CN108302210A

CN108302210A - 滑阀

Info

Publication number: CN108302210A
Application number: CN201711404961.9A
Authority: CN
Inventors: 小亀正人
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2017-01-12
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2018-07-20
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: US20180195622A1; JP2018112259A; CN108302210B

Abstract

本发明提供一种滑阀，当停止向电磁阀供电时，密封体能够保持固定位置。滑阀包括：框体，形成有相向的一对开口部；滑板，插入或离开一对开口部之间；以及环状的密封体，在框体内沿着一对开口部的相向方向滑动移动，抵接于插入至一对开口部之间的滑板而设为阀关闭状态。滑阀还包括：压缩弹簧，对密封体施力而达到阀关闭状态；气缸室，导入有对密封体施力而达到阀打开状态的压缩空气；以及电磁阀(1000)，连接于气缸室，将气缸室的连接目标切换为连接于压缩空气的供应源的储气罐侧进口及排气口中的任一者。

Description

滑阀

技术领域

本发明涉及一种滑阀(slide valve)。

背景技术

已知有如下滑阀，所述滑阀使滑板(slide plate)滑动而插入至流路或离开流路，由此进行流量调整(专利文献1)。在将滑阀设为完全关闭的状态的情况下，使设置有密封环(seal ring)的环状的密封体抵接于插入至流路中的滑板的缘部，由此来阻断流路。通过弹簧对密封体施加使其抵接于滑板的力，通过压缩空气对密封体施加使其离开滑板的力。

供应至滑阀的压缩空气大多受到电磁阀(solenoid valve)控制，所述电磁阀包含一个电磁线圈与弹簧。对电磁线圈施加电压之后，压缩空气被供应至滑阀，在电压的施加结束之后，通过弹簧停止供应压缩空气。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第5577707号说明书。

发明内容

[发明所要解决的问题]

专利文献1所记载的发明在停止向电磁阀供电时，停止向滑阀供应压缩空气，无法防止密封体移动。

[解决问题的技术手段]

(1)本发明的优选实施方式的滑阀包括：框体，形成有相向的一对开口部；阀体，插入或离开一对开口部之间；环状的密封体，在框体内沿着一对开口部的相向方向滑动移动，抵接于插入至一对开口部之间的阀体而设为阀关闭状态；弹性体，对密封体施力而达到阀关闭状态；气缸，导入有对密封体施力而达到阀打开状态的压缩空气；切换流路，连接于气缸，将气缸的连接目标切换为压缩空气的供应源及排气口中的任一者；第一电磁线圈，根据阀体释放指令，以连接气缸与压缩空气的供应源的方式对切换流路进行切换；以及第二电磁线圈，根据阀体固定指令，以连接气缸与排气口的方式对切换流路进行切换。

(2)本发明的更优选的实施方式的滑阀在对第一电磁线圈施加电压而未对第二电磁线圈施加电压时，以连接气缸与压缩空气的供应源的方式对切换流路进行切换，在对第二电磁线圈施加电压而未对第一电磁线圈施加电压时，以连接气缸与排气口的方式对切换流路进行切换，在未对第一电磁线圈及第二电磁线圈施加电压时，切换流路的状态不变化。

(3)本发明的更优选的实施方式的滑阀在从压缩空气的供应源向切换流路引导压缩空气的管路中，包括阻止从切换流路朝向压缩空气的供应源的流动的止回阀。

(4)本发明的更优选的实施方式的滑阀的所述阀体沿着与密封体的滑动移动方向交叉的方向移动，所述密封体包括可装卸的密封部件。

[发明的效果]

