CN211398618U - 生物安全气密阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种生物安全气密阀，包括阀体、阀板、电动执行器、执行器支座、传动轴、阀板轴、导向滑轨、摇臂、连杆、连杆座、翻转轴和翻转滑轨，由传动轴、摇臂、连杆、连杆座和阀板轴组成的传动机构将电动执行器的旋转动力转换为阀板的直线运动动力，通过由翻转轴和翻转滑轨组成的翻转机构使阀板在直线运动一段距离后发生翻转开启阀门或发生翻转后再直线运动关闭阀门。本实用新型使阀板与密封环之间的开启和密封关闭非常可靠，提高了可靠性和气密性，能够满足高气密性要求的实验室通风管道的气流隔离需求，也能满足袋进袋出过滤器的消毒和生物安全三、四级实验室通风管道的关断需求。

Description

生物安全气密阀

技术领域

本实用新型涉及一种密闭阀，尤其涉及一种能满足高气密性要求应用场合使用需求的生物安全气密阀。

背景技术

在某些特殊应用场合，需要使用隔离性能特别好的阀门才能满足使用要求，比如，用于核电厂和高危险生物实验室的气流隔离，满足这种要求的密闭阀也可用于袋进袋出过滤器的消毒和生物安全三、四级实验室通风管道的关断，以便于房间消毒。

常规的气流阻断隔离使用的是普通蝶阀，这种阀门启闭方便迅速、省力、流体阻力小，可以经常操作，低压下，可以实现良好的密封。但此种蝶阀使用压力和工作温度范围较小，气密性较差，难以满足高气密性要求的实验室通风管道的气流隔离需求，也不能满足袋进袋出过滤器的消毒和生物安全三、四级实验室通风管道的关断需求。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能满足高气密性要求应用场合使用需求的生物安全气密阀。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

一种生物安全气密阀，包括阀体和阀板，所述阀体设有轴向通孔且该轴向通孔的第一端孔壁向内突出形成圆环形的密封环，圆形的所述阀板安装于所述阀体的轴向通孔内且能够与所述密封环紧密接触，所述生物安全气密阀还包括电动执行器、执行器支座、传动轴、阀板轴、导向滑轨、摇臂、连杆、连杆座、翻转轴和翻转滑轨，用于产生旋转动力的所述电动执行器通过所述执行器支座安装于所述阀体的外壁上，所述传动轴的两端分别通过传动轴承安装于所述阀体的轴向通孔的孔壁上，所述传动轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且不相交，所述传动轴的一端穿过所述阀体后与所述电动执行器的旋转动力输出端连接，所述摇臂的第一端与所述传动轴固定连接，所述摇臂的第二端与所述连杆的第一端旋转连接，所述连杆的第二端与所述连杆座连接，所述连杆座通过自身通孔套装于所述阀板轴上并能够旋转，所述阀板的一侧表面设有阀板座，所述阀板轴穿过所述阀板座的通孔后实现与所述阀板之间的连接，所述阀板轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且相交，所述阀体的轴向通孔的两侧孔壁上对称设置有所述导向滑轨，所述导向滑轨的轴向与所述轴向通孔的轴向相互平行，所述阀板轴的两端分别安装有导向轴承且该导向轴承置于对应的所述导向滑轨内，所述翻转轴的第一端固定安装于所述阀体的轴向通孔的孔壁上，所述翻转轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且不相交，所述翻转滑轨的一端与滑轨座连接，所述滑轨座的自身通孔套装在所述阀板轴上并能够旋转，所述翻转轴的第二端安装有导向轴承且该导向轴承置于所述翻转滑轨内。

上述结构中，密封环和阀板是本气密阀启闭的终端部件，两者紧密接触密封时为关闭状态，两者分离时为开启状态；电动执行器用于提供旋转动力，进而为阀门启闭提供动力；传动轴受电动执行器驱动旋转，并带动摇臂跟随旋转；阀板轴与阀板连接，带动阀板在轴向通孔的轴向移动；导向滑轨用于为阀板轴导向，使其在轴向通孔的轴向直线运动；用于连接摇臂与连杆座，连杆座用于将连杆与阀板轴旋转连接；翻转轴和翻转滑轨用于使阀板实现翻转，从而改变阀板与轴向通孔的轴向之间的夹角，控制阀门开启的大小，当阀板轴移动到与翻转轴对应的位置时其一侧会通过翻转滑轨被阻挡，使阀板发生翻转，其翻转角度在0-90°之间且不能达到90°，关闭阀门时，阀板会先翻转至与轴向通孔的轴向相互垂直再保持该角度直线运动，直到与密封环密封为止。

进一步，为了便于调节传动轴与阀板轴之间的间距以提高实用性，所述连杆与所述连杆座之间还连接有能够调节长度的调节杆。

作为优选，为了实现更好的传动和翻转效果，所述传动轴位于所述轴向通孔内的轴向中点与第二端之间的位置，所述翻转轴位于所述轴向通孔内的轴向中点附近的位置，所述翻转轴在所述轴向通孔的径向位于所述传动轴与所述阀板轴之间的位置。

