專利名稱：一種超高真空手、氣動(dòng)閘板閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超高真空系統(tǒng)中的閘板閥，具體地說(shuō)是一種用于 調(diào)節(jié)氣體流量，切斷或接通管路的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥。
技術(shù)背景目前，人們普遍使用的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其技術(shù)和性能 指標(biāo)等均比較落后，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工和裝配都不方便，難以滿足超高 真空系統(tǒng)的要求?，F(xiàn)有的超高真空閘板閥由上、下閥板、閥板架、驅(qū) 動(dòng)裝置、閥體等組成，閥板架安裝于閥體內(nèi)，上、下閥板分別連接在 閥板架的兩側(cè)。閥板架由厚板車成，兩側(cè)及一個(gè)表面上設(shè)有軸，軸上 套有導(dǎo)向軸承。上、下閥板上均設(shè)有一螺桿，螺桿上連接著一片狀的 板簧，再由螺絲固定。另外，氣動(dòng)閘板閥和手動(dòng)閘板閥結(jié)構(gòu)又不相同。 這種現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的超高真空閘板閩由于帶有螺絲、螺桿，導(dǎo)向軸承又是 經(jīng)軸連接在閥板架上，螺絲與螺桿之間、導(dǎo)向軸承與軸之間會(huì)有微塵。 再有，導(dǎo)向軸承與軸之間還會(huì)夾有氣體，降低系統(tǒng)的真空度，特別是 不能滿足半導(dǎo)體制造業(yè)對(duì)清潔超高真空系統(tǒng)的要求。實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有閘板閥含有微塵、夾氣影響真空度等不足之處，本 實(shí)用新型的目的在于提供一種減少微塵、夾氣，可雙用的超高真空手、 氣動(dòng)閘板閥。本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的 本實(shí)用新型包括上閥板、下閥板及閥體，閥體內(nèi)設(shè)有閥板架，上、 下閎板分別安裝在閬板架的兩側(cè)，上、下閥板與閥板架相對(duì)的表面分 別均布有多個(gè)水滴狀凹槽，闔板架上相對(duì)應(yīng)地設(shè)有個(gè)數(shù)相等的滾珠 架，水滴狀凹槽與滾珠架形成的空間內(nèi)容置有滾珠；上、下閥板上均設(shè)有凹槽，凹槽上固接有擋桿，板簧的一端連接在擋桿上，另一端為自由端，上、下閥板通過(guò)板簧相連接；閥板架的一端設(shè)有定位軸，另 一端設(shè)有軸承，四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)軸承與閥板架相連接；四連桿機(jī)構(gòu)的 另一端連接有控制單元。其中所述控制單元為手動(dòng)，包括波紋管、手柄、絲杠及絲母，
絲杠的一端固接于手柄上，另一端連接有絲母，波紋管的一端與絲母 連動(dòng),另一端連接四連桿機(jī)構(gòu)；手動(dòng)的控制單元的殼體上開(kāi)有長(zhǎng)孔，其內(nèi)容置有銷軸，銷軸與絲母連動(dòng)，限制絲母的轉(zhuǎn)動(dòng)副；所述控制單 元為氣動(dòng)，包括氣缸，氣缸的連桿與四連桿機(jī)構(gòu)相連接；所述板簧為 夾板式結(jié)構(gòu)， 一端分別夾在上、下閥板的擋桿上，另一端為自由端； 所述閥板架的兩側(cè)及連接上閥板的一面設(shè)有導(dǎo)向軸承；所述上閥板內(nèi) 圓周壁設(shè)有密封圈；所述下閥板上均布有多個(gè)放氣孔；所述閥板架上 開(kāi)有圓孔，滾珠架所處圓周與其同軸；滾珠架為向上開(kāi)口的半球形結(jié) 構(gòu)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與積極效果為1. 減少微塵。本實(shí)用新型的上、下閥板的中部均開(kāi)有兩個(gè)凹槽， 凹槽上分別焊有兩個(gè)擋桿，板簧連接在擋桿上，避免了螺絲、螺桿連 接而含有的微塵。2. 減少夾氣。本實(shí)用新型的導(dǎo)向軸承直接安裝在閥板架上，避 免了因套在軸上而夾有氣體。3. 實(shí)現(xiàn)手、氣動(dòng)雙用。本實(shí)用新型控制單元分手動(dòng)、氣動(dòng)兩部 分，可以互換。
