CN110131421A - 一种外驱动式两段传输阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种外驱动式两段传输阀，主要包括：阀板，阀门连杆，转轴架，驱动连杆，空心行程轴，上段焊接纹管组件，下段焊接波纹管组件，限位轴套，限位法兰，矩形弹簧，升降横梁及相关件构成两组两段传输的机构；通过位于升降横梁中间位置的气缸杆的伸长与缩回，以及下弹簧的伸展或压缩，带动上、下波纹管组件压缩与伸展，使阀板首先沿垂直方向向下或向上移动，之后阀板将围绕转轴顺时针或逆时针转动一定角度，角度大小受限于固定在转轴架上的止动块；其中弹片压力使阀板与真空内热壁工艺腔室的密封面紧密贴合，为热壁工艺腔室提供了可靠的反应环境，克服了以往阀门采用旋转密封轴结构时的结构复杂，成本高，密封件易损坏等弊端。

Description

一种外驱动式两段传输阀

技术领域

本发明涉及光伏技术领域，具体涉及一种PECVD镀膜工艺的内热壁工艺腔室基片传输口密封的技术领域。

背景技术

PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition）是指等离子体增强的化学气相沉积技术。即在真空环境下,借助于气体辉光放电产生的低温等离子体，增强了反应物质的化学活性，促进了气体间的化学反应，从而在基片上沉积出所需的膜层。

为了保证沉积薄膜时工艺腔室具有恒定的温度，稳定的气体压强及工艺参数良好的重复性，会将工艺腔室设计成双层真空室结构。即：真空外腔室，真空内热壁工艺腔室；真空内热壁工艺腔室位于真空外腔室的内侧，两者具有相对独立的真空环境；为了保证基片的薄膜质量，首先要保证沉积薄膜过程中，真空内热壁工艺腔室内具有恒定温度，稳定的工作压强以及良好的工艺参数的重复性，因此对内热壁工艺腔室基片传输口处，需要有独立、可靠的阀门密封。

以往对热壁内工艺腔室基片传输口的密封阀门，一般采用的是旋转密封的形式。即：通过从真空外腔室的两外侧引入磁流体密封轴或橡胶圈密封轴结构与阀门连接，通过外部两个气缸驱动，带动阀门旋转，实现对真空内热壁工艺腔室的密封。往往磁流体密封轴结构较为复杂，加工成本较高，过高的热壁温度也会影响磁流体密封的性能；橡胶圈密封轴结构虽然简单，但密封轴长时间旋转，会造成密封圈的损坏，降低对真空腔室密封性能，最终会造成真空内热壁工艺腔室内的工作参数及工艺环境的不稳定。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种外驱动式两段阀，其目的是：阀板与真空热壁内工艺腔室的密封，通过两段焊接波纹管的直线输来完成。