进一步，为了提高密封性能，所述密封环上靠近所述轴向通孔第二端的一侧设有凸起的凸环，所述阀板上与所述密封环对应的一侧表面安装有与所述凸环对应的密封圈，所述阀板与所述密封环处于密封状态时，所述密封圈与所述凸环紧密接触实现密封。

作为优选，为了提高控制精度，所述电动执行器为由控制器控制运行的伺服电机。

作为优选，为了提高传动稳定性，一个所述摇臂、一个所述连杆和一个所述连杆座为一个传动装置，所述传动装置为两个且分别位于靠近所述传动轴两端的位置，所述翻转轴和所述翻转滑轨均为一个且靠近其中一个所述传动装置。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过由传动轴、摇臂、连杆、连杆座和阀板轴组成的传动机构将电动执行器的旋转动力转换为阀板的直线运动动力，通过由翻转轴和翻转滑轨组成的翻转机构使阀板在直线运动一段距离后发生翻转开启阀门或发生翻转后再直线运动关闭阀门，使阀板与密封环之间的开启和密封关闭非常可靠，提高了可靠性和气密性，能够满足高气密性要求的实验室通风管道的气流隔离需求，也能满足袋进袋出过滤器的消毒和生物安全三、四级实验室通风管道的关断需求；本生物安全气密阀结构紧凑，无需更多的管道支撑结构即可实现启闭控制，而且独特的导向滑轨和翻转滑轨设计使本阀门具有精准控制阀板开启角度和闭合位置的功能，提高了本气密阀的控制性能；凸环和密封圈的设计进一步提高了本气密阀的气密性。

附图说明

图1是本实用新型所述生物安全气密阀的主视结构示意图；

图2是本实用新型所述生物安全气密阀的左视结构示意图；

图3是图1中的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述生物安全气密阀包括阀体8、阀板7、电动执行器1、执行器支座2、传动轴5、阀板轴6、导向滑轨10、摇臂11、连杆12、连杆座14、翻转轴3和翻转滑轨4，阀体8设有轴向通孔15且该轴向通孔的第一端孔壁向内突出形成圆环形的密封环18，圆形的阀板7安装于阀体8的轴向通孔15内且能够与密封环18紧密接触，用于产生旋转动力的电动执行器1通过执行器支座2安装于阀体8的外壁上，传动轴5的两端分别通过传动轴承安装于阀体8的轴向通孔15的孔壁上，传动轴5的中心轴线与轴向通孔15的中心轴线相互垂直且不相交，传动轴5的一端穿过阀体8后与电动执行器1的旋转动力输出端连接，摇臂11的第一端与传动轴5固定连接，摇臂11的第二端与连杆12的第一端旋转连接，连杆12的第二端与连杆座14连接，连杆座14通过自身通孔套装于阀板轴6上并能够旋转，阀板7的一侧表面设有阀板座(图中未标记)，阀板轴6穿过所述阀板座的通孔后实现与阀板7之间的连接，阀板轴6的中心轴线与轴向通孔15的中心轴线相互垂直且相交，阀体8的轴向通孔15的两侧孔壁上对称设置有导向滑轨10，导向滑轨10的轴向与轴向通孔15的轴向相互平行，阀板轴6的两端分别安装有导向轴承9且该导向轴承9置于对应的导向滑轨10内，翻转轴3的第一端固定安装于阀体8的轴向通孔15的孔壁上，翻转轴3的中心轴线与轴向通孔15的中心轴线相互垂直且不相交，翻转滑轨4的一端与滑轨座(图中未标记)连接，所述滑轨座的自身通孔套装在阀板轴6上并能够旋转，翻转轴3的第二端安装有导向轴承9且该导向轴承9置于翻转滑轨4内。上述传动轴5、摇臂11、连杆12和翻转滑轨4构成一个类似平行四边形的四杆机构，传动轴5带动摇臂11旋转，从而带动连杆12和翻转滑轨4做相应旋转运动。

如图1、图2和图3所示，本实用新型所述生物安全气密阀的工作原理如下：

通过驱动电动执行器1旋转，带动传动轴5旋转，再转化为四杆机构上各部件的相对旋转运动，并带动阀板轴6和阀板7进行直线运动；当阀板轴6和阀板移动到靠近翻转轴3时，因阀板7和翻转滑轨4被翻转轴3阻挡，所以阀板7会发生翻转，同时阀板轴6依然进行直线运动，直到阀板7翻转到合适角度(该角度由电动执行器1控制)位置，这样就实现了气密阀的开启控制。关闭气密阀时，电动执行器反向旋转，阀板轴6反向直线运动，阀板7反向旋转，直到脱离翻转轴3的阻挡，此时阀板7与轴向通孔15的轴向相互垂直或基本垂直，阀板轴6和阀板7继续反向直线运动，直到阀板7与密封环18密封为止，完成气密阀的关闭控制。其关闭动作的停止时间根据试验获得，在每分钟泄漏率不超过测试容积的0.1％时，此时的气密性满足要求，关闭力度符合要求，即电动执行器1的反向运行时间符合要求。