圖i為本實(shí)用新型手動(dòng)閘板閥的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為圖1的左視圖； 圖3為圖1的俯視圖；圖4為本實(shí)用新型手動(dòng)閘板閥的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型手動(dòng)閘板閥的爆炸圖；圖6為本實(shí)用新型氣動(dòng)閘板閥的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實(shí)用新型氣動(dòng)閘板閥的爆炸圖；圖8為本實(shí)用新型閥板架的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為本實(shí)用新型上閥板的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖IO為本實(shí)用新型上閥板的結(jié)構(gòu)示意圖之二；圖11為本實(shí)用新型下閥板的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖12為本實(shí)用新型下閥板的結(jié)構(gòu)示意圖之二；其中l(wèi)為上閥板，2為下閥板，3為閥板架，4為控制單元，5 為閥體，6為矩形凹槽，7為擋桿，8為板簧，9為放氣孔，10為水 滴狀凹槽，ll為圓孔，12為滾珠架，13為導(dǎo)向軸承，14為軸承，15 為定位軸，16為密封圈，17為四連桿機(jī)構(gòu)，18為波紋管，19為手柄， 20為絲杠，21為絲母，22為氣缸，23為長(zhǎng)孔，24為銷軸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。本實(shí)用新型包括上閥板l、下閬板2及閥體5，閬體5內(nèi)設(shè)有閥 板架3,上閥板1及下閥板2分別安裝在閥板架3的兩側(cè)，如圖9~ 圖12所示，上閥板l內(nèi)圓周壁設(shè)有密封圈16,下閥板2上開(kāi)有三個(gè) 放氣孔9。上閥板1及下閥板2與閩板架3相對(duì)的表面分別均勻開(kāi)有 八個(gè)水滴狀凹槽10,閥板架3上相對(duì)應(yīng)地設(shè)有八個(gè)滾珠架12,每個(gè) 水滴狀凹槽10及與其相對(duì)應(yīng)地滾珠架12形成的空間內(nèi)都容置有滾 珠。閥板架3的中央開(kāi)有圓孔11,八個(gè)滾珠架12是分布在一個(gè)以圓 孔ll的圓心為圓心、半徑比圓孔11略大的圓周上，滾珠架12為向 上開(kāi)口的半球形結(jié)構(gòu)。上閥板1及下閥板2的中部均設(shè)有兩個(gè)矩形凹 槽6,每個(gè)矩形凹槽6上焊接有擋桿7,板簧8的一端連接在擋桿7 上，另一端為自由端，上、下閥板l、 2通過(guò)板簧8相連接。如圖8 所示，閥板架3的一端設(shè)有一個(gè)定位軸15,另一端設(shè)有軸承14,四 連桿機(jī)構(gòu)17通過(guò)軸承14與閥板架3相連接，四連桿機(jī)構(gòu)17的另一 端連接有控制單元4。閥板架3的兩側(cè)及連接上閥板1的一面設(shè)有八 個(gè)導(dǎo)向軸承13，起導(dǎo)向作用。如圖1 ~圖5所示，控制單元4為手動(dòng)，包括波紋管18、手柄 19、絲杠20及絲母21,手動(dòng)的控制單元4的殼體上開(kāi)有長(zhǎng)孔23,其 內(nèi)容置有銷軸24,可在長(zhǎng)孔23內(nèi)往復(fù)移動(dòng)，銷軸24與絲母21連動(dòng)， 限制絲母21的轉(zhuǎn)動(dòng)副，使絲母21只可上下移動(dòng)。絲杠20的一端固 接于手柄19上，另一端連接有絲母21，波紋管18的一端與絲母21 連動(dòng)，另一端連接四連桿機(jī)構(gòu)17。如圖6、圖7所示，控制單元4為氣動(dòng)，可為氣缸。氣缸22的 連桿與四連桿機(jī)構(gòu)17相連接。本實(shí)用新型的工作過(guò)程及原理為以手動(dòng)控制單元為例，閥門在打開(kāi)的時(shí)候，閥門兩側(cè)相通，壓力 相等。