本发明所采用的技术方案是：提供了一种外驱动式两段传输阀，其征在于，包括：阀板，阀门连杆，转轴架，驱动连杆，空心行程轴，上段焊接纹管组件，下段焊接波纹管组件，限位轴套，限位法兰，矩形弹簧，升降横梁及相关件构成两组可实现两段传输的机构，通过限位法兰固定于升降横梁两端，气缸位于升降横梁的中间位置；其中，上段焊接波纹管组件包括：上波纹管轴，上波纹管，上波纹管法兰；下段焊接波纹管组件包括：下波纹管上法兰，下波纹管，下波纹管下法兰；当气缸杆向下伸长时，首先下弹簧伸展，带动上段焊接波纹管组件被压缩，阀板被阀门连杆带动，围绕转轴顺时针转动一定角度，直至阀门连杆碰到止动块止；然后下段焊接波纹管组件被压缩，转轴架带动阀板垂直下移，直至转轴架碰到护套止；当气缸向杆缩回时，首先下段焊接波纹管组件伸展，转轴架带动阀板，空心行程轴以及相连件垂直上移，直至空心行程轴下法兰碰到限位轴套止，然后下弹簧被压缩，在弹簧力的作用下使上段焊接波纹管组件被压缩，阀板被驱动连杆，阀门连杆带动，围绕转轴逆时针转动，直至限位法兰碰到空心行程轴止；使阀板与真空内热壁工艺腔室紧密贴合，其中U型弹片对阀板起到压紧和缓冲的作用，使阀板与真空热壁工艺腔室始终有很好的密封效果和重复性；克服了以往阀门靠旋转密封结构时所带来的密封件容易损坏，或磁流体密封结构复杂，成本高，整体密封阀门结构庞大等弊端。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：外驱动式两段传输阀，工作过程仅靠一个直线气缸驱动，通过两段直线传输完成，其中阀板的转动，也是通过连杆结构将直线传输转换而成，无需任何旋转密封结构来完成。外驱动式两段传输阀通过气缸杆垂直伸缩，以及下弹簧的伸展或压缩，带动升降横梁及安装在升降横梁上位于气缸两侧的限位法兰，上段焊接波纹管轴，空心行程轴，下段焊接波纹管，以及和波纹管组件相连的转轴架，门阀连杆，驱动连杆，阀板等相关件实现上下移动，通过止动块控制阀板的转动角度，通过连杆机构将上段焊接波纹管组件的直线压缩或伸展，转换成阀板围绕转轴顺时针或逆时针转动，有效完成阀板对热壁内工艺腔室的密封与脱开功能，结构简单，操作安全、可靠，适用于PECVD双层工艺腔室中的内热壁工艺腔室的阀门口密封。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述；

图1是本发明一种外驱动式两段传输阀主要结构示意图；

图2是本发明一种外驱动式两段传输阀正面结构示意图；

图3是本发明一种外驱动式两段传输阀滚轮限位结构示意图；

图中：1真空外腔室、2护套、3真空内热壁工艺腔室、4转轴架、5转轴、6阀门连杆、7阀板、8弹片、9固定板、10连杆轴、11驱动连杆、12上段焊接波纹管组件、12-1上波纹管轴、12-2上波纹管、12-3上波纹管上法兰、13止动块、14支座、15空心行程轴、16下段焊接波纹管组件、17限位轴套、18下弹簧、19限位法兰、20升降横梁、21气缸、22连杆连杆长销轴、23滚轮。

具体实施方式

为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构及细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此，本发明不受下面公开的具体实施的限制。

下面结合附图和实施例对本发明提供的一种外驱动外驱动式两段传输阀做进一步详细说明。

图1是本发明一种外驱动式两段传输阀主要结构示意图；图2是本发明一种外驱动式两段传输阀正面结构示意图；图3是本发明一种外驱动式两段传输阀滚轮限位结构示意图；本发明的一种外驱动式两段传输阀被安装在PECVD双层工艺腔室内，即位于真空外腔室与真空内热壁工艺腔室之间的真空外腔室内的底板上。

本发明实施例提供了一种外驱动式两段传输阀，包括：如图1所示阀板（7）通过弹片（8），固定板（9）与阀门连杆（6）连接，阀门连杆（6）又通过转轴（5）与转轴架（4）活动连接，同时又通过连接轴（10）与驱动连杆（11）的一端活动连接，驱动连杆（11）的另一端通过如图3所示的连接长销轴（22）与上段焊接纹管组件（12）中上波纹管轴（12-1）活动相连；空心行程轴（15），上波纹管下法兰（12-3）及下波纹管下法兰（16-3）通过法兰结构固定连接在转轴架（4）水平法兰上，转轴架（4）上面靠近转轴（5）侧固定连接有止动块（13），另一侧固定连接有支座（14）；连接长销轴（22）两端处各同轴连接有一个滚轮（23），滚轮（23）外径与支座（14）内侧上方垂直面相切；下段焊接波纹管组件（16）的下波纹管下法兰（16-3），限位轴套（17）的上法兰一起同轴固定在真空外腔室（1）的底板外侧，护套（2）同轴固定连接在真空外腔室（1）的底板内侧；空心行程轴（15）下端与限位法兰（19）之间内置有下弹簧（18），上述相关件构成两组可实现两段传输的机构，通过限位法兰（19）固定连接在升降横梁（20）两端，气缸（21）位于升降横梁的中间位置。

