CN220850841U - 一种真空隔膜阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于隔膜阀技术领域，尤其涉及一种真空隔膜阀，其包括阀体、隔膜片和气动执行器，所述阀体的两端分别设有两个介质通道，两个介质通道的衔接处具有一个阀座，隔膜片对应阀座设置在阀体的中部，隔膜片由气动执行器驱动与阀座配合用于控制两个介质通道之间的通断，所述隔膜片为倒扣圆盘状的金属膜片，隔膜片的下表面与阀座之间围合形成具有平底的中间通道，中间通道分别与两个介质通道的内端连通，两个介质通道的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头。

Description

一种真空隔膜阀

技术领域

本实用新型属于隔膜阀技术领域，尤其是涉及一种真空隔膜阀。

背景技术

真空隔膜阀是利用阀杆将橡胶膜直接压在阀座上，用来截止或接通真空系统，其适用的工作介质为空气及非腐蚀性气体。在半导体制造过程中，ALD工艺等均需要使用真空隔膜阀在高温大气环境下在极短时间内开闭进行循环的高速切换，以便控制气体供给管路系统的通断进行气体供给，阀的开闭动作次数多。

目前，市面上常见的真空隔膜阀主要是由阀体、隔膜片和气动执行器等组成，阀体的相对两端分别供介质进出的两个介质通道，两个介质通道的衔接处具有一个阀座，隔膜片对应阀座设置在阀体的中部，隔膜片由气动执行器驱动与阀座配合用于控制两个介质通道之间的通断。然而，由于现有隔膜片大都是由橡胶材料成型，耐磨性较差，而且阀座的顶部接触面积较小，橡胶材质的隔膜片很容易被压坏，导致真空隔膜阀不能正常关闭，从而影响密封效果，使用寿命短；此外，在使用过程中，现有阀体的两端一般是采用插接方式与外部系统的管道进行连接，存在连接不牢固导致意外脱落的问题。因此，急需对现有的真空隔膜阀进行结构改进，提供一种真空隔膜阀来解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供一种设计合理，耐磨性优良，使用寿命长，密封效果好，管道连接方便快捷，连接牢固不易脱落的真空隔膜阀。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种真空隔膜阀，其包括阀体、隔膜片和气动执行器，所述阀体的两端分别设有两个介质通道，两个介质通道的衔接处具有一个阀座，所述隔膜片对应阀座设置在阀体的中部，隔膜片由气动执行器驱动与阀座配合用于控制两个介质通道之间的通断，所述隔膜片为倒扣圆盘状的金属膜片，隔膜片的下表面与阀座之间围合形成具有平底的中间通道，中间通道分别与两个介质通道的内端连通，两个介质通道的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头。

作为优选，所述管接头包括熔接套筒和连接螺母，连接螺母活动套设在熔接套筒的外侧，连接螺母和熔接套筒的一端之间设有防脱落限位结构，熔接套筒的另一端和介质通道的外端真空熔焊相连。

作为优选，所述防脱落限位结构包括限位止口和限位轴肩，限位止口和限位轴肩分别设于连接螺母的一端内侧和介质通道的外端外侧，限位止口与限位轴肩配合用于防止熔接套筒和连接螺母发生轴向脱落。

作为优选，所述连接螺母的一端侧壁上沿径向开设有螺钉孔。

作为优选，所述气动执行器包括壳体、支座、阀芯和活塞，所述支座的上下两端分别与壳体和阀体的螺纹连接，支座的内部设有上下设置的活塞腔和压紧腔，所述活塞滑动连接在活塞腔内将其内部空间分为上腔和下腔，下腔与壳体之间设有气动通道连通，壳体的顶部内壁和活塞的上表面之间设有弹簧连接，所述阀芯对应隔膜片设于压紧腔内，阀芯通过活塞杆与活塞的下表面连接，压紧腔内设有用于压紧隔膜片周侧的压紧环。

作为优选，所述壳体的顶部设有气管连接孔，气管连接孔的底部与气动通道连通。

作为优选，所述壳体的上部侧壁、支座的下部侧壁以及压紧环的上部侧壁均设有排气孔。

作为优选，所述活塞杆的中部与活塞固定连接，活塞杆的上部与壳体滑动连接，活塞杆的下部滑动穿过支座与阀芯固定连接。

作为优选，所述活塞杆的上部与壳体之间、活塞杆的下部与支座之间、以及活塞与活塞腔之间均设有第一密封圈。

作为优选，所述隔膜片由Elgiloy材料成型。

作为优选，所述中间通道的平底上嵌置有高出平底的第二密封圈。

与现有技术相比，本实用新型采用以上技术方案，具有以下技术效果：

本实用新型的隔膜片为倒扣圆盘状的金属膜片，具有优良的耐磨性能，能够耐受多次开闭循环切换，而且阀座的顶部平整，中间通道具有平底，使得隔膜片与阀座相抵配合时更不容易被压坏，能够有效的与阀座配合以确保真空隔膜阀正常关闭，密封效果好，使用寿命长。本实用新型通过在两个介质通道的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头，使得管道连接更加方便快捷，连接牢固，不易脱落。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，现针对附图进行如下说明：

