密封，采用间歇式的双重连杆方式来开启前、后密封腔体之间的升降门，不仅可以极大地减少抽真空、破真空等耗时问题，而且在降低成本和维修地同时，也简化结构便于运输。另外，所设计的真空板阀设有防坠保护机构和维修组件机构，可有效地防止因断电或机械故障出现严重后果。本设计的真空板阀不仅仅限于真空状态下，其他环境也可实现有效密封。通过调节升降门的大小，可适用不同腔体密封。结构简单，应用场所较为广泛。
本发明的有益效果是：
本发明的先导式真空阀门可以机械方式来控制阀门的密封与开启，并利用机械结构实现高效地密封，提前破除真空状态(破除采用该先导式真空阀门构成的密闭干燥腔体的真空状态)，进而减少耗时、节约能源、降低成本与维修费用。
1.采用间歇式的双重连杆机构驱动设计；利用单一动力实现间歇式的双阀门密封，采用自动压紧机构完成先导口的先闭先通；
2.丝杆驱动机构与连杆机构相结合设计；将丝杆上的旋转螺母作为摇杆滑块机构中的滑块，实现升降阀门在水平导轨上动态密封；
3.防坠保护机构和悬挂式维修机构设计；
4.本设计的真空板阀不仅限于在真空状态或常压状态环境以及液体环境，而且可以调整阀门入口的大小适用在不同场所。
附图说明
图1为本发明的一种先导式真空阀门的结构示意图；
图2为本发明的一种先导式真空阀门略去大维修门的结构示意图；
图3为本发明的一种先导式真空阀门的局部放大图；
图4为本发明的一种先导式真空阀门的局部示意图；
图5为图4中的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1-图5所示，一种先导式真空阀门，包括阀门本体1a、升降体2b、丝杆驱动机构3c；
所述阀门本体1a包括阀门框体1和阀门框体1前后间隔设置的阀体立板4；阀门本体1a中部设有真空板阀腔2，所述升降体2b设于真空板阀腔2内并与阀门本体1a滑动连接；升降体2b在真空板阀腔2内滑动，升降体2b上升至真空板阀腔2上部时，真空板阀腔2下部形成导通空腔，导通空腔用于物料(载料车)通行；
所述升降体2b包括升降立板32、板阀升降门19、板阀开合机构，所述升降立板32为一平直的安装板，其顶部连接丝杆驱动机构3c，其两侧分别对称设置有板阀升降门19，板阀升降门19之间设有板阀开合机构；
所述板阀开合机构包括若干对铰链组29、吊环轴34、垫块导轨35，所述吊环轴34为底部设有滚轴的垫脚，所述垫块导轨35为上表面为光滑水平面设置的垫块；所述铰链组29包括连杆、两个铰接座，连杆两端分别铰接铰接座，一个铰接座连接固定升降立板32，另一个铰接座连接固定板阀升降门19；吊环轴34固定于升降立板32底板，吊环轴34底部设有垫块导轨35，当升降立板32被丝杆驱动机构3c下推至底部时，吊环轴34贴合垫块导轨35，吊环轴34在垫块导轨35的限位下、在铰链组29的推力下进而向两侧滑动，进而将板阀升降门19向两侧推开(该先导式真空阀门与密封干燥室配套使用，板阀升降门19推开后可使板阀升降门19与密封干燥室对接)。
所述丝杆驱动机构3c固定于阀门本体1a顶部，丝杆驱动机构3c底部连接升降体2b，通过丝杆驱动机构3c拉动升降体2b在真空板阀腔2内上下滑动；所述丝杆驱动机构3c包括伺服电机8、减速机9、驱动丝杆11、丝杆螺母，伺服电机8通过减速机9连接驱动丝杆11；
板阀升降门19的两侧边沿设有滑动轴承20，阀门本体1a两侧的内壁设有垂直滑轨，所述滑动轴承20与垂直滑轨连接相适配，动轴承20套设于垂直滑轨之上，并与垂直滑轨滑动连接；
伺服电机8带动减速机9，进而驱动丝杆11利用滑动轴承20带动升降体2b开启与密封(关闭)腔体出入口，其上下定位由限位传感器14来确定。
其还包括板阀预开合机构4d，所述板阀升降门19上部设有预开合导气孔17；板阀预开合机构4d用于控制预开合导气孔17的开合、封闭；
所述板阀预开合机构4d包括先导弹簧23、先导铰链座24、先导支撑轴25、先导阀门座26、滚动轴承27、轴承导轨28；先导铰链座24套设于丝杆驱动机构3c底部，其上设有先导支撑轴25，先导支撑轴25上套设先导弹簧23；先导链接座24铰接先导阀门座26；先导阀门座26的两侧设有滚动轴承27，滚动轴承27的下方设有轴承导轨28；在丝杆驱动机构3c的推动下，先导阀门座26在滚动轴承27、轴承导轨28的引导下，进行水平方向上的运动，进而实现对预开合导气孔开合、封闭动作。以先打开小面积的预开合导气孔，导通气路、降低板阀升降门19两侧的气压差后，再打开板阀升降门19，以此可大幅节省能源与成本。
优选的，丝杆驱动机构3c与升降体2b之间还设有传动衔接件，传动衔接件包括从上到下依次套设于丝杆11底部的丝杆连接盖22、升降底板16、丝杆连接套15，所述升降底板16连接固定升降立板32。