根据本发明，即使停止向电磁阀供电，也不会停止向滑阀供应压缩空气，能够将密封体保持在固定位置。

附图说明

图1是表示滑阀的外观的图；

图2是表示电磁阀与止回阀的构造的示意图；

图3是滑阀假关闭状态下的图1的III-III剖视图；

图4(a)是凸缘的轴向剖视图；

图4(b)是活塞部的轴向剖视图；

图4(c)是密封环的轴向剖视图；

图5是滑阀完全关闭状态下的图1的III-III剖视图；

图6是表示在滑板并非全闭的状态下，密封体抵接于滑板的状况的一例的图。

【主要元件符号说明】

1：滑阀 2：框体

3：凸缘 3A:紧固面

4:框体基部 5:收容部

6:紧固面 7:密封体

8:滑板 8a:滑板

9:耦合器 10：驱动部

11:盖体 12:取出口

31：开口部 33:凹部

34:筒部 34A:外周面

41开口部 42:通气口

43:内周面 44:内周面

45:气缸室 50:压缩弹簧

71:基部 71a:受压部

71b:筒部 71c:凸部

72:基部 72a:槽

72b:卡合部 72c:圆环部

710:活塞部 711:密封件

712:密封件 713:凹部

715:大直径部 715A:凹部

716:小直径部 716A:凹部

717:端面 718:连接面

720:密封环 721:密封件

722:密封件 723:密封件

726:外周面 726A:凹部

727:内周面 727A:凹部

728:端面 728A:凹部

729:连接面 1000：电磁阀

1001:排气口 1002:储气罐侧进口

1003:阀侧进口 1004:第一电磁线圈

1005:第二电磁线圈 1006:切换流路

1100：止回阀 1101:进口

1200：控制器 1300:压缩机

1400:储气罐

具体实施方式

(实施方式)

以下，参照图1～图6对本发明的滑阀的实施方式进行说明。图1是表示滑阀1的外观的立体图。

(结构的概要)

滑阀1包括框体2、驱动部10、电磁阀1000、止回阀1100及控制器1200。框体2包括凸缘3、形成有紧固面6(参照图3)及耦合器(coupler)9的框体基部4、以及在框体基部4内受到滑动驱动的阀体即滑板8。例如真空处理装置的真空室固定于凸缘3的紧固面3A，例如真空泵固定于紧固面6。虽省略了图示，但在驱动部10中设置有对滑板8进行摆动驱动的马达、与对马达进行驱动控制的控制部。驱动部10的控制部基于来自控制器1200的指令来驱动滑板8，并将所述滑板8的位置输出至控制器1200。

图1所示的θ表示滑板8的θ开度。图示的“θ＝0”表示使凸缘3的开口部31全闭的规定的θ开度，“θ＝θmax”表示使凸缘3的开口部31全开的θ开度。虚线所示的滑板8a表示全开(θ＝θmax)时的滑板8。通过驱动部10的马达来对滑板8进行摆动驱动，从而调节θ开度，由此，调节从真空处理装置流向真空泵的气体的流量。

以下，将“θ＝0”的状态下的滑板8称为“全闭”的状态。详情后述，但在滑板8全闭的状态下，后述的密封体抵接于滑板8之后，通过滑阀1将滑阀1前后的流动完全阻断。然后，将密封体抵接于全闭状态的滑板8的状态称为“完全关闭状态”，将密封体未抵接于全闭状态的滑板8的状态称为“假关闭状态”。

框体2包括设置有可开闭的盖体11的取出口12。设置所述取出口12的目的在于：不从真空处理装置或真空泵上拆除滑阀1而更换框体2内所设置的组件例如后述的密封件等。

控制器1200基于来自外部的输入，将动作指令输出至驱动部10。控制器1200从驱动部10的控制部取得滑板8的位置，在判断为滑板8成为全闭状态之后，将动作指令输出至电磁阀1000，使密封体抵接于滑板8而设为完全关闭状态。

在框体基部4的耦合器9上安装有阀单元。阀单元包括电磁阀1000与止回阀1100。压缩空气从阀单元流入至耦合器9。从耦合器9向阀单元排出压缩空气。之后，参照图3对流入至框体基部4的压缩空气的作用进行说明。

详情后述，但压缩空气从进口1101流入至止回阀1100，并经由电磁阀1000、耦合器9而流入至框体基部4。从框体基部4流出的空气经由耦合器9、电磁阀1000，从电磁阀1000的排气口1001放出。

(电磁阀)

图2是表示电磁阀1000与止回阀1100的构造、及连接于止回阀1100的设备的示意图。如图2所示，压缩机(compressor)1300所产生的高压空气储存于储气罐1400，压缩空气从储气罐1400经由进口1101供应至止回阀1100。

电磁阀1000包括第一电磁线圈1004、第二电磁线圈1005、排气口1001、储气罐侧进口1002、阀侧进口1003及切换流路1006。排气口1001敞开于大气。储气罐侧进口1002与止回阀1100连接。第一电磁线圈1004及第二电磁线圈1005根据来自控制器1200的指示而工作。

止回阀1100阻止从电磁阀1000朝向压缩空气供应源的流动。即，即使在因压缩机1300停止运转等，导致压缩空气供应源的压力低于框体基部4内部的压力的情况下，也会防止压缩空气从框体基部4的内部流出。

电磁阀1000的切换流路1006采取将储气罐侧进口1002与阀侧进口1003连接的导入状态、与将排气口1001与阀侧进口1003连接的排气状态。在图2中，切换流路1006表示了导入状态。