當(dāng)需要關(guān)閉閥門的時(shí)候，搖動(dòng)手柄19,帶動(dòng)絲杠20旋轉(zhuǎn)，進(jìn) 而驅(qū)動(dòng)絲母21向上移動(dòng)，再通過(guò)與絲母21連動(dòng)的波紋管18把動(dòng)力 傳給四連桿機(jī)構(gòu)17，驅(qū)動(dòng)四連桿機(jī)構(gòu)17向上運(yùn)動(dòng)。閥板架3通過(guò)其 末端的軸承14與四連桿機(jī)構(gòu)17相連接一起向上運(yùn)動(dòng)。在閥板架3向 上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，閥板架3上的八個(gè)導(dǎo)向軸承13在閥殼的軌道內(nèi)滾動(dòng)。此時(shí)閩板架3上的滾珠臥在上閥板1及下閥板2的八個(gè)水滴狀凹 槽10中，隨著閥板架3的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)上、下閥板l、 2—起運(yùn)動(dòng)，上、 下閥板l、 2緊貼在閥板架3上，并且上、下閥板l、 2通過(guò)夾在閥板 架3前端的板簧8連接在一起，但此時(shí)的板簧8不受力。直到運(yùn)動(dòng)至 當(dāng)夾在閥板架3前端的板簧8頂?shù)介y體5內(nèi)壁上，此時(shí)上閥板l及下 閥板2停止運(yùn)動(dòng)，而閥板架3則繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，直到閥板架3上導(dǎo)向 軸承13頂?shù)介y體5內(nèi)壁上不再運(yùn)動(dòng)為止。當(dāng)上閩板1及下閥板2已 經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)而閥板架3繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，原來(lái)停留在水滴狀凹槽 10與滾珠架12之間的滾珠將會(huì)由于閥板架3的繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，而沿著水 滴狀凹槽10向其尖端滾動(dòng)，從而滾珠逐漸滾出水滴狀凹槽10。這樣， 隨著閩板架3的繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，滾珠將滾出水滴狀凹槽10,支撐起 閥板，從而使上閥板1及下閥板2逐漸與閥板架3分離。隨著閥板架 3的不斷向前運(yùn)動(dòng)，下閻板2先碰到閥殼，停止運(yùn)動(dòng)。這時(shí)，閥板架 3還沒(méi)有停止運(yùn)動(dòng)，所以上閥板1繼續(xù)與閥板架3分離，在下閥板2 停止分離而上閥板1繼續(xù)分離的這個(gè)過(guò)程中，上閥板1的密封圈16 接觸到法蘭并隨著上閥板l與閥板架3的不斷分離而被壓緊，直至閥 板架3上的導(dǎo)向軸承13頂?shù)介侒w5內(nèi)壁上為止，此時(shí)閥門被完全關(guān) 閉。當(dāng)閥門打開(kāi)時(shí)，閥板架3首先向下運(yùn)動(dòng)，滾珠沿著水滴狀凹槽 IO的末端軌道逐漸向槽內(nèi)滾動(dòng)，直至閥板架3上的定位軸15碰到板 簧8為止，此時(shí)滾珠完全進(jìn)入水滴狀凹槽10內(nèi)，上閥板l上的密封 圈16與法蘭徹底分離，下閥板2與閥殼徹底分離，上閥板l及下閥 板2都回到閥板架3上。之后，閥板架3帶著上閬板1及下閥板2和 板簧8—起向下運(yùn)動(dòng)，從而使閥門完全打開(kāi)。
權(quán)利要求1.一種超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于包括上閥板(1)、下閥板(2)及閥體(5)，閥體(5)內(nèi)設(shè)有閥板架(3)，上、下閥板(1、2)分別安裝在閥板架(3)的兩側(cè)，上、下閥板(1、2)與閥板架(3)相對(duì)的表面分別均布有多個(gè)水滴狀凹槽(10)，閥板架(3)上相對(duì)應(yīng)地設(shè)有個(gè)數(shù)相等的滾珠架(12)，水滴狀凹槽(10)與滾珠架(12)形成的空間內(nèi)容置有滾珠；上、下閥板(1、2)上均設(shè)有凹槽(6)，凹槽(6)上固接有擋桿(7)，板簧(8)的一端連接在擋桿(7)上，另一端為自由端，上、下閥板(1、2)通過(guò)板簧(8)相連接；閥板架(3)的一端設(shè)有定位軸(15)，另一端設(shè)有軸承(14)，四連桿機(jī)構(gòu)(17)通過(guò)軸承(14)與閥板架(3)相連接；四連桿機(jī)構(gòu)(17)的另一端連接有控制單元(4)。
2. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于 所述控制單元(4)為手動(dòng)，包括波紋管(18)、手柄U9)、絲杠(20) 及絲母(21),絲杠(20)的一端固接于手柄(19)上，另一端連接 有絲母(21),波紋管(18)的一端與絲母(21)連動(dòng)，另一端連接 四連桿機(jī)構(gòu)(17)。
3. 按權(quán)利要求2所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于 手動(dòng)的控制單元(4 )的殼體上開(kāi)有長(zhǎng)孔(23 ),其內(nèi)容置有銷軸(24 ), 銷軸(24)與絲母(21)連動(dòng)，限制絲母(21)的轉(zhuǎn)動(dòng)副。
4. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閩，其特征在于 所述控制單元(4)為氣動(dòng)，包括氣缸(22)，氣缸(22)的連桿與四 連桿機(jī)構(gòu)(17)相連接。
5. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于 所述板簧(8)為夾板式結(jié)構(gòu)， 一端分別夾在上、下閥板(1、 2)的 擋桿(7)上，另一端為自由端。
6. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于 所述閥板架(3 )的兩側(cè)及連接上閥板(1 )的 一面設(shè)有導(dǎo)向軸承(13 )。
7. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閩，其特征在于 所述上閥板(1)內(nèi)圓周壁設(shè)有密封圈(16)。
8. 按權(quán)利要求l所述的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，其特征在于所述下閥板(2)上均布有多個(gè)放氣孔(9)。
9.按權(quán)利要求1所述的超高真空閘板閥，其特征在于所述閥 板架(3)上開(kāi)有圓孔(11)，滾珠架(12)所處圓周與其同軸；滾珠 架(12)為向上開(kāi)口的半球形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及超高真空系統(tǒng)中的閘板閥，具體地說(shuō)是一種用于調(diào)節(jié)氣體流量，切斷或接通管路的超高真空手、氣動(dòng)閘板閥，包括上閥板、下閥板及閥體，閥體內(nèi)設(shè)有閥板架，上、下閥板分別安裝在閥板架的兩側(cè)，上、下閥板與閥板架相對(duì)的表面分別均布有多個(gè)水滴狀凹槽，閥板架上相對(duì)應(yīng)地設(shè)有個(gè)數(shù)相等的滾珠架，水滴狀凹槽與滾珠架形成的空間內(nèi)容置有滾珠；上、下閥板上均設(shè)有凹槽，凹槽上固接有擋桿，板簧的一端連接在擋桿上，另一端為自由端，上、下閥板通過(guò)板簧相連接；閥板架的一端設(shè)有定位軸，另一端設(shè)有軸承，四連桿機(jī)構(gòu)通過(guò)軸承與閥板架相連接；四連桿機(jī)構(gòu)的另一端連接有控制單元。本實(shí)用新型具有減少微塵、夾氣，實(shí)現(xiàn)手、氣動(dòng)雙用的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K3/02GK201053510SQ20072001323
公開(kāi)日2008年4月30日 申請(qǐng)日期2007年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月11日
發(fā)明者張振厚, 張立國(guó), 王光玉, 亮 袁, 趙洪吉, 銳 鄭 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)科學(xué)儀器研制中心有限公司