升降体2b传动机构是将丝杆螺母固定升降底板16上，并把升降底板16固定在丝杆连接盖22和丝杆连接套15之间，从而保证升降体2b的上下运动，然后利用连杆机构的原理，丝杆轴向力推动升降立板32升降立板32上的四对铰链组29推动板阀升降门19，板阀升降门19利用吊环轴34在垫块导轨35上滚动的方式实现水平压紧动作；
板阀预开合机构4d是利用丝杆11在丝杆连接套15上有一段先导行程，其实现功能是将固定在丝杆连接套15下部的先导铰链座24同样以柔性连杆的方式驱动先导阀门座26，然后滚动轴承27在板阀升降门19背后的轴承导轨28上滚动，并将先导阀门座26压紧在板阀升降门19，随着丝杆连接套15不断向下运动，套装在先导支撑轴25上的先导弹簧23不断被压缩，从而利用弹簧力将装有密封圈的先导阀门座26提前压紧在预开合导气孔17，实现密封。若将板阀升降门19开启，则丝杆11提前带动丝杆连接套15运动，利用丝杆的轴向力克服大气压压力，迫使先导阀门座26提前打开，使前、后密封腔和真空板阀处以平衡状态，可避免不必要地完全抽真空与破真空。
所述阀门本体1a顶部还设有防坠保护机构，阀门本体1a正面上部设有大维修门3，便于通过大维修门3进行更替密封圈，法兰盖入口对丝杆润滑等；
其还包括防坠保护机构，所述防坠保护机构是由防坠器13与防坠轴31通过钢丝连接，其防坠器13的原理是利用棘轮齿离心啮合来防止因丝杆断裂，而导致升降体2b损坏。
其还包括若干密封圈30，密封圈30设于铰链组29、先导阀门座26、板阀升降门19的端面。
以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种先导式真空阀门，包括阀门本体、升降体、丝杆驱动机构；所述阀门本体包括阀门框体和阀门框体前后间隔设置的阀体立板；其特征在于：所述阀门本体中部设有真空板阀腔，阀门本体正面上部设有大维修门；所述升降体设于真空板阀腔内并与阀门本体滑动连接；
所述升降体包括升降立板、板阀升降门、板阀开合机构，所述升降立板为一平直的安装板，其顶部连接丝杆驱动机构，其两侧分别对称设置有板阀升降门，板阀升降门之间设有板阀开合机构；
所述板阀开合机构包括若干对铰链组、吊环轴、垫块导轨，所述吊环轴为底部设有滚轴的垫脚，所述垫块导轨为上表面为光滑水平面设置的垫块；
所述铰链组包括连杆、两个铰接座，连杆两端分别铰接铰接座，一个铰接座连接固定升降立板，另一个铰接座连接固定板阀升降门；吊环轴固定于升降立板底板，吊环轴底部设有垫块导轨，当升降立板被丝杆驱动机构下推至底部时，吊环轴贴合垫块导轨，吊环轴在垫块导轨的限位下、在铰链组的推力下进而向两侧滑动，进而将板阀升降门向两侧推开；
还包括板阀预开合机构，所述板阀升降门上部设有预开合导气孔；板阀预开合机构用于控制预开合导气孔的开合、封闭；
所述板阀预开合机构包括先导弹簧、先导铰链座、先导支撑轴、先导阀门座、滚动轴承、轴承导轨；先导铰链座套设于丝杆驱动机构底部，其上设有先导支撑轴，先导支撑轴上套设先导弹簧；先导链接座铰接先导阀门座；先导阀门座的两侧设有滚动轴承，滚动轴承的下方设有轴承导轨；在丝杆驱动机构的推动下，先导阀门座在滚动轴承、轴承导轨的引导下，进行水平方向上的运动，进而实现对预开合导气孔开合、封闭动作，以先打开小面积的预开合导气孔，导通气路、降低板阀升降门两侧的气压差后，再打开板阀升降门。
2.如权利要求1所述的先导式真空阀门，其特征在于：
所述丝杆驱动机构固定于阀门本体顶部，丝杆驱动机构底部连接升降体，通过丝杆驱动机构拉动升降体在真空板阀腔内上下滑动；
所述丝杆驱动机构包括伺服电机、减速机、驱动丝杆、丝杆螺母，伺服电机通过减速机连接驱动丝杆；
板阀升降门的两侧边沿设有滑动轴承，阀门本体两侧的内壁设有垂直滑轨，所述滑动轴承与垂直滑轨连接相适配；滑动轴承套设于垂直滑轨之上，并与垂直滑轨滑动连接。
3.如权利要求2所述的先导式真空阀门，其特征在于：所述丝杆驱动机构与升降体之间还设有传动衔接件，传动衔接件包括从上到下依次套设于丝杆底部的丝杆连接盖、升降底板、丝杆连接套，所述升降底板连接固定升降立板。
4.如权利要求3所述的先导式真空阀门，其特征在于：所述阀门本体顶部还设有防坠保护机构，所述防坠保护机构包括防坠器、防坠轴和钢丝，防坠器与防坠轴通过钢丝连接。
5.如权利要求3所述的先导式真空阀门，其特征在于：其还包括若干密封圈，密封圈设于铰链组、先导阀门座、板阀升降门的端面。
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