在未对第二电磁线圈1005施加电压的状态下，从控制器1200对第一电磁线圈1004施加电压之后，电磁阀1000的切换流路1006采取导入状态，将储气罐侧进口1002与阀侧进口1003连接。即，从控制器1200向第一电磁线圈1004的施加电压相当于释放指令，所述释放指令解除通过密封体7将滑板8固定于规定位置。

在未对第一电磁线圈1004施加电压的状态下，从控制器1200仅对第二电磁线圈1005施加电压之后，电磁阀1000的切换流路1006采取排气状态，将排气口1001与阀侧进口1003连接。即，从控制器1200向第二电磁线圈1005的施加电压相当于固定指令，所述固定指令通过密封体7来固定滑板8。

电磁阀1000的切换流路1006在未对第一电磁线圈1004及第二电磁线圈1005施加电压的状态下，维持当前的导入状态或排气状态。即，若在导入状态下，由于停电等原因而不对第一电磁线圈1004及第二电磁线圈1005施加电压，则会维持导入状态，维持将储气罐侧进口1002与阀侧进口1003连接的状态。另一方面，若在排气状态下，由于停电等原因而不对第一电磁线圈1004及第二电磁线圈1005施加电压，则会维持排气状态，维持将排气口1001与阀侧进口1003连接的状态。

(滑阀的构造)

图3是图1的III-III剖视图。但是，与图1不同，表示了仅滑板8全闭(θ＝0)时的情况。与图1的相同点在于：密封体7未抵接于滑板8。即，图3所示的滑阀1为假关闭状态。

凸缘3包括紧固面3A、开口部31、凹部33及筒部34。框体基部4包括耦合器9、通气口42、开口部41及紧固面6。再者，虽未图示，但凸缘3与框体基部4通过螺栓紧固。

开口部31与开口部41彼此相向。滑板8插入或离开开口部31与开口部41之间。再者，以下，将开口部31与开口部41的相向方向(图3的图示上下方向)上的紧固面3A侧(图3的图示上侧)仅称为“紧固面3A侧”，将开口部31与开口部41的相向方向上的紧固面6侧(图3的图示下侧)仅称为“紧固面6侧”。

框体2在凸缘3与框体基部4之间包括筒状的收容部5。收容部5包括：筒状的内周侧壁面，具有后述的筒部34的外周面34A；以及筒状的外周侧壁面，具有后述的内周面43。整体形成为环状的密封体7收容于收容部5。

密封体7包含环状的活塞部710与环状的密封环720。此处，使用图4(a)至图4(c)来进一步对活塞部710与密封环720的构造进行说明。图4(a)是凸缘3的轴向剖视图。图4(b)是活塞部710的轴向剖视图。图4(c)是密封环720的轴向剖视图。如图4(a)至图4(c)所示，分开地制作凸缘3、活塞部710、密封环720。

如图4(b)所示，活塞部710包括基部71、密封件711及密封件712。基部71包括受压部71a、筒部71b、凸部71c及凹部713。如图4(c)所示，密封环720包括基部72、密封件721、密封件722及密封件723。基部72包括槽72a、卡合部72b及圆环部72c。

返回至图3的说明。如图3所示，活塞部710包括大直径部715与小直径部716。大直径部715的外周面为受压部71a的外周面，小直径部716的外周面为筒部71b的外周面。活塞部710在设置于大直径部715的凹部715A中包括密封件711，且在设置于小直径部716的凹部716A中包括密封件712。而且，活塞部710在与凸缘3的凹部33相向的端面717中包括凹部713，且在与密封环720连接的连接面718上包括凸部71c。

密封环720在设置于外周面726的凹部726A中包括密封件721，在设置于内周面727的凹部727A中包括密封件722，在设置于紧固面6侧的端面728的凹部728A中包括密封件723，且在紧固面3A侧的端面即连接面729中包括槽72a。

在凹部33与凹部713之间设置有压缩弹簧50。

活塞部710及密封环720因凸部71c与槽72a卡合而彼此连接。因此，活塞部710及密封环720与密封体7一体地移动。

从耦合器9导入的压缩空气通过通气口42，流入至由密封件711、712划分的空间即气缸室45，并作用于活塞部710的受压部71a。密封件711将活塞部710与框体基部4的内周面43之间的间隙密封。密封件712将活塞部710与框体基部4的内周面44之间的间隙密封。通过密封件711、712的密封来防止压缩空气从气缸室45泄漏。活塞部710经由受压部71a，从压缩空气承受朝向紧固面3A侧的力。另外，活塞部710经由凹部713，从压缩弹簧50承受朝向紧固面6侧的力。在从压缩空气承受的力大于从压缩弹簧50承受的力的情况下，密封体7会向紧固面3A侧滑动移动。相反地，在从压缩弹簧50承受的力大于从压缩空气承受的力的情况下，密封体7会向紧固面6侧滑动移动。即，密封体7利用压缩弹簧50及压缩空气，在开口部31与开口部41的相向方向上滑动移动。

