CN111853264B - 油压驱动系统及闸阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种油压驱动系统及闸阀。油压驱动系统是以能够在真空气氛的腔室内按压对象物的方式伸缩的油压驱动系统。油压驱动系统具有真空致动器和油压驱动部。所述油压驱动部具备油压产生部、用于驱动所述油压产生部的驱动部和向所述驱动部供电的电源。能够通过从所述油压驱动部向固定部供给的工作油压来驱动伸缩杆。在所述驱动部设置有反转应对部,在所述伸缩杆通过油压施力部件的作用力向远离所述对象物的方向移动时,所述反转应对部对付电动机的反转状态。

Description

油压驱动系统及闸阀
技术领域
本发明涉及一种油压驱动系统及闸阀,特别是涉及一种适于在油压驱动系统及使用油压驱动系统的钟摆式闸阀中使用的技术,该油压驱动系统具有在真空中能够油压驱动且能回弹的真空致动器。
背景技术
在真空装置等中设置有在真空气氛的腔室内按压对象物的伸缩致动器。作为这种伸缩致动器,从防止腔室内的污染等的观点来看,已知有如下结构:该结构通过在真空气氛的腔室外配置有驱动部,从而驱动腔室内的伸缩部。
例如,伸缩致动器具有电磁驱动型、气动驱动型或油压驱动型等。
与此相对地,本发明人曾提出与钟摆式闸阀有关的专利申请(专利文献1),该钟摆式闸阀具有作为施力部的油压驱动型伸缩致动器,该施力部在密闭时将阀体推压到阀箱开口。
在此,关于伸缩致动器中的油压供给,油压产生部中的弹簧等的施力部件和由电源供电的电动机负责伸缩杆的伸长及退缩中的任一操作。
将包括这种伸缩致动器的结构及伸缩致动器的操作称为回弹。
作为闸阀,除了在大面积下的阻断操作的高可靠性以外,还要求在电源供给的消失或者气动等控制流体驱动压力的消失等紧急情况下,能够进行关闭流道的常闭操作。
该常闭操作是指,在进行阀阻断操作时用于驱动阀体等的供给电力或气动等的动力源未起作用的状态下等,能够进行关闭流道的操作以及维持关闭流道的状态。
专利文献1:日本专利第6358727号公报
为了考虑安全性而实现常闭操作时,需要兼顾正常操作和紧急操作,该正常操作利用的是由电动机产生的油压,该紧急操作在正常供电时的基础上紧急停电时利用回弹。
然而,在停电时能够进行回弹的情况下,如果对供电消失的油压产生用的电动机通过回弹进行紧急操作,则存在如下问题。
首先,当在停电之际油压因回弹而逆流时,在油压产生部中会同时发生电动机旋转轴的反转。那么,在供电消失状态下反转的电动机中产生再生电力。
在此,对于能够在大面积下进行阻断操作的闸阀来说,为了驱动阀体,使用额定电流极大的电动机。因此,由于上述再生电力非常大,因此有可能损坏与电动机连接的电子部件。因此,要求防止再生电力引起的电子部件等的破损。
另外,对于能够在大面积下进行阻断操作的闸阀来说,由于阀体的重量较重,因此为了驱动该阀体,需要转矩大的电动机。
因此,在作为油压产生用电动机采用有刷直流电动机等的情况下,有时因较大的齿槽转矩而对停电时利用弹簧的油压产生用电动机的反转带来阻碍。
因此,回弹时的电动机的反转有可能会受到齿槽转矩的阻碍。
在该情况下,有可能无法顺利进行闸阀中的阀体的关闭操作。
或者,有时会发生阀体附近的故障等不良情况。因此人们要求防止这种齿槽转矩对常闭操作的影响以提高闸阀常闭操作的可靠性。
另外,虽然通过使用伺服电动机,能够降低齿槽转矩对常闭操作的影响,但在该情况下,存在因伺服电动机的功耗较大而不可取的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的,想要达到以下目的。
1、在能够油压驱动且具有回弹机构的油压驱动系统中,提高紧急时的操作可靠性。
2、降低齿槽转矩的影响。
3、降低紧急时回弹对电动机反转的影响。
4、防止紧急时发生不良情况。
5、缩减功耗。
5、延长部件的寿命并降低维护等必要性。
本发明的油压驱动系统具有真空致动器,所述真空致动器以能够在真空气氛的腔室内按压对象物的方式伸缩,所述油压驱动系统包括:通过从外部供给的工作油压来驱动的所述真空致动器;和向所述真空致动器供给工作油压的油压驱动部。
所述油压驱动部包括:用于产生工作油压的油压产生部;用于驱动所述油压产生部的驱动部;和用于向所述驱动部供电的电源,在所述驱动部中设置有电动机及油压施力部件,所述驱动部能够以在所述油压产生部中产生彼此反向的工作油压的方式驱动所述油压产生部。
真空致动器包括:能够朝向所述对象物伸缩的伸缩杆;和用于使所述伸缩杆伸缩的固定部,所述真空致动器能够通过从所述油压驱动部向所述固定部供给的工作油压来驱动所述伸缩杆。
在所述驱动部中设置有反转应对部,所述反转应对部在所述伸缩杆通过所述油压施力部件的作用力向远离所述对象物的方向移动时,对付所述电动机的反转状态,从而解决上述问题。
在本发明的油压驱动系统中,在所述反转应对部中可设置有具有制动功能的励磁制动器,所述制动功能为在所述电源供电的状态下停止所述电动机的旋转驱动轴的功能。
在本发明的油压驱动系统中,优选在所述反转应对部中设置有具有离合功能的励磁离合器,所述离合功能为在所述电源未供电的状态下解除所述油压产生部与所述电动机的旋转驱动轴的连结的功能。
在本发明的油压驱动系统中,在所述反转应对部中设置有再生电流处理部。
所述电动机可以是无芯无刷直流电动机。
另外,在本发明的油压驱动系统中,所述电动机可以是有刷直流电动机。
本发明的闸阀为能够进行常闭操作的闸阀,包括:阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;阀体,能够开放及关闭所述流道;旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体,并且具有沿流道方向延伸的轴线;旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;可动阀部,能够改变所述流道方向上的位置并设置于所述阀体上;阀箱施力部,设置于所述阀箱中且通过使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀部沿所述流道方向移动而进行关闭;和油压驱动部,通过工作油的给排来驱动所述阀箱施力部。
所述阀箱施力部为上述任一项所述的油压驱动系统中的所述真空致动器。
所述油压驱动部为上述任一项所述的油压驱动系统中的所述油压驱动部。
所述阀体可以是上述任一项所述的油压驱动系统中的所述对象物。
本发明的油压驱动系统具有真空致动器,所述真空致动器以能够在真空气氛的腔室内按压对象物的方式伸缩,所述油压驱动系统包括:通过从外部供给的工作油压来驱动的所述真空致动器;和向所述真空致动器供给工作油压的油压驱动部。
所述油压驱动部具备:用于产生工作油压的油压产生部;用于驱动所述油压产生部的驱动部;和用于向所述驱动部供电的电源,在所述驱动部中设置有电动机及油压施力部件,所述驱动部能够以在所述油压产生部中产生彼此反向的工作油压的方式驱动所述油压产生部。
真空致动器包括:能够朝向所述对象物伸缩的伸缩杆;和用于使所述伸缩杆伸缩的固定部,所述真空致动器能够通过从所述油压驱动部向所述固定部供给的工作油压来驱动所述伸缩杆。
在所述驱动部设置有反转应对部,所述反转应对部在所述伸缩杆通过所述油压施力部件的作用力向接近所述对象物的方向移动时,对付所述电动机的反转状态。
由此,油压驱动系统在通常的供电时,通过由油压驱动部供给的油压来驱动真空致动器以使伸缩杆退缩,从而解除向对象物的按压。另外,油压驱动系统通过油压施力部件的作用力使伸缩杆伸长,从而按压对象物。由此,能够提供具有回弹功能的油压驱动系统。
另外,油压驱动系统在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失时,油压因油压施力部件的作用力向真空致动器侧逆流。此时,即使在油压驱动系统中驱动部的电动机反转的情况下,也能通过反转应对部来对付电动机中发生的旋转轴的反转,从而能够防止油压驱动系统破损或者真空致动器发生破损等的不良情况。
具体而言,能够抑制在电动机中产生的再生电力对其他部件的影响,或者能够避免电动机发生旋转轴的反转。
本发明的油压驱动系统在所述反转应对部中设置有具有制动功能的励磁制动器,所述制动功能为在所述电源供电的状态下停止所述电动机的旋转驱动轴的功能。
由此,在通常的供电时,能够通过励磁制动器来防止电动机的旋转轴不小心反转。另外,在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失时,能够停止励磁制动器的制动功能。由此,在因油压施力部件的作用力而油压向真空致动器逆流时,能够使驱动部的电动机迅速反转而无障碍地实现常闭功能。
本发明的油压驱动系统在所述反转应对部中设置有具有离合功能的励磁离合器,所述离合功能为在所述电源未供电的状态下解除所述油压产生部与所述电动机的旋转驱动轴的连结的功能。
由此,在通常的供电时,能够通过励磁离合器将电动机的旋转驱动力迅速传递给油压产生部来驱动真空致动器。另外,在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失时,能够解除所述油压产生部与电动机的旋转驱动轴的连结。由此,在油压通过油压施力部件的作用力向真空致动器逆流时,能够防止因油压施力部件的作用力反转的油压产生部的操作传递给电动机,从而能够防止电动机反转。
在本发明的油压驱动系统中,在所述反转应对部中设置有再生电流处理部。所述电动机为无芯无刷直流电动机。
由此,缩减功耗并得到充分的驱动转矩,并且抑制在电动机的反转时产生的再生电力对其他部件带来的影响。能够实现回弹功能和充分的反转对策,并且能够在真空气氛中运行长寿命的油压驱动系统。
另外,在本发明的油压驱动系统中,所述电动机为有刷直流电动机。
由此,缩减功耗并得到充分的驱动转矩,并且抑制在电动机的反转时产生的再生电力对其他部件带来的影响。能够实现回弹功能和充分的反转对策,并且能够在真空气氛中运行长寿命的油压驱动系统。
本发明的闸阀为能够进行常闭操作的闸阀,具备:阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;阀体,能够开放及关闭所述流道;旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体,并且具有沿流道方向延伸的轴线;旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;可动阀部,能够改变所述流道方向上的位置并设置于所述阀体;阀箱施力部,设置于所述阀箱中且通过使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀部沿所述流道方向移动而进行关闭;和油压驱动部,通过工作油的给排来驱动所述阀箱施力部。
所述阀箱施力部为上述任一项所述的油压驱动系统中的所述真空致动器。
所述油压驱动部为上述任一项所述的油压驱动系统中的所述油压驱动部。
所述阀体为上述任一项所述的油压驱动系统中的所述对象物。
由此,在通常的供电时,通过由油压驱动部供给的油压来驱动真空致动器。通过使伸缩杆伸长关闭按压后的阀体,并且通过驱动部的驱动来使伸缩杆退缩,从而解除对阀体的按压来开阀。由此,能够提供具有回弹功能的闸阀。
另外,在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失之际,油压因油压施力部件的作用力从油压产生部向阀箱施力部(固定部)逆流时,可以设想驱动部的电动机反转的情况。在该情况下,也能通过反转应对部来对付电动机中发生的旋转轴的反转,从而能够防止油压驱动系统破损或者真空致动器发生破损等的不良情况。
具体而言,能够抑制在电动机中产生的再生电力对其他部件带来的影响,或者能够避免电动机中产生旋转轴的反转。
此外,在通常的供电时,能够利用励磁制动器防止电动机的旋转轴不小心反转。另外,在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失时,能够停止励磁制动器的制动功能。由此,在油压因油压施力部件的作用力从油压产生部向阀箱施力部(固定部)逆流时,能够使驱动部的电动机迅速反转而无障碍地实现常闭功能。
或者,在通常的供电时,能够通过励磁离合器将电动机的旋转驱动力迅速传递给油压产生部来驱动真空致动器。另外,在从电源向驱动部供给的供给电力消失的电源丧失时,能够解除所述油压产生部与电动机的旋转驱动轴的连结。由此,在油压通过油压施力部件的作用力从油压产生部向阀箱施力部(固定部)逆流时,能够防止因油压施力部件的作用力反转的油压产生部的操作传递给电动机,从而能够防止电动机反转。
根据本发明,能够提供可取得以下效果的油压驱动系统及闸阀。
1、在能够油压驱动且具有回弹机构的油压驱动系统中,提高紧急时的操作切实性。
2、降低齿槽转矩的影响。
3、降低紧急时的回弹对电动机反转的影响。
4、防止紧急时发生不良情况。
5、缩减功耗。
6、延长部件的寿命并降低维护等必要性。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的油压驱动系统的示意图。
图2是表示本发明的第二实施方式的油压驱动系统的示意图。
图3是表示本发明的第三实施方式的闸阀的沿流道方向的示意性剖视图,是表示阀体配置在退避位置(阀开放位置)上的情况的图。