图1为本实用新型真空隔膜阀的前视立体结构示意图；

图2为本实用新型真空隔膜阀的后视立体结构示意图；

图3为本实用新型真空隔膜阀的剖面结构示意图；

图中：

10、阀体；11、介质通道；12、阀座；13、中间通道；

20、隔膜片；

30、气动执行器；31、壳体；32、支座；33、阀芯；34、活塞；35、气动通道；36、弹簧；37、压紧环；38、活塞杆；39、气管连接孔；

40、管接头；41、熔接套筒；42、连接螺母；43、限位止口；44、限位轴肩；45、螺钉孔；

51、第一密封圈；52、第二密封圈；60、排气孔。

具体实施方式

以下所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，并不代表与本实用新型相一致的所有实施例。现结合附图，对示例性实施例进行如下说明：

参阅图1-3之一所示，本实用新型提供一种真空隔膜阀，其包括阀体10、隔膜片20和气动执行器30，阀体10的两端分别设有两个介质通道11，两个介质通道11的衔接处具有一个阀座12，隔膜片20对应阀座12设置在阀体10的中部，隔膜片20由气动执行器30驱动与阀座12配合用于控制两个介质通道11之间的通断，隔膜片20为倒扣圆盘状的金属膜片，隔膜片20优选用Elgiloy材料成型，隔膜片20的下表面与阀座12之间围合形成具有平底的中间通道13，中间通道13分别与两个介质通道11的内端连通，两个介质通道11的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头40。

在本实施例中，隔膜片20为倒扣圆盘状的金属膜片，具有优良的耐磨性能，能够耐受多次开闭循环切换，而且阀座12的顶部平整，中间通道13具有平底，隔膜片20与阀座12相抵配合时更不容易被压坏，能够有效的与阀座12配合以确保真空隔膜阀正常关闭，密封效果好，使用寿命长。此外，通过在两个介质通道11的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头40，使得管道连接更加方便快捷，连接牢固，不易脱落。

参阅图3所示，在上述结构基础上，较佳的，每个管接头40均包括熔接套筒41和连接螺母42，连接螺母42活动套设在熔接套筒41的外侧，连接螺母42和熔接套筒41的一端之间设有防脱落限位结构，防脱落限位结构包括限位止口43和限位轴肩44，限位止口43和限位轴肩44分别设置在连接螺母42的一端内侧和介质通道11的外端外侧，限位止口43与限位轴肩44配合用于防止熔接套筒41和连接螺母42发生轴向脱落，熔接套筒41的另一端和介质通道11的外端真空熔焊相连。

在本实施例中，组装时，先将熔接套筒41的另一端从连接螺母42的另一端穿入并从连接螺母42的一端穿出，利用熔接套筒41一端的限位轴肩44与连接螺母42一端的限位止口43相互抵靠进行限位，以避免熔接套筒41和连接螺母42的一端发生轴向脱落，然后将熔接套筒41的另一端和介质通道11的外端真空熔焊相连接成一体；组装后，连接螺母42可沿熔接套筒41轴向移动，从而方便螺纹连接外部管道；连接时，通过连接螺母42将外部管道的连接端与熔接套筒41的一端进行轴向顶压锁紧。

在上述结构基础上，进一步的，连接螺母42的一端侧壁上沿径向开设有螺钉孔45，以便在连接螺母42与外部管道连接时，可以利用螺钉孔45内螺纹连接的螺钉来加强管道连接的牢固性。

在上述结构基础上，较佳的，熔接套筒41和阀体10优选用SUS316L材料成型，连接螺母42和支座32优选用SUS316材料成型。

参阅图3所示，在上述结构基础上，较佳的，气动执行器30包括壳体31、支座32、阀芯33和活塞34，支座32的上下两端分别与壳体31和阀体10的螺纹连接，支座32的内部设有上下设置的活塞腔和压紧腔，活塞34滑动连接在活塞腔内将其内部空间分为上腔和下腔，下腔与壳体31之间设有气动通道35连通，壳体31的顶部内壁和活塞34的上表面之间设有弹簧36连接，阀芯33对应隔膜片20设于压紧腔内，阀芯33通过活塞杆38与活塞34的下表面连接，压紧腔内设有用于压紧隔膜片20周侧的压紧环37。

在上述结构基础上，较佳的，活塞杆38的中部与活塞34固定连接，活塞杆38的上部与壳体31滑动连接，活塞杆38的下部滑动穿过支座32与阀芯33固定连接。活塞34和壳体31优选采用SUS304材料成型。