其中，上段焊接波纹管组件（12）包括：上波纹管轴（12-1），上波纹管（12-2），上波纹管法兰（12-3）；下段焊接波纹管组件（16）包括：下波纹管上法兰（16-1），下波纹管（16-2），下波纹管下法兰（16-3）；工作时当需要打开阀板时，气缸（21）杆向下伸长，首先下弹簧（18）伸展，带动上段焊接波纹管组件（12）被压缩，上波纹管轴（12-1）带动驱动连杆（11），阀门连杆（6），此时阀板（7）通过弹片（8）、固定板（9）被阀门连杆（6）带动，围绕转轴（5）顺时针转动至阀门连杆（6）下面碰到止动块（13）上斜面止；阀板（7）完全脱离真空内热壁工艺腔室（3）密封面，并与真空内热壁工艺腔室（3）密封面保持一定的倾斜角度，然后下段焊接波纹管组件（16）开始被压缩，转轴架（4）带动阀板（7）垂直下移，直至转轴架（4）碰到护套（2）止；当需要关闭阀板时，气缸（21）杆向上缩回，首先下段焊接波纹管组（16）展开，转轴架（4）带动阀门连杆（6），阀板（7），空心行程（15），支架（14）以及相连件垂直上移，直至空心行程轴（15）下法兰碰到限位轴套（17）下端面止；然后下弹簧（18）被压缩，上段焊接波纹管组件（12）展开，阀板（7）被驱动连杆（11），阀门连杆（6）带动，围绕转轴（5）逆时针转动，直至限位法兰（19）碰到空心行程轴（15）止，并在U型弹片（8）的作用下，阀板（7）与真空内热壁工艺腔室（3）密封面紧密贴合，U型弹片（8）对阀板（7）起到压紧和缓冲的作用，同时，如图3所示的由驱动连杆（11）带动的连杆长销轴（22）上的两侧滚轮（23）的外圆与支座（14）内侧垂直面刚好相切，对阀板密封起到了压紧和定位的作用，保证阀板（7）与真空内热壁工艺腔室（3）始终有很好的密封效果和很好的密封重复性。

外驱动式两段传输阀，工作过程仅需一个直线气缸驱动，通过两段直线传输完成，其中阀板的摆动，也是通过连杆机构通过直线传输转换而成，无需任何旋转密封结构来完成。通过位于升降横梁中间位置的气缸杆的伸长与缩回，以及下弹簧的伸展或压缩，带动上、下波纹管组件压缩与伸展，使阀板首先沿垂直方向向下或向上移动，之后阀板将围绕转轴顺时针或逆时针转动一定角度，角度大小受限于固定在转轴架上的止动块；其中弹片压力使阀板与真空内热壁工艺腔室的密封面紧密贴合，为热壁工艺腔室提供了可靠的反应环境，克服了以往阀门采用旋转密封轴结构时的结构复杂，成本高，密封件易损坏等弊端，适用于PECVD双层工艺腔室中的内热壁工艺腔室的阀门口密封。

本实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在本发明权利要求保护范围之内。

Claims (19)

1.一种外驱动式两段传输阀，其特征在于，包括：阀板（7），固定板（9），阀门连杆（6），转轴架（4），驱动连杆（11），空心行程轴（15），上段焊接波纹管组件（12），下段焊接波纹管组件（16），限位轴套（17），护套（2），止动块（13），下弹簧（18），限位法兰（19），升降横梁（20）等构成两组可实现两段传输的机构，位于气缸（21）的两侧；