图4是表示本发明的第三实施方式的闸阀的沿流道的示意性剖视图,是表示阀体配置在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)上的情况的图。
图5是表示本发明的第三实施方式的闸阀的沿流道的示意性剖视图,是表示阀体配置在阀关闭位置上的情况的图。
图6是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的油压驱动部的示意说明图。
图7是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的油压驱动部的示意说明图。
图8是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的油压驱动部的示意说明图。
图9是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的示意说明图。
图10是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的示意说明图。
图11是表示本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的示意说明图。
图12是表示本发明的第五实施方式的具备油压驱动系统的真空装置的示意说明图。
图13是表示本发明的第六实施方式的闸阀结构的与流道正交的剖视图。
图14是表示本发明的第六实施方式的闸阀结构的沿流道的剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置(FREE)上的情况的图。
图15是表示图13中的沿线段A-O的主要部分的沿流道的放大剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置(FREE)上的情况的图。
图16是表示图13中的沿线段B-O-C的主要部分的沿流道的放大剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置(FREE)上的情况的图。
图17是表示图13中的阀框施力部的主要部分的沿流道的放大剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置(FREE)上的情况的图。
图18是表示本发明的第六实施方式的闸阀结构的沿流道的剖视图,是表示阀体配置在阀开位置(没有正压或差压)上的情况的图。
图19是表示图18的主要部分的沿流道的放大剖视图。
图20是表示图18的主要部分的沿流道的放大剖视图。
图21是表示图18的主要部分的沿流道的放大剖视图。
图22是表示本发明的第六实施方式的闸阀结构的沿流道的剖视图,是表示阀体配置在背压位置上的情况的图。
图23是表示图23的主要部分的沿流道的放大剖视图。
图24是表示图23的主要部分的沿流道的放大剖视图。
图25是表示本发明的第六实施方式的闸阀的阀箱中的阀箱施力部的配置的立体图。
图26是表示本发明的第六实施方式的闸阀的阀箱中的阀箱施力部的配置的立体图。
具体实施方式
下面,根据附图对本发明的第一实施方式的油压驱动系统进行说明。
图1是表示本实施方式的油压驱动系统的示意图,在图1中,附图标记700为油压驱动部。
如图1所示,本实施方式的油压驱动系统具有回弹功能,具有油压驱动部700和真空致动器70。
本实施方式的真空致动器70为在真空气氛的腔室Ch内能够按压对象物的伸缩致动器。本实施方式的真空致动器70由于通过油压进行控制,因此能够将该按压力控制为规定的值。
如图1所示,本实施方式的真空致动器70具有伸缩杆(可动部)72、施力部件(压簧)73和固定部71。
在本实施方式中,真空致动器70的固定部71被固定在真空装置的腔室中的壁部、底部或腔室内的机构等。
在本实施方式中,真空致动器70的可动部(伸缩杆)72能够从固定部71朝向真空气氛的腔室Ch内伸缩。
真空致动器70被配置为施力部件(压簧)73能够向远离对象物的方向对可动部(伸缩杆)72施力。
在真空致动器70中,如图1所示,通过施力部件(压簧)73的作用力退缩的可动部(伸缩杆)72远离对象物并收纳在固定部71。
通过由油压驱动部700供给的油压(非压缩性流体)来进行真空致动器70的驱动。
如图1所示,油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700具有油压产生部701、油压管702、油压施力部件720和驱动部705。
油压产生部701产生向固定部71供给的油压。
油压管702与油压产生部701和真空致动器70的固定部71连接。
油压驱动部700为能够进行常闭操作的结构。
油压产生部701通过驱动部705的驱动或油压施力部件720的作用力来产生操作方向或反方向的油压。
油压产生部701在使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,通过油压施力部件720的作用力来产生油压,并且以流向真空致动器70的方式供给工作油。
另外,油压产生部701在结束操作时能够维持油压状态并维持可动部(伸缩杆)72伸缩后的状态。另外,能够适当控制按压力等的可动部(伸缩杆)72与对象物的抵接状态。
驱动部705具有电动机705m。
电动机705m在使可动部(伸缩杆)72进行退缩操作时,产生大于油压施力部件720的作用力的驱动力,并且以将工作油从真空致动器70流向油压产生部701的方式驱动油压产生部701。
电动机705m为无芯无刷直流电动机。
驱动部705具有用于停止电动机705m的旋转轴的旋转的励磁制动器705b。
驱动部705具有再生电流处理部705c,该再生电流处理部705c用于处理在电动机705m的旋转轴相对于驱动方向反转时产生的再生电力。
驱动部705与控制部(控制器)706连接并被控制。
驱动部705与电源707连接并被供给用于对驱动部705进行驱动的电力。
真空致动器70通过由油压驱动部700供给的工作油压产生大于施力部件(压簧)73的作用力的驱动力,并且对可动部(伸缩杆)72进行驱动。
真空致动器70能够由油压驱动部700回弹。
回弹是指工作油因油压产生部701的油压施力部件720的作用力从油压产生部701流向真空致动器70,以向与电动机705m的操作方向相反的方向驱动可动部(伸缩杆)72。
在驱动部705中设置有反转应对部。反转应对部在通过油压施力部件720的作用力而产生使可动部(伸缩杆)72向接近对象物的方向移动的回弹时,对付电动机705m的反转状态。
励磁制动器705b和再生电流处理部705c构造反转应对部。
励磁制动器705b具有制动功能,该制动功能在由电源707供电的状态下停止电动机705m的旋转驱动轴。
在从电源707向驱动部705供给电力的状态下,即在通常的供电时,励磁制动器705b防止电动机705m的旋转轴不小心反转。
在从电源707向驱动部705的供给电力消失的电源丧失时,励磁制动器705b可以停止制动功能。
或者,励磁制动器705b在通常的供电时可通过控制部(控制器)706的控制来解除对电动机705m的制动功能。
需要说明的是,作为励磁制动器705b可使用公知的制动器,其结构不受限定。
再生电流处理部705c可以是再生电阻,在通过回弹使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,即在工作油从油压产生部701向真空致动器70逆流时,该再生电阻消耗由旋转轴反向旋转的电动机705m产生的再生电力,从而抑制对其他驱动器(ドライバ)的影响。
或者,再生电流处理部705c可以是二极管等,该二极管通过控制由反向旋转的电动机705m产生的再生电力的电流方向以免流向电源707。
需要说明的是,再生电流处理部705c可使用公知的电路或设备等的处理部,其结构不受限定。
在本实施方式的油压驱动系统中,在通常的供电时,油压驱动部700通过电动机705m向引入工作油的方向操作油压产生部701。
由此,真空致动器70通过内部的施力部件(压簧)73的作用力使可动部(伸缩杆)72向固定部71退缩。由此,解除可动部(伸缩杆)72对对象物的按压。
另外,在本实施方式的油压驱动系统中,油压驱动部700通过油压施力部件720向挤出工作油的方向操作油压产生部701。由此,真空致动器70通过供给到固定部71的油压使可动部(伸缩杆)72从固定部71伸长。由此,通过可动部72(伸缩杆)来按压对象物。
如此,通过油压产生部701的油压施力部件720使真空致动器70的可动部(伸缩杆)72伸长而按压对象物的操作为回弹。
当在回弹之际操作可动部(伸缩杆)72时,通过油压施力部件720的作用力,使工作油从油压产生部701向真空致动器70逆流。
同时,通过油压施力部件720的作用力,使电动机705m的旋转轴反向旋转。
旋转轴反向旋转时的电动机705m产生再生电力。
在此,在从电源707向驱动部705供给电力的状态即在通常的供电时因油压施力部件720而发生回弹的情况下,控制部(控制器)706控制反转应对部的励磁制动器705b,从而解除对电动机705m的制动功能。
此时,控制部(控制器)706能够通过控制从电源707向驱动部705供给的供给电力来进行抑制转数的控制,从而使得电动机705m的反转速度成为规定状态。由此,能够抑制在电动机705m中产生不必要的再生电力。
需要说明的是,通过反向旋转时的电动机705m产生的再生电力由反转应对部的再生电流处理部705c消耗或者控制电流方向。由此,抑制再生电力对其他设备带来影响。
另外,在从电源707向驱动部705的电力供给消失的状态下,即在电源丧失时因油压施力部件720而产生回弹的情况下,电力供给消失的反转应对部的励磁制动器705b解除对电动机705m的制动功能。
此时,虽然电动机705m的反转速度较大,并且产生较大的再生电力,但通过反向旋转的电动机705m产生的再生电力由反转应对部的再生电流处理部705c消耗或者控制电流方向。由此,抑制再生电力对其他部件带来的影响。
由此,油压驱动系统具有回弹功能,并且通过反转应对部的励磁制动器705b和再生电流处理部705c,使反向旋转的电动机705m空转,从而能够抑制发生油压逆流时的影响。
由此,在因油压施力部件720而发生回弹的情况下,也能够通过反转应对部的励磁制动器705b和再生电流处理部705c,与油压产生部701的驱动系统的反转对应地使反向旋转的电动机705m空转,从而防止油压驱动系统破损或者真空致动器70发生破损等的不良情况。
因此,能够抑制在电动机705m中产生的再生电力对其他部件的影响。或者,在电动机705m中能够不发生旋转轴的反转。
由此,能够在较少的功耗下得到足够的驱动转矩,并且抑制电动机705m反转时产生的再生电力对其他部件带来的影响。能够实现回弹功能和充分的反转对策,并且能够在真空气氛中运行长寿命的油压驱动系统。
另外,在因油压施力部件720而发生回弹的情况下,无需使用电磁阀等来阻断从油压产生部701向真空致动器70逆流的油压。因此,能够实现油压驱动系统的操作可靠性的提高及部件的长寿命。同时,在缩减维护次数的情况下,也能够提高可靠性。
下面,根据附图对本发明的第二实施方式的油压驱动系统进行说明。
图2是本实施方式的油压驱动系统的示意图,在图2中,附图标记700为油压驱动部。
如图2所示,本实施方式的油压驱动系统具有回弹功能,并且具有油压驱动部700和真空致动器70。
本实施方式的真空致动器70为在真空气氛的腔室Ch内能够按压对象物的伸缩致动器。本实施方式的真空致动器70由于通过油压进行控制,因此能够将该按压力控制为规定的值。
如图2所示,本实施方式的真空致动器70具有伸缩杆(可动部)72、凸缘部773、施力部件(压簧)73和固定部71。
在本实施方式中,真空致动器70的固定部71被固定到真空装置的腔室中的壁部、底部或腔室内的机构等。
在本实施方式中,真空致动器70的可动部(伸缩杆)72能够从固定部71朝向真空气氛的腔室Ch内伸缩。
真空致动器70被配置为施力部件(压簧)73能够向远离对象物的方向对可动部(伸缩杆)72施力。
在真空致动器70中,如图2所示,通过施力部件(压簧)73的作用力来退缩的可动部(伸缩杆)72远离对象物并收纳在固定部71。
通过由油压驱动部700供给的油压(非压缩性流体)来进行真空致动器70的驱动。
如图2所示,油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700具有油压产生部701、油压管702、油压施力部件720和驱动部705。
油压产生部701产生向固定部71供给的油压。
油压管702从油压产生部701连接到真空致动器70的固定部71。
油压驱动部700为能够进行常闭操作的结构。
油压产生部701通过驱动部705的驱动或油压施力部件720的作用力来产生操作方向或反方向的油压。
油压产生部701在使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,通过油压施力部件720的作用力产生油压,并且以流向真空致动器70的方式供给工作油。
另外,油压产生部701在结束操作时能够维持油压状态并维持可动部(伸缩杆)72伸缩后的状态。另外,能够适当控制可动部(伸缩杆)72与对象物的抵接状态。