为了提高气密性，在上述结构基础上，进一步的，活塞杆38的上部与壳体31之间、活塞杆38的下部与支座32之间、以及活塞34与活塞腔之间均设有第一密封圈51。

在上述结构基础上，进一步的，中间通道13的平底上嵌置有高出平底的第二密封圈52，以便利用第二密封圈52增加与隔膜片20之间的密封性，提高关闭时的密封效果。

参阅图1所示，在上述结构基础上，较佳的，壳体31的顶部设有用于连接外设气源装置的气管连接孔39，气管连接孔39的底部与气动通道35连通；壳体31的上部侧壁、支座32的下部侧壁以及压紧环37的上部侧壁均设有排气孔60。

本实用新型的工作原理如下：

使用时，将气管连接孔39与外设气源装置的气管连接，并将两个管接头40分别与外部管道连接；

当控制外设气源装置通过气管连接孔39和气动通道35向活塞腔的下腔内输入气体时，如图3所示，下腔内因充入气体而增大压强，使得活塞34能够克服弹簧36的弹力向上滑动(上腔内空气经排气孔60排出)，并通过活塞杆38带动隔膜片20中部上方的阀芯33上移，使得倒扣放置在中间通道13的平底上的隔膜片20在失去压力后向上弹性复原，隔膜片20远离阀座12的顶部，使得中间通道13分别与两个介质通道11的连通，以便介质从其中一个介质通道11流入，流经中间通道13后从另一个介质通道11流出，即真空隔膜阀处于开启状态。

当停止向下腔内输入气体时，弹簧36向活塞34施加向下的弹力，活塞34通过活塞杆38带动阀芯33下移，阀芯33的底部推动隔膜片20压紧在阀座12的顶部，利用隔膜片20切断两个介质通道11之间的连通，从而使得真空隔膜阀处于关闭状态。

以上仅为本实用新型的较佳具体实施例，并不用以限制本实用新型保护范围；凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种真空隔膜阀，包括阀体(10)、隔膜片(20)和气动执行器(30)，所述阀体(10)的两端分别设有两个介质通道(11)，两个介质通道(11)的衔接处具有一个阀座(12)，所述隔膜片(20)对应阀座(12)设置在阀体(10)的中部，隔膜片(20)由气动执行器(30)驱动与阀座(12)配合用于控制两个介质通道(11)之间的通断，其特征在于：所述隔膜片(20)为倒扣圆盘状的金属膜片，隔膜片(20)的下表面与阀座(12)之间围合形成具有平底的中间通道(13)，中间通道(13)分别与两个介质通道(11)的内端连通，两个介质通道(11)的外端分别真空熔焊连接有用于连接外部管道的两个管接头(40)。

2.根据权利要求1所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述管接头(40)包括熔接套筒(41)和连接螺母(42)，连接螺母(42)活动套设在熔接套筒(41)的外侧，连接螺母(42)和熔接套筒(41)的一端之间设有防脱落限位结构，熔接套筒(41)的另一端和介质通道(11)的外端真空熔焊相连。

3.根据权利要求2所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述防脱落限位结构包括限位止口(43)和限位轴肩(44)，限位止口(43)和限位轴肩(44)分别设于连接螺母(42)的一端内侧和介质通道(11)的外端外侧，限位止口(43)与限位轴肩(44)配合用于防止熔接套筒(41)和连接螺母(42)发生轴向脱落。

4.根据权利要求2所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述连接螺母(42)的一端侧壁上沿径向开设有螺钉孔(45)。

5.根据权利要求1所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述气动执行器(30)包括壳体(31)、支座(32)、阀芯(33)和活塞(34)，所述支座(32)的上下两端分别与壳体(31)和阀体(10)的螺纹连接，支座(32)的内部设有上下设置的活塞腔和压紧腔，所述活塞(34)滑动连接在活塞腔内将其内部空间分为上腔和下腔，下腔与壳体(31)之间设有气动通道(35)连通，壳体(31)的顶部内壁和活塞(34)的上表面之间设有弹簧(36)连接，所述阀芯(33)对应隔膜片(20)设于压紧腔内，阀芯(33)通过活塞杆(38)与活塞(34)的下表面连接，压紧腔内设有用于压紧隔膜片(20)周侧的压紧环(37)。

6.根据权利要求5所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述壳体(31)的顶部设有气管连接孔(39)，气管连接孔(39)的底部与气动通道(35)连通。

7.根据权利要求5所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述壳体(31)的上部侧壁、支座(32)的下部侧壁以及压紧环(37)的上部侧壁均设有排气孔(60)。

8.根据权利要求5所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述活塞杆(38)的中部与活塞(34)固定连接，活塞杆(38)的上部与壳体(31)滑动连接，活塞杆(38)的下部滑动穿过支座(32)与阀芯(33)固定连接。

9.根据权利要求8所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述活塞杆(38)的上部与壳体(31)之间、活塞杆(38)的下部与支座(32)之间、以及活塞(34)与活塞腔之间均设有第一密封圈(51)。

10.根据权利要求1所述的真空隔膜阀，其特征在于：所述中间通道(13)的平底上嵌置有高出平底的第二密封圈(52)。