所述上段焊接波纹管组件（12）包括：上波纹管轴（12-1），上波纹管（12-2），上波纹管下法兰（12-3）；所述下段焊接波纹管组件（16）包括：下波纹管上法兰（16-1），下波纹管（16-2），下波纹管下法兰（16-3）；当气缸杆向下伸长时，首先下弹簧（18）伸展，带动上段焊接波纹管组件（12）被压缩，阀板（7）被阀门连杆（6）带动，围绕转轴（5）顺时针转动至阀门连杆（6）碰到止动块（13）止；然后下段焊接波纹管组件（16）被压缩，转轴架（4）带动阀板（7），空心行程轴（15）以及相连件垂直下移，直至转轴架（4）碰到护套（2）止； 当气缸杆杆缩回时，首先下段焊接波纹管组件（16）展开，转轴架（4）带动阀板（7），空心行程轴（15）以及相连件等垂直上移，直至空心行程轴（15）下法兰碰到限位轴套（17）止，然后下弹簧（18）被压缩，上段焊接波纹管组件（12）伸展，阀板（7）被驱动连杆（11），阀门连杆（6）带动，围绕转轴（5）逆时针摆动，直至限位法兰（19）碰到空心行程轴（15）止，此时弹片（8）压紧阀板（7）与真空内热壁工艺腔室（3）紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述阀板（7）采用2mm厚的不锈钢板，阀板四周分布有多组长形方孔。

3.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述弹片（8）呈U形结构，采用0.2mm厚不锈钢片，所述弹片（8）的一端加工出凸起的卡片及弯边，与所述阀板（7）相连，所述弹片（8）的另一端通过压板固定在所述固定板（9）上。

4.根据权利要求3所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述固定板（9）通过螺钉固定在阀门连杆（6）上。

5.根据权利要求4所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的阀门连杆（6）上有两个定位孔，上侧定位孔通过所述连杆轴（10）与所述驱动连杆（11）一端活动相连，下定位孔通过所述转轴（5）与所述转轴架（4）活动相连，所述的驱动连杆（11）可围绕所述连杆轴（10）实现摆动，所述的门阀连杆（6）可围绕所述转轴（5）实现摆动。

6.根据权利要求1或5所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的驱动连杆（11）另一端通过所述连杆长销轴（22）与所述上波纹管轴（12-1）相连，所述的上波纹管下法兰（12-3）固定在所述转轴架（4）上。

7.根据权利要求1或5所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的转轴架（4）上靠近下定位孔侧，固定连接有所述止动块（13），所述转轴架（4）另一侧固定连接有所述支座（14），所述的支座（14），内侧上方加工出两垂直面。

8.根据权利要求书6和7所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的连杆长销轴（22）两端处各同轴连接有所述滚轮（23），所述的连杆长销轴（22）轴线与所述支座（14）内侧上方两垂直面平行。

9.根据权利要求7或8所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的滚轮（23）外径与所述支座（14）内侧上方两垂直面相切。

10.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的空心行程轴（15）上法兰与所述下波纹管上法兰（16-1）通过螺钉及法兰结构固定连接在所述转轴架（4）上。

11.根据权利要求1或10所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的空心行程轴（15）下端与限位法兰（19）之间内置有下弹簧（18），所述的下弹簧（18）为矩形压缩弹簧。

12.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的下段焊接波纹管组件（16）中的下波纹管下法兰（16-3）及所述的限位轴套（17）由螺钉固定连接在所述真空外腔室（1）底板的外侧。

13.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的护套（2）由螺钉固定连接在所述真空为腔室（1）底板的内侧。

14.根据权利要求18所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的限位法兰（19）由螺钉固定连接在所述升降横梁（20）的两侧。

15.根据权利要求1所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的气缸（21）轴端固定连接在所述横梁（20）的中间，所述的气缸（21）上法兰由螺钉固定连接在所述真空外腔室（1）底板的外侧。

16.根据权利要求1-15所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的阀板（7）与所述升降横梁（20）始终平行。

17.根据权利要求1-16所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的上段焊接波纹管组件（12），下段焊接波纹管组件（16），始终位于同一轴线上，与所述阀板（7），升降横梁（20）始终垂直。

18.根据权利要求1-11所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的空心行程轴（15）位于所述下段焊接波纹管组件（16）内侧，且垂直移动。

19.根据权利要求1-18所述的一种外驱动式两段传输阀，其特征在于所述的阀板（7）与所述真空内热壁工艺腔室（3）密封过程，是通过两段直线传输完成，其中所述阀板（7）的转动，是靠所述下弹簧（18）的伸展与压缩，并经过连杆机构由直线传输转换而成，无任何旋转密封结构。