驱动部705具有电动机705m。
电动机705m在使可动部(伸缩杆)72进行退缩操作时,产生大于油压施力部件720的作用力的驱动力,并且以将工作油从真空致动器70流向油压产生部701的方式驱动油压产生部701。
电动机705m为有刷直流电动机。
驱动部705具有用于停止电动机705m的旋转轴的旋转的励磁制动器705b。
驱动部705具有励磁离合器705d,该励磁离合器705d在电动机705m的旋转轴相对于驱动方向反转时,从油压产生部701的驱动路径断开旋转轴。
驱动部705与控制部(控制器)706连接并被控制。
驱动部705与电源707连接并被供给用于对驱动部705进行驱动的电力。
真空致动器70通过由油压驱动部700供给的工作油压产生大于施力部件(压簧)73的作用力的驱动力,并且对可动部(伸缩杆)72进行驱动。
真空致动器70能够由油压驱动部700回弹。
回弹是指工作油因油压产生部701的油压施力部件720的作用力从油压产生部701流向真空致动器70,以向与电动机705m的操作方向相反的方向驱动可动部(伸缩杆)72。
在驱动部705设置有反转应对部。反转应对部在通过油压施力部件720的作用力来发生使可动部(伸缩杆)72向接近对象物的方向移动的回弹时,对付电动机705m的反转状态。
励磁制动器705b和励磁离合器705d构造反转应对部。
励磁制动器705b具有制动功能,该制动功能在由电源707供电的状态下停止电动机705m的旋转驱动轴。此时,能够将电动机705m的齿槽转矩用于制动。
励磁制动器705b防止在从电源707向驱动部705供给电力的状态下,即在通常的供电时电动机705m的旋转轴不小心反转。
励磁制动器705b在从电源707向驱动部705的供给电力消失的电源丧失时停止制动功能。
或者,励磁制动器705b在通常的供电时通过控制部(控制器)706的控制能够解除对电动机705m的制动功能。
需要说明的是,励磁制动器705b可使用公知的制动器,其结构不受限定。
励磁离合器705d在通过回弹使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,即在工作油从油压产生部701向真空致动器70逆流时,通过油压施力部件720的作用力从反向旋转的油压产生部701的驱动系统断开电动机705m。
即,励磁离合器705d具有离合功能,该离合功能为在工作油因油压施力部件720的作用力而逆流时,解除电动机705m的旋转驱动轴705a与油压产生部701的驱动系统的连接。
由此,在因油压施力部件720的作用力,油压产生部701反向旋转的情况下,也能够防止该油压产生部701的驱动系统向电动机705m的旋转轴传递反向旋转。
励磁离合器705d能够防止电动机705m的旋转轴反转。
励磁离合器705d在从电源707向驱动部705供给电力的状态下,即在通常的供电状态下,通过回弹使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,维持电动机705m的旋转轴连接到油压产生部701的驱动系统的状态。
励磁离合器705d在从电源707向驱动部705供给的供给电力消失的电源消失时,能够从油压产生部701的驱动系统断开电动机705m。
需要说明的是,励磁离合器705d使用公知的离合器,其结构不受限定。
在本实施方式的油压驱动系统中,在通常的供电时,油压驱动部700通过电动机705m向引入工作油的方向操作油压产生部701。
由此,真空致动器70通过内部的施力部件(压簧)73的作用力使可动部(伸缩杆)72向固定部71退缩。由此,解除可动部(伸缩杆)72向对象物的按压。
另外,在本实施方式的油压驱动系统中,油压驱动部700通过油压施力部件720向挤出工作油的方向操作油压产生部701。由此,真空致动器70通过供给到固定部71的油压来使可动部(伸缩杆)72从固定部71伸长。由此,通过可动部(伸缩杆)72来按压对象物。
如此,通过油压产生部701的油压施力部件720使真空致动器70的可动部(伸缩杆)72伸长而按压对象物的操作为回弹。
在通过回弹来操作可动部(伸缩杆)72时,通过油压施力部件720的作用力,使工作油从油压产生部701向真空致动器70逆流。
同时,通过油压施力部件720的作用力,使油压产生部701的驱动系统反向旋转。
反向旋转的油压产生部701的驱动系统直接传递到电动机705m的旋转轴,产生再生电力。
在此,在从电源707向驱动部705供给电力的状态下,即在通常的供电时,因油压施力部件720而发生回弹的情况下,控制部(控制器)706控制反转应对部的励磁制动器705b,解除对电动机705m的制动功能。
同时,控制部(控制器)706以维持电动机705m的旋转轴与油压产生部701的驱动系统连接的状态的方式控制励磁离合器705d。
此时,控制部(控制器)706能够通过控制从电源707向驱动部705供给的供给电力来进行抑制转速的控制,从而使得电动机705m的反转速度成为规定状态。由此,能够抑制在电动机705m中产生不必要的再生电力。
另外,在从电源707向驱动部705的电力供给消失的状态下,即在电源丧失时,因油压施力部件720而发生回弹的情况下,电力供给消失的反转应对部的励磁制动器705b解除对电动机705m的制动功能。
同时,电力供给消失的反转应对部的励磁离合器705d处于电动机705m的旋转轴和油压产生部701的驱动系统被切断的状态。
此时,虽然油压产生部701的驱动系统中的反转速度较大,但由于励磁离合器705d被切断,因此电动机705m不会反向旋转。因此,在电动机705m中不会产生再生电力。
由此,防止再生电力对其他部件带来影响。
由此,油压驱动系统具有回弹功能,并且通过反转应对部的励磁制动器705b和励磁离合器705d,使油压产生部701的驱动系统空转,从而能够避免电动机705反向旋转,防止因油压逆流导致的影响。
由此,在因油压施力部件720而发生回弹的情况下,也能够通过反转应对部的励磁制动器705b和励磁离合器705d,与油压产生部701的驱动系统的反转对应地,防止油压驱动系统破损或者真空致动器70发生破损等的不良情况。
因此,能够抑制在电动机705m中发生旋转轴的反转。或者,能够抑制在电动机705m中产生的再生电力对其他部件的影响。
由此,能够在较少的功耗下得到足够的驱动转矩,并且在油压产生部701的驱动系统因油压施力部件720的作用力而反转时,不会产生再生电力,抑制对其他部件带来的影响。能够实现回弹功能和充分的反转对策,并且能够在真空气氛中运行长寿命的油压驱动系统。
另外,在因油压施力部件720而发生回弹的情况下,无需使用电磁阀或滑阀等阻断从真空致动器70向油压产生部701逆流的油压。因此,能够实现油压驱动系统的操作可靠性的提高及部件的长寿命。同时,在缩减维护次数的情况下,也能够提高可靠性。
另外,由于无需具备用于处理再生电力的结构,因此能够使油压驱动系统小型化,并且能够在节省空间的情况下构造油压驱动系统。
由于将电动机705m设为有刷直流电动机,因此虽然有时损失齿槽转矩所产生的力,但能够防止该损失。另外,即使在将电动机705m设为有刷直流电动机的情况下,为了提高电动机705m的输出功率而加大额定输出功率时,会与之成比例地增加齿槽转矩,但也能够防止该现象。
另外,可通过将电动机705m的齿槽转矩用作制动力来实现简单的部件结构。
或者,可通过利用由电动机自身产生的齿槽转矩为零或无限小的电动机来降低油压损失。
通过利用电动机来改变反转应对部结构中的组合,能够使得电动机的选择范围较广,并且能够以未伴随控制繁杂化的低廉的价格来实现简洁的结构。
下面,根据附图对本发明的第三实施方式的油压驱动系统及闸阀进行说明。
图3是表示本实施方式的闸阀的退避位置(阀开放位置)的沿流道的示意性剖视图。图4是表示本实施方式的闸阀的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)的沿流道的示意性剖视图。图5是表示本实施方式的闸阀的阀关闭位置的沿流道的示意性剖视图。
在本实施方式中,对与上述第一或第二实施方式对应的结构使用相同的附图标记并省略其说明。在图3~图5中,附图标记100为闸阀。
在本实施方式的油压驱动系统中,如图3~图5所示,真空致动器70作为阀关闭位置的真空致动器(施力部,推压缸体)70设置在闸阀100中。
另外,在本实施方式的油压驱动系统中,如图3~图5所示,油压驱动部700用于驱动阀关闭位置的真空致动器(施力部,推压缸体)70。
本实施方式的闸阀100为能够进行常闭操作的钟摆式滑动阀。如图3~图5所示,本实施方式的闸阀100具备阀箱10、中空部11、阀体5、旋转轴20、旋转驱动部21和油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700。
阀箱10具有中空部11和隔着中空部11彼此相对设置且成为连通的流道H的第一开口部12a及第二开口部12b。
流道H被设定为从第二开口部12b朝向第一开口部12a。
阀体5配置在阀箱10的中空部11内且能够开放及关闭流道H。
旋转轴20具有沿流道H方向延伸的轴线。
旋转轴20能够将阀体5能够旋转地支撑在中空部11内的退避位置(阀开放位置)与阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)之间。
在退避位置(阀开放位置)中,阀体5从第一开口部12a退避并将流道H设为能够连通的开放状态(图3)。在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)中,处于阀体5遮蔽第一开口部12a的可关闭状态(图4)。
闸阀100在退避位置(阀开放位置)与阀关闭位置(图5)之间进行操作。
旋转驱动部21能够旋转驱动旋转轴20。
旋转驱动部21能够使阀体5进行往返旋转操作。
阀体5由连接到旋转轴20的中立阀部30、连接到中立阀部30的阀框部63及连接到阀框部63的可动阀部(可动阀片部)54构造。
中立阀部30固定于旋转轴30。
中立阀部30维持中空部11中的流道H方向的中央位置。
阀框部63位于可动阀部(可动阀片部)54的周围。阀框部63固定到中立阀部30。阀框部63与中立阀部30一同在退避位置(阀开放位置)、阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)和阀关闭位置中维持中空部11的中央位置。
可动阀部(可动阀片部)54相对于阀框部63能够沿流道H方向滑动。
可动阀部(可动阀片部)54在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)与阀关闭位置中相对于阀框部63能够改变流道H方向上的位置。
可动阀部(可动阀片部)54在退避位置(阀开放位置)及退避位置(阀开放位置)与阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)之间,维持中空部11的中央位置。
在可动阀部(可动阀片部)54上设置有阀片密封垫,该阀片密封垫与位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面紧贴。
施力部(推压缸体)70埋入设置于阀箱10。沿可动阀部(可动阀片部)54的圆周方向设置有多个施力部(推压缸体)70。
施力部(推压缸体)70为上述第一实施方式或第二实施方式中的真空致动器70。
需要说明的是,在上述第一实施方式或第二实施方式的真空致动器70中,作为伸缩杆(可动部)72伸展的真空侧的腔室Ch与和流道H连通的中空部11对应。
内置于阀箱10的施力部(推压缸体)70与设置于大气侧的油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700连接并通过油压驱动。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700对施力部(推压缸体)70进行非压缩性流体(压力油)的给排即供给及排出而同时驱动多个施力部(推压缸体)70。
施力部(推压缸体)70在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)与阀关闭位置上朝向流道H方向上的第一开口部12a对可动阀部(可动阀片部)54施力。施力部(推压缸体)70具有能够将阀片密封垫紧贴到位于第一开口部12a周围的阀箱10的内表面上的功能。
施力部(推压缸体)70沿流道H方向按压位于阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)的可动阀部(可动阀片部)54的周围。施力部(推压缸体)70通过移动后的可动阀部(可动阀片部)54来关闭(close)流道H。
另外,本实施方式的闸阀100被连接为在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)与阀关闭位置中,可动阀部(可动阀片部)54相对于阀框部63能够改变流道H方向上的位置。
此外,虽然未图示,但阀框部63或可动阀部(可动阀片部)54具备施力部(中立施力部),该施力部(中立施力部)相对于阀框部63朝向流道H方向上的中空部11的中央位置对可动阀部(可动阀片部)54施力。