活塞部710及密封环720所具备的密封件无法避免由磨损引起的消耗，因此，使密封件可装卸，以能够更换组件。当更换这些密封件时，将压缩空气导入至气缸室45而使密封体7向紧固面3A侧移动，从取出口12(参照图1)进行更换。

(滑阀的完全关闭状态)

图5是滑阀1完全关闭状态下的图1的III-III剖视图，即从表示假关闭状态的图3变更了密封体7的位置后的图。

控制器1200在滑板8全闭(θ＝0)时，对电磁阀1000的第二电磁线圈1005施加电压。如上所述，在未对第一电磁线圈1004施加电压的状态下，对第二电磁线圈1005施加电压之后，电磁阀1000的排气口1001与阀侧进口1003连接，压缩空气经由耦合器9从框体基部4排出。因此，如图5所示，密封体7承受压缩弹簧50的力而向紧固面6侧滑动移动，并经由密封环720的密封件723抵接于滑板8。由此，能够将通过滑阀1的气体(图3所示的气体G)阻断，即，能够将滑阀1设为完全关闭状态。此时，密封件723以可抵接的最大面积抵接于滑板8。换句话说，密封件723无偏差地以大面积与滑板8接触，并稳定地停留于凹部728A。

根据所述实施方式，可获得如下的作用效果。

(1)滑阀1包括：框体2，形成有相向的一对开口部31、41；滑板8，插入或离开一对开口部31、41之间；以及环状的密封体7，在框体内沿着一对开口部31、41的相向方向即图3的上下方向滑动移动，抵接于插入至一对开口部31、41之间的滑板8而设为阀关闭状态。滑阀1还包括：压缩弹簧50，对密封体7施力而达到阀关闭状态；气缸室45，导入有对密封体7施力而达到阀打开状态的压缩空气；以及切换流路1006，连接于气缸室45，将气缸室45的连接目标切换为连接于压缩空气的供应源的储气罐侧进口1002及排气口1001中的任一者。滑阀1还包括：第一电磁线圈1004，根据控制器1200的阀体释放指令，以连接气缸室45与储气罐侧进口1002的方式对切换流路1006进行切换；以及第二电磁线圈1005，根据控制器1200的阀体固定指令，以连接气缸室45与排气口1001的方式对切换流路1006进行切换。

以所述方式构成滑阀1，因此，即使停止向电磁阀1000供电，电磁阀1000不工作，也会维持向滑阀1供应压缩空气的状态，所以能够将密封体7保持在固定位置。例如，当为了更换密封体7的密封件723或密封环720等组件而向滑阀1供应压缩空气时，即使停止向电磁阀1000供电，也不会产生问题。即，即使停止向电磁阀1000供电，密封体7的位置也不会变化，因此，不会妨碍组件更换作业。例如，不用担心在组件更换作业中，因密封体7移动而夹住手指。

假设在电磁阀1000包含一个电磁线圈与弹簧，且具有通过向电磁线圈施加电压而转变为向滑阀1供应压缩空气的导入状态的结构的情况下，会产生以下的问题。即，若在对电磁线圈施加电压时停止电力供应，则虽未输出来自控制器1200的动作指令，但电磁阀1000会因弹簧的弹力而转变为排气状态。因此，从滑阀1排出压缩空气，密封体7因压缩弹簧50的弹力而移动。若在此时进行组件的更换作业等，则有可能会因密封体7移动而夹住手指。

(2)实施方式的滑阀1在对第一电磁线圈1004施加电压而未对第二电磁线圈1005施加电压时，以连接气缸45与压缩空气的供应源的方式对切换流路1006进行切换，在对第二电磁线圈1005施加电压而未对第一电磁线圈1004施加电压时，以连接气缸45与排气口1001的方式对切换流路1006进行切换，在未对第一电磁线圈1004及第二电磁线圈1005施加电压时，切换流路的状态不变化。

