[发明专利]超高真空蝶阀及其启闭方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，尤指一种应用于真空技术领域，它覆盖国防，科研，航天，电子，机械，冶金，能源，环保，生物，制冷，食品等方面；主要在超高真空系统或高真空系统中起到接通和关闭系统中介质流的阀门作用，并且在蝶门的启闭过程中有明显节流效果的超高真空蝶阀装置及其启闭方法。

背景技术

在真空系统中，离不开阀门；所以在真空系统中，真空阀门得到广泛的应用，尤其是超高真空阀门和高真空阀门。目前常用的超高真空阀门有“超高真空插板阀”；常用的高真空阀门有“高真空蝶阀”，“高真空挡板阀”等等。

“超高真空插板阀”和本产品一样都可用于超高真空系统，起到阀门的作用。它有通道直通并且无障隘，流阻小等优点；但它有体积大，造价高，安装空间要求宽大，并且启闭过程中不能节流，对系统冲击大，对自动化控制设备有比较大的损害等缺点；

“高真空蝶阀”与本产品一样同属蝶阀。体积小，结构简单，成本低是“高真空蝶阀”突出的优点；但它最高只能用到高真空条件，不能用于超高真空工况下；而且它有以下几个致命的固有缺点：(1)轴向密封件是橡胶O形圈，通过与阀杆径向过盈配合而达到密封的效果，这样阀杆旋转时与O形圈发生严重摩擦，使寿命大大降低，并且不能形成超高真空，最高只能达到高真空，所以它被叫作“高真空蝶阀”；(2)在蝶门启闭过程中蝶门密封圈与阀体始终发生严重的摩擦，并且有蠕动现象，严重时密封圈还会起皱或凸起，甚至发生剪切现象，影响密封性能，使产品寿命大大降低。(3)产品反向漏率指标低于正反向漏率指标，因而两法兰不能互换安装。

“高真空挡板阀”也是高真空阀门，它也只能用于高真空工况下。由于常规的结构是直角型，即两个通道口法兰安装面构成90°直角形式，所以有时侯本来可以直线布设管道的情况却因它是直角型结构而不得不弯道而行，这样增加了工期和成本；另外与同规格的蝶阀相比它体积较大，占用设备空间大，包装箱也大，这样严重浪费资源。

为此，人们期盼发明一种既能达到超高真空性能，又是体积小、而且没有像“超高真空插板阀”、“高真空蝶阀”、“高真空挡板阀”一样之缺点的一种新型的绿色产品，填补真空行业“超高真空蝶阀”这个空白，更好地满足目前日益发展的真空技术要求，更广泛地应用于真空技术的各种领域。

发明内容

为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种复合轨迹螺旋通孔的阀杆结构、波纹管加密封圈的动静密封相结合的密封结构和滚珠螺母副结构的传动类型的超高真空蝶阀；以及改变蝶门运动方式，使蝶门密封圈先离开阀体的密封面再让蝶门发生旋转运动，也就是叫做密封无摩擦运动。其方法是通过分解蝶门的运动过程，由原来的单一的旋转运动分解成“偏转运动和旋转运动”的两个运动阶段，使之既能达到超高真空性能，又能延长使用寿命且体积精小的超高真空蝶阀。

本发明要解决的技术问题是：要解决如何提升蝶阀的应用指标，使蝶阀真空漏率指标达到超高真空指标的要求问题，要解决如何将原来的单一的旋转运动分解成“偏转运动和旋转运动”的两个运动阶段问题；要解决如何使体积变小，成本变低，使用寿命又长等有关技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置主要有手轮、阀体和蝶门等部件，与阀体活动配合的阀杆与蝶门之间为传动连接，还包括：滚珠螺母副、阀体、蝶门、阀杆、波纹管组件、密封圈和销轴，各部件依托在阀体的不同部位，相互连接和联系，组合为一完整的超高真空蝶阀，其中：

一手轮与阀杆的小端通过推力轴承A和推力轴承B连接在一起，在作轴向直线运动的阀杆上套设有与滚珠螺母副作固定密封连接的波纹管组件，波纹管组件与阀杆作固定密封配合，阀杆上设有复合轨迹螺旋通孔；

一阀杆穿过波纹管组件，并露出一段小端圆柱体，在波纹管组件的小端内孔与阀杆小端圆柱体之间安装有一组波纹管小端密封圈，在波纹管组件的大端安装有波纹管大端密封圈，波纹管组件的大端与波纹管大端密封圈一起被压紧在钢球护架的内孔底端平面上，小端静密封和大端静密封之间通过波纹管组件紧密的连接在一起；阀杆轴向移动时，阀杆的小端连同波纹管组件的小端一起对波纹管进行压缩或拉伸，所述小端静密封和大端静密封与波纹管动密封组合为动静密封相结合的结构；

一蝶门的左端配有一个球头转轴，通过球头转轴与阀体的一个圆孔配合连接，为球型支撑结构，蝶门的另一端是两个固定的轴承座，在轴承座上装有向心轴承A和向心轴承B，蝶门密封圈通过蝶门安装在阀体内；