由此,闸阀100具有常闭机构,该常闭机构在施力部(推压缸体)70不工作的情况下,将可动阀部(可动阀片部)54在阀箱10的内部维持在中空部11的中央位置。能够通过施力部(推压缸体)70和阀框部63的施力部(中立施力部),来调整阀框部63和可动阀部(可动阀片部)54的在流道H方向上的厚度尺寸。
如果旋转轴20沿与流道H方向交叉的方向旋转,则伴随该旋转,固定于旋转轴20的中立阀部30也一体转动。另外,由于可动阀部(可动阀片部)54相对于中立阀部30只能沿厚度方向滑动,因此可动阀部(可动阀片部)54与中立阀部30一体旋转。
通过使中立阀部30旋转,可动阀部(可动阀片部)54以钟摆运动方式从未设置流道H的中空部11的退避位置(阀开放位置)向遮蔽与第一开口部12a对应的位置的流道H的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)移动。
在本实施方式中,真空致动器(推压缸体)70的固定部71内置于阀箱10。真空致动器(推压缸体)70被配置为施力部件(压簧)73能够向远离可动阀部(可动阀片部)54的方向对可动部(伸缩杆)72施力。
如图2及图3所示,在真空致动器(推压缸体)70中,通过施力部件(压簧)73退缩的可动部(伸缩杆)72远离可动阀部(可动阀片部)54并收纳在内置于阀箱10的固定部71中。
在此,真空致动器(推压缸体)70从退缩的收纳状态,通过油压产生部701的油压施力部件702从油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700接收所供给的油压,并且利用回弹使可动部(伸缩杆)72伸长。此时,真空致动器(推压缸体)70通过可动部(伸缩杆)72使可动阀部(可动阀片部)54朝向第一开口部12a移动,并且使可动阀部(可动阀片部)54与阀箱10的内表面接触。此外,真空致动器(推压缸体)70通过将可动阀部(可动阀片部)54按压到阀箱10的内表面来设成关闭状态,从而关闭流道H(闭阀操作)。
真空致动器(推压气缸)70从该可动部(伸缩杆)72的伸长状态,通过驱动部705的电动机705m的驱动来解除由油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700供给的油压,从而使可动部(伸缩杆)72的前端部退缩。此时,施力部(中立施力部)使可动阀部(可动阀片部)54远离第一开口部12a。
由此,可动阀部(可动阀片部)54从阀箱10的内表面分离并退避。通过使可动阀部(可动阀片部)54处于流道H方向上的中空部11的中央位置,从而开放流道H(解除操作)。
如此,通过真空致动器(推压气缸)70的机械抵接操作和机械分离操作,能够进行闭阀操作和解除操作。在此,真空致动器(推压缸体)70的机械抵接操作为将可动阀部(可动阀片部)54抵接到阀箱10的内表面的操作。真空致动器(推压缸体)70的机械分离操作为通过施力部(中立施力部)从阀箱10的内表面分离可动阀部(可动阀片部)54的操作。
如果在该接触操作之后,旋转轴20被旋转驱动部21旋转驱动(退避操作),则伴随该旋转,中立阀部30及可动阀部(可动阀片部)54也一体转动。
闸阀100通过该解除操作和退避操作,进行从阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)退避到退避位置(阀开放位置)而成为阀开状态的阀开操作。旋转驱动部21为能够进行常闭操作的结构。
通过从油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700供给的油压(非压缩性流体)进行真空致动器(推压缸体)70的驱动。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700为上述第一实施方式或第二实施方式中的油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700也可以进一步具备切换传感器802,该切换传感器802能够检测旋转轴20的旋转处于阀关闭位置及阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)来切换油压供给。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700被构造成能够通过油压产生部701的油压施力部件720来进行利用回弹的常闭操作的结构。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700在可动部(伸缩杆)72进行退缩操作时,通过驱动部705的电动机705m来使工作油从真空致动器(推压缸体)70向油压产生部701移动。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700在使可动部(伸缩杆)72进行伸长操作时,通过油压产生部701的油压施力部件720来使油压向真空致动器(推压缸体)70逆流。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700在结束操作时,能够维持使可动部(伸缩杆)72伸缩的油压状态。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700能够适当地控制可动部(伸缩杆)72与可动阀部(可动阀片部)54的抵接状态。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700具有作为反转应对部的励磁制动器705b和再生电流处理部705c或励磁离合器705d。
油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700能够通过反转应对部来对付反向旋转的电动机705m,防止油压驱动系统破损或真空致动器70或可动阀部(可动阀片部)54等上产生破损等不良情况。
在本实施方式的闸阀100中,如图3所示,可动阀部(可动阀片部)54处于退避位置,流道H全开而处于可流通状态。
另外,在可动阀部(可动阀片部)54从图3所示的退避位置(阀开放位置)至图4所示的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)为止进行关闭旋转操作的期间,流道H被可动阀部(可动阀片部)54部分覆盖,流道H能够部分流通。
需要说明的是,在可动阀部(可动阀片部)54刚刚到达图4所示的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)之后,流道H虽然被可动阀部(可动阀片部)54遮蔽但未密闭,流道H在可动阀部(可动阀片部)54的周缘部附近能够部分流通。
另外,在通过油压产生部701的油压施力部件720进行回弹时,真空致动器(推压缸体)70中的可动部(伸缩杆)72伸长驱动。由此,进行可动阀部(可动阀片部)54改变流道H方向上的位置的密闭操作。由此,可动阀部(可动阀片部)54从图4所示的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)向图5所示的阀关闭位置滑动并关闭流道H。
接着,在驱动部705的电动机705m被驱动时,通过真空致动器(推压缸体)70中的可动部(伸缩杆)72的退缩驱动,进行可动阀部(可动阀片部)54改变流道H方向上的位置的开放操作。由此,可动阀部(可动阀片部)54从图5所示的阀关闭位置滑动到图4所示的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)。此时,流道H被可动阀部(可动阀片部)54部分覆盖,流道H能够部分流通。
此外,在可动阀部(可动阀片部)54刚刚从图5所示的阀关闭位置开始进行利用回弹的密闭解除操作(分离操作)之后,解除流道H的密闭,流道H在可动阀部(可动阀片部)54的周缘部附近能够部分流通。同时,流道H虽然被可动阀部(可动阀片部)54遮蔽,但处于未密闭状态。
此外,在可动阀部(可动阀片部)54从图4所示的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)至图3所示的退避位置(阀开放位置)为止进行打开旋转操作的期间,流道H被可动阀部(可动阀片部)54部分覆盖,流道H能够部分流通。
需要说明的是,在可动阀部(可动阀片部)54的旋转操作中,真空致动器(推压缸体)70维持可动部(伸缩杆)72的退缩状态,不进行可动部(伸缩杆)72的伸长驱动。
在本实施方式中,能够取得与第一实施方式或第二实施方式同样的效果。
下面,根据附图对本发明的第四实施方式的油压驱动系统及闸阀进行说明。
图6是表示本实施方式的油压驱动系统及闸阀的油压驱动部中的加压状态的油压产生部的示意说明图。图7是表示本实施方式的油压驱动系统及闸阀的油压驱动部中的减压状态的油压产生部的示意说明图。图8是表示本实施方式的油压驱动系统及闸阀的油压驱动部中的过压状态的油压产生部的示意说明图。
图9是用于说明本实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的轴向剖视图。图10是用于说明本实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的与图9正交的轴向剖视图。图11是用于说明本实施方式的油压驱动系统及闸阀中的真空致动器的表示伸长状态的轴向剖视图。
本实施方式与上述第一实施方式或第二实施方式的不同点在于其涉及到油压产生部及真空致动器这一点,对于除此以外的对应的结构要素使用相同的附图标记并省略其说明。
本实施方式的油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700为与上述第一实施方式或第二实施方式中的油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700同等的结构。
如图6~图8所示,油压产生部701具备油压缸体710、油压施力部件720、缸体驱动部730和壳体750。
油压缸体710向真空致动器(推压缸体)70加压供给作为非压缩性流体的压力油。油压施力部件720能够对油压缸体710施力并进行回弹操作。缸体驱动部730能够抵抗油压施力部件720而驱动油压缸体710。壳体750收纳这些油压缸体710、油压施力部件720及缸体驱动部730。
油压缸体710具有有底筒状的缸体主体711和在缸体主体711的内部能够沿轴线方向相对移动的活塞712。活塞712具有沿活塞712的轴线贯穿内部的油压流道713,油压流道713被连接到油压管702。油压流道713将作为非压缩性流体的压力油(驱动流体)相对于油压管702能够流入或能够流出。
与油压管702连接的活塞712的油压流道713贯穿壳体750。活塞712的端部712a由O型圈及密封材密封,活塞712的端部712a安装固定到壳体750上。
活塞712的与端部712a相反的位置的端部712b位于缸体主体711的内部。活塞712与缸体主体711位于同轴上。
缸体主体711的端部711a(第一端)开口。经过缸体主体711的端部711a,活塞712的端部712b插入于缸体主体711的内部。
缸体主体711相对于活塞712能够沿轴线方向相对移动。缸体主体711相对于壳体750能够沿轴线方向相对移动。
缸体主体711的端部711b(第二端)堵塞缸体主体711的内部空间。在缸体主体711的底面(与端部711b相反的内表面)和活塞712的端部712b的端面之间形成油压空间714。在油压空间714中填充有作为非压缩性流体的压力油(驱动流体)。
当缸体主体711相对于活塞712沿轴线方向相对移动时,油压空间714的容积增大或减小。随着该油压空间714的容积的增大或减小,在油压空间714中填充的压力油经由油压流道713向油压管702流入或从油压管702流出。
在缸体主体711的端部711a的外周位置上设置有凸缘部711c。凸缘部711c以向缸体主体711的径向外侧伸出的方式环设在端部711a。
在壳体750的内部,在朝向缸体主体711的端部711b的面上抵接有构造施力部件720的内弹簧721的端部721b及外弹簧722的端部722b。
在凸缘部711c的与端部711a相反侧的面上,以接近缸体主体711的外周面的方式环设有圆周槽711d。
圆周槽711d与构造施力部件720的内弹簧721的端部721a抵接。在凸缘部711c中,圆周槽711d的外周位置与外弹簧722的端部722a抵接。
油压施力部件(主弹簧)720具有内弹簧721及外弹簧722。内弹簧721及外弹簧722为盘簧。内弹簧721及外弹簧722与缸体主体711及活塞712配置在同轴上。内弹簧721具有比缸体主体711的外周面的直径尺寸稍大的内径尺寸。
外弹簧722具有比内弹簧721的外径尺寸稍大的内径尺寸。外弹簧722的线径大于内弹簧721的线径。外弹簧722具有比内弹簧721更大的作用力。
内弹簧721及外弹簧722能够向缸体主体711传递朝向伸缩方向的作用力。内弹簧721及外弹簧722均以朝向活塞712的端部712a按压缸体主体711的凸缘部711c的方式施力。
内弹簧721的端部721b及外弹簧722的端部722b与壳体750抵接。由此,油压施力部件720相对于壳体750对缸体主体711施力。