如图1、图2和图3所示，下面还公开了本实用新型的多种优选结构，根据需要可以选择其中的一种或多种与上述结构进行叠加组合，以获得更优的技术方案。

为了便于调节传动轴5与阀板轴6之间的间距以提高实用性，连杆12与连杆座14之间还连接有能够调节长度的调节杆13，调节杆13的长度调节方式可以为螺纹调节或其它方式，采用现有技术可以轻易实现。

为了实现更好的传动和翻转效果，传动轴5位于轴向通孔15内的轴向中点与第二端之间的位置，翻转轴3位于轴向通孔15内的轴向中点附近的位置，翻转轴3在轴向通孔15的径向位于传动轴5与阀板轴6之间的位置。这样既便于安装，又能很好地控制阀板7的翻转。

为了提高密封性能，密封环18上靠近轴向通孔15的第二端的一侧设有凸起的凸环17，阀板8上与密封环18对应的一侧表面安装有与凸环17对应的密封圈16，阀板7与密封环18处于密封状态时，密封圈16与凸环17紧密接触实现密封。

为了提高控制精度，电动执行器1为由控制器控制运行的伺服电机。

为了提高传动稳定性，一个摇臂11、一个连杆12、一个调节杆13和一个连杆座14为一个传动装置，所述传动装置为两个且分别位于靠近传动轴5两端的位置，翻转轴3和翻转滑轨4均为一个且靠近其中一个所述传动装置。

上述实施例只是本实用新型的较佳实施例，并不是对本实用新型技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本实用新型专利的权利保护范围内。

Claims (6)

1.一种生物安全气密阀，包括阀体和阀板，所述阀体设有轴向通孔且该轴向通孔的第一端孔壁向内突出形成圆环形的密封环，圆形的所述阀板安装于所述阀体的轴向通孔内且能够与所述密封环紧密接触，其特征在于：所述生物安全气密阀还包括电动执行器、执行器支座、传动轴、阀板轴、导向滑轨、摇臂、连杆、连杆座、翻转轴和翻转滑轨，用于产生旋转动力的所述电动执行器通过所述执行器支座安装于所述阀体的外壁上，所述传动轴的两端分别通过传动轴承安装于所述阀体的轴向通孔的孔壁上，所述传动轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且不相交，所述传动轴的一端穿过所述阀体后与所述电动执行器的旋转动力输出端连接，所述摇臂的第一端与所述传动轴固定连接，所述摇臂的第二端与所述连杆的第一端旋转连接，所述连杆的第二端与所述连杆座连接，所述连杆座通过自身通孔套装于所述阀板轴上并能够旋转，所述阀板的一侧表面设有阀板座，所述阀板轴穿过所述阀板座的通孔后实现与所述阀板之间的连接，所述阀板轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且相交，所述阀体的轴向通孔的两侧孔壁上对称设置有所述导向滑轨，所述导向滑轨的轴向与所述轴向通孔的轴向相互平行，所述阀板轴的两端分别安装有导向轴承且该导向轴承置于对应的所述导向滑轨内，所述翻转轴的第一端固定安装于所述阀体的轴向通孔的孔壁上，所述翻转轴的中心轴线与所述轴向通孔的中心轴线相互垂直且不相交，所述翻转滑轨的一端与滑轨座连接，所述滑轨座的自身通孔套装在所述阀板轴上并能够旋转，所述翻转轴的第二端安装有导向轴承且该导向轴承置于所述翻转滑轨内。

2.根据权利要求1所述的生物安全气密阀，其特征在于：所述连杆与所述连杆座之间还连接有能够调节长度的调节杆。

3.根据权利要求1所述的生物安全气密阀，其特征在于：所述传动轴位于所述轴向通孔内的轴向中点与第二端之间的位置，所述翻转轴位于所述轴向通孔内的轴向中点附近的位置，所述翻转轴在所述轴向通孔的径向位于所述传动轴与所述阀板轴之间的位置。

4.根据权利要求1、2或3所述的生物安全气密阀，其特征在于：所述密封环上靠近所述轴向通孔第二端的一侧设有凸起的凸环，所述阀板上与所述密封环对应的一侧表面安装有与所述凸环对应的密封圈，所述阀板与所述密封环处于密封状态时，所述密封圈与所述凸环紧密接触实现密封。

5.根据权利要求1、2或3所述的生物安全气密阀，其特征在于：所述电动执行器为由控制器控制运行的伺服电机。

6.根据权利要求1、2或3所述的生物安全气密阀，其特征在于：一个所述摇臂、一个所述连杆和一个所述连杆座为一个传动装置，所述传动装置为两个且分别位于靠近所述传动轴两端的位置，所述翻转轴和所述翻转滑轨均为一个且靠近其中一个所述传动装置。

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