(3)滑阀1在从压缩空气的供应源向切换流路1006引导压缩空气的管路中，包括阻止从切换流路1006朝向压缩空气的供应源的流动的止回阀1100。

因此，即使在压缩机1300因某些故障而停止工作的情况下，或在储气罐1400有破损的情况下，也能够将密封体7保持在固定位置。原因在于：在将储气罐侧进口1002与阀侧进口1003连接的导入状态下，即使气缸室45的压力高于储气罐侧进口1002的压力，由于止回阀1100的作用，空气也不会逆流向储气罐1400。而且，即使在停止供应压缩空气的同时，停止向电磁阀1000供电，如上所述，电磁阀1000的状态也不会变化，因此，能够将密封体7保持在固定位置。

(4)滑板8沿着与密封体7的滑动移动方向(图3的图示上下方向)交叉的方向(图3的图示左右方向)，换句话说，沿着不与密封体7的滑动移动方向平行的方向移动。密封体7包括可装卸的密封件711、密封件712、密封件721、密封件722、密封件723。

密封体7沿着一对开口部31、41的相向方向滑动移动，从而控制对于滑板8的按压、按压解除。解除密封体7对于滑板8的按压而使滑板8移动。由此，使滑板8覆盖开口部31、41时的覆盖面积发生变化。之后，通过密封体7按压滑板8而固定所述滑板8的位置。能够对通过滑阀1的气体流量进行调整。密封件711、密封件712、密封件721、密封件722、密封件723可装卸，因此容易更换。

而且，即使在滑板8并非为全闭状态的状况下，停止向电磁阀1000供电，也能够将密封体7保持在固定位置，因此，不会产生以下的问题。即，不会产生在滑板8并非全闭(θ＝0)的状况下，密封体7抵接于滑板8，导致密封件损伤或密封件从凹部脱落等问题。

若在滑板8并非全闭(θ＝0)的状态下，由压缩弹簧50对密封体7施力，使所述密封体7向紧固面6侧滑动移动，则会引起如图6所示的状态。图6是表示在滑板8并非全闭的状态下，密封体7抵接于滑板8的状况的一例的图。在图6中，密封件723抵接于滑板8的端部，且密封件723已变形。密封件711抵接于框体基部4的内周面43的端部，且密封件711已变形。在此种情况下，密封件711、723有可能会变形、破损，而且，可装卸的密封件711、723有可能会从凹部715A、728A脱落。若密封件变形、破损，则密闭会变得不充分，无法将通过滑阀1的流体阻断。另外，若密封件脱落，则不仅无法进行阻断，而且有可能会因其后的动作而导致滑阀1破损。

再者，在图6所示的例子中，密封件711及密封件723已产生问题，其他密封件即密封件712、密封件721、密封件722也会产生同样的问题。

所述实施方式也可以按如下方式变形。

(1)电磁阀1000是可采取导入状态与排气状态的所谓的双位置电磁阀，但只要不通过停止供电来对导入状态与排气状态进行切换，则也可以是可采取三个以上的状态的电磁阀。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种滑阀，其特征在于包括：

框体，形成有相向的一对开口部；

阀体，插入或离开所述一对开口部之间；

环状的密封体，在所述框体内沿着所述一对开口部的相向方向滑动移动，抵接于插入至所述一对开口部之间的所述阀体而设为阀关闭状态；

施力部，对所述密封体施力而达到阀关闭状态；

气缸，导入有对所述密封体施力而达到阀打开状态的压缩空气；

切换流路，连接于所述气缸，将气缸的连接目标切换为压缩空气的供应源及排气口中的任一者；

第一电磁线圈，根据阀体释放指令，以连接所述气缸与所述压缩空气的供应源的方式切换所述切换流路；以及

第二电磁线圈，根据阀体固定指令，以连接所述气缸与所述排气口的方式切换所述切换流路。

2.根据权利要求1所述的滑阀，其特征在于：

在对所述第一电磁线圈施加电压而未对所述第二电磁线圈施加电压时，以连接所述气缸与所述压缩空气的供应源的方式切换所述切换流路，

在对所述第二电磁线圈施加电压而未对所述第一电磁线圈施加电压时，以连接所述气缸与所述排气口的方式切换所述切换流路，

在未对所述第一电磁线圈及所述第二电磁线圈施加电压时，所述切换流路的状态不变化。

3.根据权利要求1或2所述的滑阀，其特征在于：

在从所述压缩空气的供应源向所述切换流路引导压缩空气的管路中，包括阻止从所述切换流路朝向所述压缩空气的供应源的流动的止回阀。

4.根据权利要求1或2所述的滑阀，其特征在于：

所述阀体沿着与所述密封体的所述滑动移动的方向交叉的方向移动，

所述密封体包括可装卸的密封部件。