需要说明的是,油压施力部件720只要能够对缸体主体711施力,则不限于本结构。
在缸体主体711的内周面上的接近端部711a的位置处设置有衬套711e及Y型垫711f、711g。缸体主体711的内周面与活塞712的外周面能够滑动地密闭。缸体驱动部730的驱动轴731的端部731a以位于同轴上的方式连接于缸体主体711的端部711b。
缸体驱动部730具有:驱动轴731,用于使缸体主体711相对于活塞712沿轴线方向相对移动;和驱动传递部,通过电动机等的驱动部705对驱动轴731进行驱动。
驱动轴731与缸体主体711和活塞712在同轴上被配置在壳体750内。驱动轴731能够在轴向上移动。驱动轴731能够相对于活塞712及壳体750在轴线方向上相对移动。
在驱动轴731的外周面的接近端部731a的位置上形成有滚珠丝杠731c。滚珠丝杠731c在驱动轴731的轴向长度被设定为当缸体主体711沿轴向移动时,后述的内侧螺纹面732c相对于滚珠丝杠731c的整个范围(周围区域,螺纹形成面)能够维持螺合状态。
在驱动轴731的径向外侧,丝杠驱动齿轮732配置在滚珠丝杠731c的外周位置且与滚珠丝杠731c位于同轴上。驱动轴731通过丝杠驱动齿轮732支撑在壳体750。
在驱动轴731的与端部731a相反位置的端部731b上,沿径向突出设置有后述的止动件731h。止动件731h位于设置在壳体750上的滑槽757的内部,限制驱动轴731的移动方向以使驱动轴731能够不旋转地在轴向上移动。
丝杠驱动齿轮732呈筒状。丝杠驱动齿轮732能够旋转地支撑在壳体750。在丝杠驱动齿轮732的外周上设置有滚珠轴承732f、732g。滚珠轴承732f、732g相对于壳体752位于同轴上,并且以能够与驱动轴731旋转的方式支撑丝杠驱动齿轮732。
需要说明的是,丝杠驱动齿轮732不会相对于壳体750沿轴向移动。在丝杠驱动齿轮732的内周上形成有内侧螺纹面732c。内侧螺纹面732c与驱动轴731的滚珠丝杠731c螺合。
当丝杠驱动齿轮732旋转时,旋转力通过与内侧螺面732c螺合的滚珠丝杠731c作用于驱动轴731。驱动轴731的旋转被止动件731h及滑槽757限制。因此,驱动轴731沿被滑槽757限制的方向即驱动轴731的轴向移动。
在丝杠驱动齿轮732的外周上形成有外侧齿轮732d。外侧齿轮732d在丝杠驱动齿轮732的轴向上形成于夹在滚珠轴承732f和滚珠轴承732g之间的位置。在丝杠驱动齿轮732中,外侧齿轮732d位于径向的最外侧。
需要说明的是,丝杠驱动齿轮732可以是形成有内侧螺纹面732c的内丝杠驱动齿轮732a和形成有外侧齿轮732d的外丝杠驱动齿轮732b一体连接的结构。
外侧齿轮732d与驱动齿轮733d啮合。驱动齿轮733d具有与驱动轴731的轴线平行的旋转轴线。驱动齿轮733d旋转自如地支撑在与驱动轴731的轴线平行的旋转轴734上。旋转轴734在与驱动轴731的径向外侧相隔的位置被支撑在壳体750。驱动齿轮733d与驱动齿轮733e一体形成,该驱动齿轮733e与驱动齿轮733d位于同轴上。驱动齿轮733e具有直径大于驱动齿轮733d的直径的尺寸。驱动齿轮733e与驱动齿轮733d一体旋转。
驱动齿轮733e与驱动齿轮735啮合。驱动齿轮735具有与驱动轴731的轴线平行的旋转轴线。驱动齿轮735旋转自如地支撑在与驱动轴731的轴线平行的旋转轴736上。旋转轴736在驱动轴731的径向外侧位置的比旋转轴734进一步远离的位置上被支撑在壳体750。
驱动齿轮735与驱动齿轮737啮合。驱动齿轮737具有与驱动轴731的轴线平行的旋转轴线。驱动齿轮737固定在与驱动轴731的轴线平行的电动机等的驱动部705的旋转驱动轴705a上。旋转驱动轴705a配置在驱动轴731的径向外侧位置的比旋转轴736进一步远离的位置上。旋转驱动轴705a以贯通状态能够旋转地安装在壳体750上。
丝杠驱动齿轮732、滚珠轴承732f、732g、内侧螺纹面732c、外侧齿轮732d、驱动齿轮733d、驱动齿轮733e、旋转轴734、驱动齿轮735、旋转轴736及驱动齿轮737构造驱动传递部(油压产生部701的驱动系统)。
壳体750由壳体筒751、壳体盖752、后壳体753、环754和盖部758形成。壳体筒751呈筒状。壳体盖752堵塞壳体筒751的一端。
后壳体753堵塞壳体筒751的另一端。环754设置在壳体筒751与后壳体753之间。盖部758堵塞后壳体753的另一端。
壳体筒751具有与缸体主体711、活塞712及驱动轴731在同轴上延伸的内部形状。壳体筒751的内部形成收纳空间755。
在收纳空间755的内部收纳有缸体主体711、活塞712、构造油压施力部件720的内弹簧721及外弹簧722、以及驱动轴731的端部731a。收纳空间755在接近活塞712的端部位置上开口,由壳体盖752堵塞该开口。
在壳体盖752上连接固定有活塞712。在壳体盖752中贯通有活塞712的端部712a。收纳空间755在接近驱动轴731的端部位置上开口,由后壳体753堵塞该开口。在后壳体753中贯通有驱动轴731。在收纳空间755的接近后壳体753的位置上设置有环754。
环754与驱动轴731位于同轴上且配置在驱动轴731的周围。环754的内周与驱动轴731的外周相隔。环754具有与凸缘部711c的内周即缸体主体711的外周面的直径尺寸相等的内径。另外,环754具有与凸缘部711c的外径尺寸相等的外径。
在环754的与壳体盖752相对的面上,抵接有构造油压施力部件720的内弹簧721的端部721b及外弹簧722的端部722b。在环754的与壳体盖752相对的面上,以与圆周槽711d对应的方式沿圆周方向设置有圆周槽754d。在圆周槽754d上抵接有构造油压施力部件720的内弹簧721的端部721b。在环754的位于圆周槽754的外周且朝向壳体盖752的面上抵接有外弹簧722的端部722b。
在壳体筒751与后壳体753之间设置有比收纳空间755朝向驱动轴731的径向外侧更延伸的驱动系统支撑部751k、753k。驱动系统支撑部751k、753k形成壳体筒751及后壳体753的圆周方向的一部分且形成为凸缘状。
驱动系统支撑部751k和驱动系统支撑部753k彼此接触。在驱动系统支撑部751k与驱动系统支撑部753k之间,夹持有丝杠驱动齿轮732、滚珠轴承732f、732g、内侧螺纹面732c、外侧齿轮732d、驱动齿轮733d、驱动齿轮733e、旋转轴734、驱动齿轮735、旋转轴736及驱动齿轮737。
在驱动系统支撑部751k和驱动系统支撑部753k所相对的面上,形成有与丝杠驱动齿轮732、滚珠轴承732f、732g、外侧齿轮732d、驱动齿轮733d、驱动齿轮733e、旋转轴734、驱动齿轮735、旋转轴736及驱动齿轮737对应的凹凸部。
在驱动系统支撑部751k和驱动系统支撑部753k所彼此相对的面之间,支撑有丝杠驱动齿轮732、滚珠轴承732f、732g、驱动齿轮733d、驱动齿轮733e、旋转轴734、驱动齿轮735、旋转轴736及驱动齿轮737。
另外,在驱动系统支撑部751k中贯通有旋转驱动轴705a。在驱动系统支撑部751k上安装有具有电动机705m的驱动部705。
在壳体筒751与外丝杠驱动齿轮732b(丝杠驱动齿轮732)之间设置有滚珠轴承732f。滚珠轴承732f将丝杠驱动齿轮732相对于壳体筒751能够旋转地支撑。在后壳体753与外丝杠驱动齿轮732b(丝杠驱动齿轮732)之间设置有滚珠轴承732g。滚珠轴承732g将丝杠驱动齿轮732相对于后壳体753能够旋转地支撑。
在后壳体753中形成有后空间756,该后空间756在驱动轴731沿轴向移动时成为驱动轴731的端部731b的躲避槽。在后空间756与收纳空间755的边界位置上配置有丝杠驱动齿轮732。即,在后空间756与收纳空间755的边界位置上,以能够沿轴向移动的方式配置有驱动轴731。
在后空间756上以扩径的方式形成有滑槽757。滑槽757位于驱动轴731的径向外侧。止动件731h在滑槽757的内部滑动,由此能够限制驱动轴731的旋转,并且实现驱动轴731的轴向移动。后空间756的端部由盖部758堵塞。
在后空间756中接近盖部758的位置上,设置有能够检测驱动轴731已抵接的检测开关(检测机构)760。检测开关(检测机构)760与控制部706连接。检测开关(检测机构)760还可以位于滑槽757。
在后空间756的接近丝杠驱动齿轮732的位置上,设置有能够检测驱动轴731已接近活塞712的检测开关(检测机构)761。检测开关(检测机构)761与控制部706连接。检测开关(检测机构)761还可以位于滑槽757。
检测开关(检测机构)760和检测开关(检测机构)761检测驱动轴731的轴向位置。检测开关(检测机构)760和检测开关(检测机构)761可以是接触式或非接触磁性开关。
例如,检测开关(检测机构)760可以是当驱动轴731的一部分所抵接时能够检测的限位开关或能够检测设置于驱动轴731的一部分上的磁性元件的磁性开关。
检测开关(检测机构)760在驱动轴731从收纳空间755向后空间756移动的情况下,检测驱动轴731已沿轴向到达由检测开关(检测机构)760规定的位置。另外,检测开关(检测机构)761在驱动轴731从后空间756向收纳空间755移动的情况下,检测驱动轴731已沿轴向到达由检测开关(检测机构)761规定的位置。
在此,在检测开关(检测机构)760将驱动轴731已到达轴向上的规定位置上的信号输出给控制部的情况下,接收信号的控制部706输出停止驱动部705的驱动的信号。由此,驱动部705停止驱动。因此,能够通过检测开关(检测机构)760的设置位置来限制驱动轴731的移动位置。
在此,驱动部705中的驱动停止也可以通过来自电源707的供电停止来停止电动机705m的驱动。
另外,驱动部705中的驱动停止也可以通过励磁制动器705b来停止电动机705m的旋转驱动轴705a的旋转。
或者,驱动部705中的驱动停止也可以是通过励磁离合器705d来阻断电动机705m的旋转驱动轴705a的旋转从而成为未传递至驱动轴731的状态。
或者,在检测开关(检测机构)761将驱动轴731已到达轴向上的规定位置上的信号输出给控制部706的情况下,接收到信号的控制部706输出开始驱动部705的驱动的信号。由此,驱动部705开始驱动。因此,驱动轴731的移动位置由检测开关(检测机构)761所设置的位置来限制。
在此,驱动部705中的驱动开始也可以通过来自电源707的供电开始来开始驱动电动机705m。
另外,驱动部705中的驱动开始也可以通过励磁制动器705b来解除电动机705m的旋转驱动轴705a的旋转停止。
另外,驱动部705中的驱动开始也可以是通过励磁离合器705d来连接电动机705m的旋转驱动轴705a的旋转,从而成为传递至驱动轴731的状态。
如此,油压产生部701能够根据控制部706的信号来切换驱动部705中的驱动状态。
在控制部706输出驱动信号的情况下,驱动部705被驱动。通过驱动部705的驱动,旋转驱动轴705a旋转。通过旋转驱动轴705a的旋转,安装在旋转驱动轴705a上的驱动齿轮737旋转。驱动齿轮737的旋转被传递到与驱动齿轮737啮合的驱动齿轮735。驱动齿轮735的旋转被传递到与驱动齿轮735啮合的驱动齿轮733e。
驱动齿轮733e的旋转被传递到与驱动齿轮733e一体形成的驱动齿轮733d。驱动齿轮733d的旋转被传递到与驱动齿轮733d啮合的外侧齿轮732d,从而丝杠驱动齿轮732旋转。外侧齿轮732d的旋转被传递到与外侧齿轮732d一体形成的丝杠驱动齿轮732的内侧螺纹面732c。
丝杠驱动齿轮732的内侧螺纹面732c的旋转被传递到与丝杠驱动齿轮732啮合的驱动轴731的滚珠丝杠731c,从而驱动轴731旋转。丝杠驱动齿轮732由滚珠轴承732f、732g支撑。因此,即便丝杠驱动齿轮732旋转,丝杠驱动齿轮732也不会沿轴向移动。
驱动轴731由内侧螺纹面732c支撑,并且止动件731h位于滑槽757的内部,从而限制驱动轴731的移动方向。因此,驱动轴731在丝杠驱动齿轮732旋转的情况下沿轴向移动。如此,电动机等的驱动部705的旋转驱动力通过驱动传递部被传递到驱动轴731,驱动轴731沿轴向移动。
在驱动轴731沿轴向移动的情况下,与驱动轴731一体连接的缸体主体711也同样沿轴向移动。此时,活塞712因固定在壳体盖752上而不会移动。由此,缸体主体711和活塞712沿轴线方向相对移动。
在此,由于缸体主体711和活塞712相对移动,因此缸体主体711内部的油压空间714的容积发生变化。根据油压空间714的容积变化,作为填充到油压空间714中的非压缩性流体的压力油(驱动流体)向油压流道713流入或从该油压流道713流出。
与凸缘部711c抵接且构造油压施力部件720的内弹簧721及外弹簧722对缸体主体711赋予作用力。
本实施方式在正常推力即驱动部705未驱动时,能够使可动部(伸缩杆)72伸长。因此,在油压缸体710中,油压施力部件720的作用力产生在内弹簧及外弹簧722伸长的方向上。即,由油压施力部件720赋予给缸体主体711的作用力产生在缸体主体711远离丝杠驱动齿轮732的方向上。
因此,油压施力部件720的作用力以缩减缸体主体711中的油压空间714的容积的方式赋予。
另外,本实施方式在正常推力即驱动部705被驱动时,能够使可动部(伸缩杆)72退缩。因此,在油压缸体710中,通过驱动部705的驱动来移动驱动轴731的方向与油压施力部件720的作用力的方向相反。即,通过驱动部705的驱动,驱动轴731向远离活塞712的方向移动。
因此,通过驱动部705的驱动,驱动轴731移动,从而增加缸体主体711中的油压空间714的容积。
在油压产生部701中停止驱动部705的驱动的情况下,如图6所示,因油压施力部件720的作用力而缩减油压空间714的容积。由此,油压空间714的容积被加压。由此,作为非压缩性流体的压力油(驱动流体)从油压空间714经由油压流道713向油压管702流入。此时,在真空致动器(推压缸体)70中油压发挥作用,可动部(伸缩杆)72的前端部72a伸长。
另外,在油压产生部701中驱动部705被驱动的情况下,如图7所示,因驱动部705的驱动力而油压空间714的容积增加。由此,油压空间714的容积被减压。作为非压缩性流体的压力油(驱动流体)经由油压流道713从油压管702向油压空间714流入。此时,在真空致动器(推压缸体)70中油压发挥作用,可动部(伸缩杆)72的前端部72a退缩。
另外,在油压产生部701中因某种原因,缸体主体711以接近壳体盖752的方式超限运动的情况下,也如图8所示,凸缘部711c与壳体盖752抵接,从而停止缸体主体711的移动。由此,将油压空间714的减少限制在规定范围内。因此,油压产生部701能够不使过剩的压力油(驱动流体)向真空致动器(推压缸体)70流入。
需要说明的是,在图8中省略了检测开关(检测机构)761的描述。
如图9~图11所示,本实施方式的真空致动器70具有导杆771、缸体部772、伸缩杆(可动部)72、凸缘部773、施力部件(压簧)73和壳体774。
如图9~图11所示,真空致动器70为直径比壳体774细的伸缩杆72从大致圆柱状的该壳体774的一端能够伸出及能够退缩的结构。真空致动器70通过油压管702与油压产生部701连接。
油压产生部701在使伸缩杆72进行伸缩操作时,能将正压或负压的油压供给到真空致动器70,并且在操作结束时,能够维持油压状态。另外,油压产生部701能够适当控制伸缩杆72与对象物的抵接状态。
如图9~图11所示,导杆771呈大致圆柱状,沿轴向具有能够从油压驱动部700朝向一端面771a供给工作油压的贯穿孔771c。
导杆771从壳体774的盖部774b朝向壳体774的内部竖立设置。
导杆771也可以与盖部774b呈一体。在本实施方式中,在导杆771中,管状的外导杆771g螺合到从设置于盖部774b的凹部774g的中心位置突出的凸部774h。由此,进行外导杆771g相对于盖部774b的定心。贯穿孔711c连续形成在盖部774b、凸部774h及外导杆771g的内部。
缸体部772呈另一端开口的有底圆筒状。缸体部772与导杆771配置在同轴上。缸体部772被配置为能够滑动地覆盖导杆771的一端面。在导杆771的一端面771a和缸体部772的内表面的内部形成驱动空间777。
驱动空间777与贯穿孔771c连通。如图10所示,贯穿孔771c与油压管702连接。驱动空间777通过油压管702连接到油压产生部701。
经由油压管702从油压产生部701向驱动空间777供给工作油,从而驱动空间777被加压。或者,驱动空间777中的工作油经由油压管702返回到油压产生部701,从而驱动空间777被减压。
在缸体部772的一端部772a中,图10中的上表面位置上设置有伸缩杆72。伸缩杆72呈朝向缸体部772的轴向外方延伸的圆柱状。伸缩杆72与圆筒状的缸体部772配置在同轴上。伸缩杆72与圆柱状的导杆771位于同轴上。
伸缩杆72与缸体部772为一体,伴随缸体部772相对于导杆771的滑动,伸缩杆72能够在轴向上伸缩自如地移动。伸缩杆72的直径尺寸被设定为小于缸体部772的直径尺寸。
伸缩杆72的直径尺寸被设定为小于导杆771的直径尺寸。伸缩杆72也可以与缸体部772为一体。对于本实施方式的伸缩杆72来说,该伸缩杆72被螺合到从缸体部772的轴中心位置突出的凸部772h。由此,能够进行伸缩杆72相对于盖部774b的定心。
在缸体部772的另一端部772b的外周位置上环设有凸缘部773。
凸缘部773在缸体部772的另一端部772b向径向外侧延伸。凸缘部773具有规定的厚度。
凸缘部773与缸体部772一体形成。
在凸缘部773的接近伸缩杆72的按压面773a上抵接有施力部件(弹簧)73的另一端。
施力部件(弹簧)73为螺旋状,该施力部件73向伸缩杆72的退缩方向对凸缘部773施力。
施力部件(弹簧)73与缸体部772在同轴上位于缸体部772的外周。施力部件(弹簧)73的一端与壳体774抵接。
壳体774具有圆筒状的圆筒部774c、封堵圆筒部774c的另一端部的盖部774b、以及封堵设置在圆筒部774c的一端的贯穿孔774m的真空侧盖部774a。
在盖部774b的中心位置,导杆771朝向壳体774的内部竖立设置有。真空侧盖部774a在真空侧盖部774a的中央具有供伸缩杆72贯穿的贯穿孔775。贯穿孔775面向真空侧。圆筒部774c的另一端与设置在盖部774b上的凹部774g相结合。
在圆筒部774c、盖部774b和真空侧盖部774a的内部形成有缓冲空间776。
在缓冲空间776中收纳有缸体部772和施力部件(弹簧)73。在缓冲空间776中,缸体部772能够往返移动。缓冲空间776为如下空间:在工作油压从驱动空间777泄漏时,在工作油压向作为真空侧的外部(腔室)Ch漏出之前,缓冲空间776收容(缓冲)工作油压。
在作为缓冲空间776的圆筒部774c的内表面上形成有台阶774d。对于圆筒部774c的内表面来说,接近盖部774b的位置与接近真空侧盖部774a的位置相比被扩径。
台阶774d与凸缘部773的按压面773a的外缘部分抵接。台阶774d是限制缸体部772在移动范围内伸长时的位置的限制部。
凸缘部773的外周面与作为缓冲空间776的圆筒部774c的内表面不相接。作为缸体部772另一端部772b的凸缘部773与设置在盖部774b上的凹部774g抵接。凹部774g是限制缸体部772在移动范围内的退缩侧的位置的限制部。
圆筒部774c与真空侧盖部774a连接固定。在圆筒部774c的接近真空侧盖部774a的位置上形成有台阶774e。在圆筒部774c的比台阶774e更接近真空侧盖部774a的位置上形成有大气侧缓冲空间778,该大气侧缓冲空间778进一步缩径且具有与缸体部772的外形尺寸相等的内径尺寸。
台阶774e与施力部件(弹簧)73的一端抵接。
缸体部772的外周面(滑动面)772m能够滑动地与大气侧缓冲空间778的内周面相接。如图10所示,在大气侧缓冲空间778中,沿圆筒部774c的径向形成有与外部连通的贯穿孔778s。大气侧缓冲空间778通过贯穿孔778s与大气侧连通。
贯穿孔775具有小于大气侧缓冲空间778的直径尺寸。贯穿孔775具有与伸缩杆72的外径大致相等的直径尺寸。
壳体774和导杆771构造固定部71。
在真空致动器70中设置有作为多级密封结构(密封机构)的密闭部件,从而在油压驱动时,作为工作流体的油不会向作为真空侧的腔室Ch泄漏。具体而言,在被供给油压的缸体部772内部的驱动空间777与作为伸缩杆72伸展的的真空侧的腔室Ch的内部的外部之间,设置有四级密闭部件77a1~77e。
在相对于缸体部772的内表面滑动的导杆771外周的滑动面771f上设置有两级密闭部件77a1~77e。
在导杆771外周的滑动面771f上,以能够从驱动空间777朝向外部密闭的方式,在同一槽中环设有O型圈(密闭部件)77a1和耐磨环(密闭部件)77a2。
耐磨环(密闭部件)77a2环设在O型圈(密闭部件)77a1的径向外侧。
耐磨环(密闭部件)77a2与缸体部772的内表面相接,并且相对于缸体部772的内周的滑动面772f滑动。
此外,在导杆771外周的滑动面771f上,在与耐磨环(密闭部件)77a2相比更远离驱动空间777的位置上,以与滑动面771f成同一面的方式环设有耐磨环(密闭部件)77b。
O型圈(密闭部件)77a1、耐磨环(密闭部件)77a2及耐磨环(密闭部件)77b形成第一级密闭部件。耐磨环(密闭部件)77b是备用环。
此外,在导杆771外周的滑动面771f上,在与耐磨环(密闭部件)77b相比更远离驱动空间777的位置上,Y型垫(密闭部件)77c1及密封件(密闭部件)77c2以与滑动面771f成为同一面的方式环设在同一槽中。
Y型垫(密闭部件)77c1和密封件(密闭部件)77c2均与缸体部772的内表面相接。Y型垫(密闭部件)77c1和密封件(密闭部件)77c2相对于缸体772内周的滑动面772f滑动。
密封件(密闭部件)77c2配置在与Y型垫(密闭部件)77c1相比更远离驱动空间777的位置上。
此外,在导杆771外周的滑动面771f上,在与比密封件(密闭部件)77c2相比更远离驱动空间777的位置上,以与滑动面771f成为同一面的方式环设有耐磨环(密闭部件)77d。
Y型垫(密闭部件)77c1、密封件(密闭部件)77c2及耐磨环(密闭部件)77d形成第二级密闭部件。耐磨环(密闭部件)77d是备用环。
在壳体774的圆筒部774c中的设置在接近真空侧盖部774a的位置上的贯穿孔774m的内周面上环设有Y型垫(密闭部件)77e。
Y型垫(密闭部件)77e相对于缸体部772的作为接近一端面771a的位置的外周的滑动面772m滑动。Y型垫(密闭部件)77e是第三级密闭部件。
在壳体774的真空侧盖部774a中的贯穿孔775的内周面上环设有O型圈(密闭部件)77f。
O型圈(密闭部件)77f相对于伸缩杆72的外周面(滑动面)72m滑动。Y型垫(密闭部件)77e是第四级密闭部件。
此外,除密闭部件77a1~77e之外,在壳体774的凸部774h与外导杆771g的螺合位置上配置有O型圈(密闭部件)77p。
在壳体774的圆筒部774c与设置于盖部774b上的凹部774g之间配置有O型圈(密闭部件)77q。
在真空侧盖部774a中的贯穿孔775的周围配置有O型圈(密闭部件)77r,用于密封作为真空侧的腔室Ch与真空侧盖部774a之间。
在本实施方式的真空致动器70中,作为构成密闭部件77a1~77r的材质,可列举如下材质。
耐磨环(密闭部件)77a2由氟化树脂构成。耐磨环(密闭部件)77b由HNBR(氢化丁腈橡胶)构成。Y型垫(密闭部件)77c1由HNBR(氢化丁腈橡胶)构成。密封件(密闭部件)77c2由氟化树脂构成。耐磨环(密闭部件)77d由氟化树脂构成。Y型垫(密闭部件)77e由HNBR(氢化丁腈橡胶)构成。O型圈(密闭部件)77f由HNBR(氢化丁腈橡胶)构成。O型圈(密闭部件)77p、O型圈(密闭部件)77q及O型圈(密闭部件)77r均由HNBR(氢化丁腈橡胶)构成。
另外,伸缩杆72由不锈钢构成。导杆771由不锈钢构成。缸体部772由不锈钢构成。壳体774的圆筒部774c、盖部774b和真空侧盖部774a均由铝构成。需要说明的是,可根据真空致动器70的用途适当改变这些结构的材质。
另外,由不锈钢构成的导杆771外周的滑动面771f、缸体部772的内周的滑动面772f、缸体部772的作为接近一端面771a的位置的外周的滑动面772m、以及伸缩杆72外周的滑动面均实施镀铬等表面处理。
在本实施方式的真空致动器70中,在正常推力即未工作的状态下,伸缩杆72退缩。在该状态下,施力部件(弹簧)73向伸缩杆72的退缩方向对凸缘部773施力。
接着,在油压驱动部700中,通过驱动部705的驱动从油压产生部701供给的工作油经由油压管702流入驱动空间777。那么,驱动空间777被加压,产生大于施力部件(弹簧)73的作用力的驱动力,缸体部772向贯穿孔775移动。此时,缸体部772在缓冲空间776的内部移动。
凸缘部773的按压面773a的外缘部分与台阶774d抵接,缸体部772的移动结束。由此,如图11所示,伸缩杆72伸展,伸缩杆72朝向作为真空侧的腔室Ch前进。伸展的伸缩杆72按压对象物。在该状态下,通过维持从油压产生部701供给到驱动空间777的油压,能够维持伸缩杆72伸长的状态。
为了使伸缩杆72从伸长状态变为退缩状态,对从油压产生部701向驱动空间777供给的油压进行减压。或者,使工作油经由油压管702从驱动空间777返回到油压产生部701。那么,通过由施力部件(弹簧)73对凸缘部773施力的作用力,缸体部772向盖部774b移动。由此,如图9及图10所示,伸缩杆72成为退缩的状态。
此外,在本实施方式的真空致动器(推压缸体)70中,在油从驱动空间777经由油压管702泄漏到油压空间714的情况下,能够检测漏油。具体而言,在驱动空间777中收容的油量减少的情况下,因油压施力部件720的作用力,油压空间714的容积减小。由此,驱动轴731在轴向上的往返操作范围从设想的位置向接近活塞712的方向移动。
因此,与设想的位置相比,在驱动轴731的轴向移动的早期阶段就会由检测开关(检测机构)761输出检测信号。因此,能够检测在驱动空间777中收容的油量已减少。
本实施方式能够取得与上述实施方式同样的效果。
下面,根据附图对本发明的油压驱动系统的第五实施方式进行说明。
图12是表示具备本实施方式中的油压驱动系统的真空装置的示意说明图。
本实施方式与上述第一至第四实施方式的不同点在于其涉及到设置有油压驱动系统的真空装置这一点,对于除此以外的对应的结构要素,使用相同的附图标记并省略其说明。
本实施方式中的真空装置200例如是进行侧溅式溅射等真空处理的装置。
本实施方式中的真空装置(溅射装置)200具备:装载及卸载室,用于运入和运出大致矩形的玻璃基板(被处理基板)G;耐压的成膜室(腔室)201,利用溅射法在玻璃基板G上形成例如ZnO系或In2O3系的透明导电膜等的被膜;和运送室,位于成膜室201与装载及卸载室之间。
需要说明的是,在图12中仅示出成膜室201。
第一实施方式或第二实施方式中的腔室Ch在本实施方式中为成膜室201。
在本实施方式的真空装置(溅射装置)200中,如图12所示,在成膜室(腔室)201的内部设置有背板(阴极电极)206、电源206a、气体导入装置207a(气体导入机构)和高真空排气装置207b(高真空排气机构)。
背板(阴极电极)206保持作为供给成膜材料的机构的竖立设置的靶。电源206a对背板206施加负电位的溅射电压。气体导入装置207a向成膜室(腔室)201内导入气体。高真空排气装置207b为对成膜室201的内部进行高抽真空的涡轮分子泵等。
在成膜室201的内部,背板206竖立设置在离与运送室连通的运送口204a最远的位置。在背板206的与玻璃基板G大致平行相对的前面侧固定有靶。
背板(阴极电极)206起到对靶施加负电位溅射电压的电极的作用。
背板206与施加负电位溅射电压的电源206a连接。在背板(阴极电极)206的后侧设置有磁控管磁路,该磁控管磁路用于在靶上形成规定的磁场。
如图12所示,成膜室201的内部由成膜时作为玻璃基板G的正面侧的前侧空间201a和作为玻璃基板G的后面侧的后侧空间201b构成。固定有靶的背板(阴极电极)206配置在成膜室201的前侧空间201a中。在成膜室201的后侧空间201b中设置有朝向前侧空间201a开口的成膜口204b。在成膜口204b的周围设置有防附着板框202。
在后侧空间201b的内部,也可以设置有基板保持装置(基板保持机构),在成膜过程中,该基板保持装置将玻璃基板G保持为与靶相对且能沿横向摇动。基板保持装置(保持机构)具有从后面保持玻璃基板G的保持部203。
通过旋转驱动部,摇动轴绕轴线转动,保持部203通过该转动能够在处于大致水平方向位置的水平载置位置与在大致铅直方向位置上立起的铅直处理位置之间进行旋转操作。
运送口204a位于处于水平载置位置的保持部203表面的延伸位置上,从而能够载置从运送室运送的玻璃基板G。处于铅直处理位置的保持部203的表面设置为大致堵住成膜口204b,从而玻璃基板G的表面与阴极电极206相对并能够进行成膜。
在保持部203中配置有升降销和升降销移动部70,该升降销在玻璃基板G的运入或运出时,从处于水平载置位置的保持部203向上方突出,并且在比保持部203更靠上侧的位置上支撑玻璃基板G,该升降销移动部70用于使该升降销上下移动。
在本实施方式中,例如升降销移动部70是第一实施方式或第二实施方式中的真空致动器(升降销移动部)70。
另外,升降销与伸缩杆72位于同轴上,并且安装在伸缩杆72的前端。
需要说明的是,在图12中,用箭头表示真空致动器(升降销移动部)70。
真空致动器(升降销移动部)70可在维持腔室201的密闭的状态下驱动。通过该结构,在玻璃基板G的运入或运出时,能够自如地在保持部203与运送装置的机械手之间传递玻璃基板G。
在保持部203的铅直处理位置上,具有用于将玻璃基板G按压到掩模205的按压部70。
在本实施方式中,例如按压部70是第一实施方式或第二实施方式中的真空致动器(按压部)70。
掩模205在规定次数的成膜处理后更换,但此时对准装置70(对准机构)设置在成膜口204b的下侧位置上,该对准装置70用于将更换后的掩模205对准到防附着板框202。
在本实施方式中,例如对准装置70是第一实施方式中的真空致动器(对准机构)70。通过该结构,真空致动器(对准机构)70能够使伸缩杆72的前端部72a与规定的对象物抵接而按压该对象物,并且使该对象物移动或对准。
本实施方式的真空致动器70均能够以小于其他驱动类型的容积在真空气氛中表现出较大的作用力(按压力)。此外,本实施方式的真空致动器70不仅限于固定值的按压力,还能够改变按压力。
在本实施方式中,在极大地降低腔室201内发生漏油的可能性的状态下,各个真空致动器70能够按压对象物。
本实施方式能够实现与上述实施方式同样的效果。
下面,根据附图对本发明的第六实施方式的具备真空致动器的闸阀进行说明。
本实施方式与上述第三及第四实施方式的不同点在于其涉及到闸阀的钟摆阀体这一点,对于除此以外的对应的结构要素,使用相同的附图标记并省略其说明。
图13是表示本实施方式的闸阀结构的与流道正交的剖视图。
图14~图16是表示本实施方式的闸阀结构的沿流道的剖视图,是表示阀体配置在能够进行退避操作位置(FREE)上的情况的图。图14相当于图13中的线段A-O-C。图15是表示图13中的沿线段A-O的主要部分的放大图。图16是表示图13中的沿线段B-O-C的主要部分的放大图。图17是表示图13中的阀框施力部的主要部分的放大图。
图18~图21是表示本实施方式中的闸阀结构的沿流道的剖视图,其与图14~图17对应,是表示阀体配置在阀闭位置(没有正压或差压)上的情况的图。
图22~图24是表示本实施方式中的闸阀结构的沿流道的剖视图,其与图14~图16对应,是表示阀体配置在背压位置上的情况的图。
图25及图26是表示图14的阀箱中的阀箱施力部的配置的立体图。
[钟摆式闸阀]
如图13~图26所示,本实施方式的闸阀100为钟摆式滑动阀。
闸阀100插入到第一开口部12a露出的第一空间与第二开口部12b露出的第二空间之间。闸阀100用于阻断连接第一开口部12a和第二开口部12b的流道H,即阻断(关闭)连接第一空间和第二空间的流道H,并开放该阻断状态(连接第一空间和第二空间)。由此,闸阀100切换阻断状态和开放该阻断状态的开放状态。
闸阀100具备阀箱10、中立阀体5和旋转轴20。在阀箱10的内部形成有中空部11。阀箱10由具有中空部11的框架构造。在阀箱10中,以隔着中空部11彼此相对的方式设置有第一开口部12a及第二开口部12b。
第一开口部12a在第一空间中露出。第二开口部12b在第二空间中露出。从第一开口部12a至第二开口部12b经由中空部11连通。从第一开口部12a朝向第二开口部12b设定有流道H。闸阀100插入到第一空间与第二空间之间。需要说明的是,沿流道H的方向称为流道H方向。
在阀箱10的中空部11内配置有中立阀体5。中立阀部30与作为位置切换部的旋转轴20连接。旋转轴20具有与流道H方向大致平行延伸的轴线。旋转轴20贯穿阀箱10。旋转轴20能够通过未图示的驱动装置来旋转。在旋转轴20的一端,通过连接部件(未图示)固定有中立阀体5。旋转轴20作为中立阀体5的位置切换部发挥功能。
或者,在旋转轴20上,也可以直接连接有中立阀体5,而不通过连接部件(未图示)。
中立阀体5能够堵塞第一开口部12a和/或第二开口部12b。
在本实施方式中,能够堵塞第一开口部12a。中立阀体5在阀关闭位置与阀开放位置之间操作。在阀关闭位置中,中立阀体5相对于第一开口部12a处于关闭状态(图18)。在阀开放位置中,中立阀体5处于从第一开口部12a退避的开放状态(图14)。
中立阀体5由中立阀部30及可动阀部40构造。
中立阀部30配置为包含在与旋转轴20的轴线正交的方向平行的面内。如图13所示,中立阀部30具有圆形部30a和旋转部30b。圆形部30a配置为在从流道H方向观察时与可动阀部40重叠。旋转部(臂部)30b形成为两根臂从旋转轴20朝向圆形部30a延伸的臂形状。旋转部30b伴随旋转轴20的旋转使圆形部30a旋转。这些旋转轴20及中立阀部30虽然相对于阀箱10转动但在流道H方向上不会有位置变动。
可动阀部40大致为圆板状。可动阀部40只能沿厚度方向(流道H方向)滑动地连接于中立阀部30。可动阀部40具有可动阀框部60(滑动阀板)和可动阀片部50(对面板)这两个部分。
可动阀框部60是与圆形部30a大致同心状的大致圆环状,可动阀框部60嵌合于圆形部30a。
可动阀框部60相对于中立阀部30能够沿流道H方向滑动。在可动阀框部60与中立阀部30之间配置有阀框施力部90(辅助弹簧)。可动阀框部60通过阀框施力部90(辅助弹簧)以能够改变流道H方向上的位置的方式与中立阀部30连接。
可动阀片部50为具有与圆形部30a大致同心状的圆形轮廓的板体。可动阀片部50嵌合到可动阀框部60。
可动阀框部60以包围可动阀片部50的周围的方式配置。可动阀片部50和可动阀框部60通过阀片施力部80(保持弹簧)来连接。
可动阀片部50和可动阀框部60在图14的用附图标记B1、B2表示的往返方向上能够彼此相对滑动。往返方向B1、B2为与可动阀片部50及可动阀框部60的表面垂直的方向。往返方向B1、B2为与旋转轴20的轴向平行的流道H方向。
在可动阀片部50的与阀箱内表面10B相对(抵接)的位置上环设有对面护垫51。
对面护垫51为由作为圆环状的弹性体的O型圈等形成的密封部。对面护垫51在开阀时能够与作为第二开口部12b的周缘的阀箱内表面10B紧贴。对面护垫51被可动阀片部50及阀箱内表面10B按压。由此,第一空间和第二空间成为阻断状态。对面护垫51在可动阀片部50与阀箱内表面10B的碰撞时进行弹性变形而缓解冲击。
在可动阀片部50上设置有抽气孔53。在可动阀片部50与阀箱内表面10B碰撞时,通过可动阀片部50、阀箱内表面10B和对面护垫51来形成密闭空间。抽气孔53从该密闭空间中除去气体。
在可动阀片部50的外周附近的整个区域中形成有内周曲柄部50c。
内周曲柄部50c具有与流道H方向平行的滑动面50b。在可动阀框部60的内周附近的整个区域中形成有外周曲柄部60c。外周曲柄部60c具有与流道H方向平行的滑动面60b。
外周曲柄部60c与内周曲柄部50c嵌合。滑动面50b和滑动面60b以能够彼此滑动的方式位于相对状态。
在外周曲柄部60c与内周曲柄部50c之间配置有由O型圈等形成的滑动密封垫52。通过滑动密封垫52,在滑动时维持滑动面50b与滑动面60b的密封状态。
可动阀框部60在与阀箱10的内表面相对(抵接)的表面上环设有阀框密封垫61。阀框密封垫61为由圆环状的O型圈等形成的密封部。阀框密封垫61在闭阀时与作为第一开口部12a的周缘的阀箱内表面10A接触,并且被可动阀框部60及阀箱内表面10A按压。由此,第一空间和第二空间成为阻断状态。
阀框密封垫61和滑动密封垫52配置在基本上同一个圆筒面上。阀框密封垫61和滑动密封垫52被配置为与图15~图16所示的线R重叠。因此,能够得到约100%的背压抵消率。
阀框施力部90配置在中立阀部30的圆形部30a与在从流道H方向观察时与圆形部30a重叠的可动阀框部60的位置限制部65之间。阀框施力部90相对于中立阀部30,对可动阀框部60朝向流道H方向上的中央位置施力。以在圆形部30a的圆周方向上具有等间隔的方式配置有多个阀框施力部90。阀框施力部90为弹性部件,并且为板簧。阀框施力部90(板簧)的长边方向沿圆形部30a的圆周方向配置。
如图17所示,阀框施力部90(板簧)的两端部分通过固定销92和固定销93卡合到中立阀部30的圆形部30a。阀框施力部90(板簧)的两端部分隔着环状部件92a、环状部件92b分别沿厚度方向卡合到圆形部30a。阀框施力部90(板簧)的中央部分通过按压销91卡合到可动阀框部60的位置限制部65。
在闸阀100的开阀状态(图14)下,的中立阀部30(臂)与可动阀框部60的在流道H方向上的分离距离变小。阀框施力部90的高度方向(厚度方向)的尺寸缩小。由此,在阀框施力部90上形成有沿厚度方向褶曲的曲部90A(图17)。
与此相对地,在闸阀100处于闭阀状态(图18)时,中立阀部30(臂)与可动阀框部60的在流道H方向上的分离距离变大。由此,阀框施力部90的高度方向(厚度方向)的尺寸变长。即,在阀框施力部90中消除曲部90A(图21)。
阀框施力部90具有在从闭阀状态(图18)向开阀状态(图14)变化时促进机械分离操作的结构,该机械分离操作为从阀箱10的内表面拉开可动阀框部60的操作。另外,阀框施力部90还具备相对于中立阀部30(臂)保持可动阀框部60的径向及圆周方向的位置的功能。
阀框施力部90具有将可动阀框部60以能够改变流道方向上的位置的方式连接到中立阀部30的功能及朝向流道H方向上的中央位置对可动阀框部60施力的功能。
在阀箱10中内置有多个阀箱施力部70。阀箱施力部70为前述第一~第四实施方式中的真空致动器70。真空致动器(阀箱施力部)70朝向流道H方向上的接近第一开口部12a的方向对可动阀框部60施力。
真空致动器(阀箱施力部)70构造升降机构,该升降机构向朝向密封面的方向按压可动阀框部60。多个真空致动器(阀箱施力部)70配置在能够不改变可动阀框部60的姿势的情况下施力的位置上。多个真空致动器(阀箱施力部)70沿第二开口部12b的周围以等间隔隔开设置。
图25及图26是表示作为彼此隔开的阀箱施力部70的配置而从阀体的中心O观察时四个阀箱施力部70以相同的角度位置(90度)隔开配置的结构例。从中心O观察时,真空致动器(阀箱施力部)70的角度位置被设置为与阀片施力部80及阀框施力部90的角度位置不重叠。
真空致动器(阀箱施力部)70具有油压驱动部(固定部)71和伸缩杆(可动部)72。油压驱动部(固定部)71被配置为埋入到如下位置:该位置为相对于中空部11,比阀箱内表面10B更靠外侧的框架内部。伸缩杆(可动部)72被配置为在沿流道H方向上朝着从固定部71接近第一开口部12a的方向伸长自如。
真空致动器(阀箱施力部)70与油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700连接并被油压驱动。油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700为前述第一~第四实施方式中的油压驱动部(非压缩性流体驱动部)700。
在从开阀状态(图14)改为开阀状态(图18)时,真空致动器(阀箱施力部)70通过油压使伸缩杆(可动部)72伸展。此时,真空致动器(阀箱施力部)70对前端部72所抵接的可动阀框部60施力。由此,可动阀框部60在流道H方向上朝向第一开口部12a移动。阀框密封垫61与第一开口部12a周围的阀箱内表面10A紧贴。在多个真空致动器(阀箱施力部)70中,能够基本上均同时进行伸缩杆(可动部)72的伸长操作。
阀片施力部80(保持弹簧)内置于可动阀部40。阀片施力部80向流道H方向上的厚度尺寸变小的方向使可动阀框部60和可动阀片部50彼此施力。阀片施力部80使可动阀片部50向可动阀框部60所运动的往返方向B1、B2联动。
在从流道H方向观察时,在可动阀框部60和可动阀片部50所重叠的区域中配置有多个阀片施力部80。多个阀片施力部80为在可动阀框部60的圆周方向上具有等间隔的配置。设置阀片施力部80的部位优选为三处以上,并且彼此隔开设置。
阀片施力部80通过螺栓状的导向销81的长轴部来引导(限制)可动阀片部50的运动。导向销81固定在可动阀框部60上。构造阀片施力部80的保持弹簧例如由弹簧或橡胶等的弹性部件形成。
导向销81由粗度尺寸均匀的棒状体构造。导向销81贯穿阀片施力部80内。导向销81沿流道H方向竖立设置并固定设置在可动阀框部60上。导向销81嵌合到形成于可动阀片部50的孔部50h。导向销81引导可动阀片部50和可动阀框部60的位置限制。
在通过阀片施力部80使可动阀片部50和可动阀片部60彼此滑动时,将滑动方向(用附图标记Q表示的轴)维持为往返方向B1、B2。另外,在可动阀片部50和可动阀框部60滑动时,也能进行平行移动而不会改变可动阀片部50及可动阀框部60的姿势。
下面,对本实施方式的闸阀100的操作进行详细说明。
首先,在本实施方式的闸阀100中,考虑可动阀部40处于未设置流道H的中空部11的退避位置的状态。此时,可动阀部40与阀箱内表面10A及阀箱内表面10B均不接触。在该状态下,使旋转轴20沿附图标记R1表示的方向(与流道H方向交叉的方向)旋转。那么,中立阀部30及可动阀部40沿方向R1以钟摆运动方式旋转移动。通过该旋转,可动阀部40从退避位置移动到作为与第一开口部12a相对的位置的阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)。
在阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)中,真空致动器(阀箱施力部)70使伸缩杆(可动部)72向流道H方向中的接近第一开口部12a的方向伸长。伸缩杆(可动部)72与可动阀框部60抵接并按压该可动阀框部60。可动阀框部60向接近第一开口部12a的方向移动。
通过真空致动器(阀箱施力部)70,可动阀框部60与阀箱内表面10A抵接。此时,阀框密封垫61与位于第一开口部12a周围的阀箱内表面10A紧贴。由此,关闭流道H(闭阀操作)。
相反,真空致动器(阀箱施力部)70使伸缩杆(可动部)72退缩。从伸缩杆(可动部)72向可动阀框部60的作用力变小。那么,通过阀框施力部90的作用力,从阀箱10的内表面拉开可动阀框部60。可动阀框部60和阀箱内表面10A解除密闭状态。由此,开放所述流道H(解除操作)。
可动阀部40中的闭阀操作及解除操作通过利用阀箱施力部70的机械抵接操作和利用阀框施力部90的机械分离操作进行。
在解除操作之后,使旋转轴20朝向附图标记R2表示的方向旋转。那么,可动阀部40从阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)向退避位置移动(退避操作)。
通过该解除操作和退避操作,进行使可动阀部40处于阀开状态的阀开操作。
在一系列操作(闭阀操作、解除操作及退避操作)中,阀片施力部80使可动阀框部60和可动阀片部50联动。
[阀体在能够进行退避操作位置(FREE)的状态]
在图14~图16中,示出位于阀开口遮蔽位置(滑动准备位置)的可动阀部40(可动阀框部60、可动阀片部50)与阀箱10的任何阀箱内表面10A、10B均未接触的状态。将该状态称为阀体的自由(FREE)状态。在阀体的自由状态下,真空致动器(阀箱施力部)70的伸缩杆(可动部)72处于向阀箱10的内侧退缩而不是从阀箱内表面10B突出的状态。即,真空致动器(阀箱施力部)70与中立阀体5不相接。
接着,从阀体的自由(FREE)状态驱动真空致动器(阀箱施力部)70。那么,如图15的箭头F1所示,伸缩杆(可动部)72的前端部72a与可动阀框部60的下表面60sb抵接。由此,如图15的箭头F2所示,可动阀框部60朝向阀箱内表面10A移动。
此外,可动阀框部60移动并且阀框密封垫61与阀箱内表面10A接触的状态为闭阀位置的状态(闭阀状态)。此时,可动阀片部50通过阀片施力部(保持弹簧)80向与可动阀框部60相同的方向移动。同时,可动阀片部50和可动阀框部60通过滑动密封垫52维持滑动密封状态。
在阀体的自由(FREE)状态下,真空致动器(阀箱施力部)70使可动阀框部60与阀箱10的阀箱内表面10A接触并关闭流道H(闭阀操作)。
[阀体在阀闭位置(没有正压或差压)的状态]
图18~图20表示利用上述闭阀操作关闭流道H的状态。
将该状态称为没有正压/差压的阀闭状态。没有正压/差压的阀闭状态为中立阀体5与阀箱10的一个内表面接触且与另一个内表面不接触的状态。即,在没有正压/差压的阀状态下,中立阀体5与第一开口部12a周围的阀箱内表面10A相接。同时,中立阀体与位于第二开口部12b周围的阀箱内表面10B不相接。
在没有正压/差压的阀闭状态下,真空致动器(阀箱施力部)70维持伸缩杆(可动部)72朝向可动阀框部60的方向延伸的状态。即,维持前端部72a与可动阀框部60的下表面60sb抵接的状态。另外,维持阀框密封垫61与阀箱10的第一开口部12a周围的阀箱内表面10A相接的状态。
[阀体在背压位置的阀闭状态]
图22~图24表示在背压状态下关闭流道H的状态。
将该状态称为背压阀闭状态。背压阀闭状态为中立阀体5与流道H方向上的两个阀箱内表面10A、10B相接的状态。即,背压阀闭状态为保持中立阀体5与第一开口部12a周围的阀箱内表面10A相接的状态的同时,还与位于第二开口部12b周围的阀箱内表面10B相接的状态。在此,背压是指朝向从闭阀状态成为开阀状态的方向对阀体施加压力。
在中立阀体5受到背压的情况下,通过阀片施力部80,可动阀片部50相对于可动阀框部60沿往返方向B2(图22)滑动的同时移动。可动阀框部60与可动阀片部50之间通过滑动密封垫52维持密封状态。
由此,可动阀片部50与第二开口部12b周围的阀箱内表面10B碰撞。此时,对面护垫51缓解因可动阀片部50的碰撞产生的冲击。让阀箱10的阀箱内表面10B(后侧主体)承受中立阀体5所受的力的机构为背压抵消机构。
此外,设为没有正压/差压,在该状态下,通过阀框施力部90,将可动阀框部60从阀箱10的内表面拉开,通过使可动阀框部60退避,开放流道H(解除操作)。
如此,本实施方式的闸阀100具有回弹功能,能够进行常闭操作。能够削减阀体的部件数量。能够得到约100%的背压抵消率。能够抑制阀体驱动力。能够进行切实的关闭操作。还能够提高操作上的安全性。能够进行可靠性高的阻断操作。
需要说明的是,在上述各实施方式中,还可以设为组合各个结构而成的结构。
[实施例]
下面,对本发明的实施例进行说明。
在此,作为本发明的油压驱动系统的具体例,对性能分析进行说明。
<组合例>
首先,分析电动机705m的种类、对此所需的反转应对部的结构及此时所需的电力和组合结构的寿命。
在此,作为电动机705m,分析有刷直流电动机、无芯无刷直流电动机及步进电动机。另外,分析是否需要这些电动机的齿槽转矩对策。
作为反转应对部的结构,对用于防止油压逆流时的驱动系统反转的电磁阀、励磁离合器705d及励磁制动器705b进行分析。另外,分析是否需要再生电流处理部705c。
此外,分析驱动所需的电力和组合结构的寿命。
需要说明的是,通过将有刷直流电动机的大小设为1来比较电力。另外,同样地将有刷直流电动机的免维护的寿命长短(驱动次数)设为1来比较寿命。
将这些分析结果示于表1。
[表1]
Figure GDA0003277357960000411
从表1所示的结果可知,在采用本发明的无芯无刷直流电动机,并且设置有励磁制动器705b和再生电流处理部705c的情况下,虽然电力为1.3左右,但寿命延长至5倍。
从表1所示的结果可知,在采用本发明的有刷直流电动机,并且设置有励磁制动器705b和励磁离合器705d的情况下,虽然寿命为1倍左右,但电力为1倍。
产业上的可利用性
作为本发明的应用例,能够应用到真空装置等中的进行油压驱动的机构。特别是,能够广泛地应用于以下闸阀中:该闸阀用于对将连接真空度、温度或气体气氛等性质不同的两个空间的流道阻断的状态;和开放该阻断状态的状态进行切换。
附图标记说明
70 真空致动器(推压缸体、阀箱施力部、升降销移动部、对准机构、按压部、阀箱施力部)
71 油压驱动部(固定部)
72 可动部(伸缩杆)
73 施力部件(压簧、弹簧)
700 油压驱动部(非压缩性流体驱动部)
701 油压产生部
702 油压管
705 驱动部
705a 旋转驱动轴
705b 励磁制动器
705c 再生电力处理部
705d 励磁离合器
705m 电动机
706 控制部(控制器)
707 电源
720 油压施力部件
5 阀体、中立阀体
10 阀箱
11 中空部
20 旋转轴
30 中立阀部
40 可动阀部
50 可动阀片部
54 可动阀部(可动阀片部)
60 可动阀框部
63 阀框部
80 阀片施力部(保持弹簧)
90 阀框施力部
100 闸阀
200 真空装置(溅射装置)
201 成膜室(腔室)
H 流道

Claims (6)

1.一种油压驱动系统,具有真空致动器,所述真空致动器以能够在真空气氛的腔室内按压对象物的方式伸缩,所述油压驱动系统的特征在于,包括:
通过从外部供给的工作油压来驱动的所述真空致动器;和
向所述真空致动器供给所述工作油压的油压驱动部,
所述油压驱动部包括:
用于产生所述工作油压的油压产生部;
用于驱动所述油压产生部的驱动部;和
用于向所述驱动部供电的电源,
在所述驱动部中设置有电动机及油压施力部件,
对于所述油压产生部来说,所述油压产生部能够以产生彼此反向的工作油压的方式被驱动,
所述真空致动器包括:
能够朝向所述对象物伸缩的伸缩杆;和
用于使所述伸缩杆伸缩的固定部,
所述真空致动器能够通过从所述油压驱动部向所述固定部供给的所述工作油压来驱动所述伸缩杆,
在所述驱动部设置有反转应对部,
所述反转应对部在所述伸缩杆通过所述油压施力部件的作用力向远离所述对象物的方向移动时,停止所述电动机的旋转驱动轴的旋转,或者解除所述油压产生部的驱动系统与所述电动机的所述旋转驱动轴的连结。
2.根据权利要求1所述的油压驱动系统,其特征在于,
在所述反转应对部中设置有具有制动功能的励磁制动器,所述制动功能为在所述电源供电的状态下停止所述电动机的所述旋转驱动轴的功能。
3.根据权利要求2所述的油压驱动系统,其特征在于,
在所述反转应对部中设置有具有离合功能的励磁离合器,所述离合功能为在所述电源未供电的状态下解除所述油压产生部与所述电动机的所述旋转驱动轴的连结的功能。
4.根据权利要求2所述的油压驱动系统,其特征在于,
在所述反转应对部中设置有再生电流处理部,
所述电动机为无芯无刷直流电动机。
5.根据权利要求3所述的油压驱动系统,其特征在于,
所述电动机为有刷直流电动机。
6.一种闸阀,能够进行常闭操作,所述闸阀的特征在于,包括:
阀箱,具有中空部和第一开口部及第二开口部,所述第一开口部及第二开口部隔着所述中空部彼此相对设置且成为连通的流道;
阀体,能够开放及关闭所述流道;
旋转轴,在所述中空部内的退避位置与阀开口遮蔽位置之间能够旋转地支撑所述阀体,并且具有沿流道方向延伸的轴线;
旋转驱动部,能够旋转驱动所述阀体;
可动阀部,能够改变所述流道方向上的位置并设置于所述阀体上;
阀箱施力部,设置于所述阀箱中且通过使所述阀开口遮蔽位置的所述可动阀部沿所述流道方向移动而进行关闭;和
油压驱动部,通过工作油的给排来驱动所述阀箱施力部,
所述阀箱施力部为权利要求1至5中的任一项所述的油压驱动系统中的所述真空致动器,
所述油压驱动部为权利要求1至5中的任一项所述的油压驱动系统中的所述油压驱动部,
所述阀体为权利要求1至5中的任一项所述的油压驱动系统中的所述对象物。
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