本實(shí)用新型涉及閥門技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于金屬冶煉行業(yè)的自補(bǔ)償真空閥。

背景技術(shù)：

真空閥是指在真空系統(tǒng)中用來隔離(切斷)氣流、調(diào)節(jié)氣流流量、分配氣流的真空元件，通過閥芯與閥座之間的開閉來實(shí)現(xiàn)氣流調(diào)節(jié)。因其具備較高的氣密封可靠性、對(duì)氣流阻力小、操作靈活等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。

現(xiàn)有技術(shù)的真空閥普遍適用于常規(guī)真空環(huán)境，使用壓力和工作溫度范圍小，由于環(huán)境溫度不高，因此真空閥閥門關(guān)閉件是用橡膠密封圈或金屬密封圈來密封的，耐溫性不強(qiáng)。

而即使市場(chǎng)上出現(xiàn)了能耐高溫的真空閥，摒棄了橡膠密封圈等的應(yīng)用，但閥芯與閥座之間相對(duì)平行運(yùn)動(dòng)形成剛性開閉碰撞，易造成閥芯與閥座的相對(duì)磨損；此外，由于過流氣體為高溫氣體，在高溫或高速氣流的沖擊下，氣體物粒切削閥芯和閥座，導(dǎo)致閥芯和閥座壁厚減薄、多處凹坑、損壞甚至穿孔，經(jīng)過上述磨損后，由于閥芯與閥桿為固定結(jié)構(gòu)，在真空閥處于閉合狀態(tài)下，無法真正實(shí)現(xiàn)閥芯與閥座之間的真正閉合接觸，密封性差，最終導(dǎo)致真空閥泄漏，造成不必要的損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、能通過自動(dòng)調(diào)中心來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)償閥芯和閥座磨損的自補(bǔ)償真空閥。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：

一種自補(bǔ)償真空閥，包括具有進(jìn)氣口和出氣口的閥體、閥桿、設(shè)于閥體內(nèi)腔的閥座、設(shè)于閥體外與閥桿一端連接的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和設(shè)于閥體內(nèi)與閥桿另一端配合的閥芯，所述閥座與閥體內(nèi)腔壁密封連接，閥座中心設(shè)有閥孔，其特征在于，所述閥芯為一端呈錐度的圓臺(tái)，所述閥孔設(shè)有凸出于閥座表面與所述閥芯錐度適配的導(dǎo)向槽；所述閥體外側(cè)在與閥桿接觸處設(shè)有帶凹槽的閥柱，所述凹槽內(nèi)填充柔性填料，所述閥桿上設(shè)有與閥柱力平衡連接的壓板，所述壓板的第一表面與凹槽適配，所述壓板的第二表面設(shè)有連接壓板和閥柱的鎖緊結(jié)構(gòu)，壓板與鎖緊結(jié)構(gòu)彈性連接。

所述閥體的進(jìn)氣口和出氣口相對(duì)垂直設(shè)于閥體上，其中出氣口的中心與所述閥桿的中心同軸，進(jìn)氣口設(shè)于閥座與閥柱之間的閥體上。

所述閥桿包括閥桿桿部，優(yōu)選地，所述閥桿桿部從閥體外側(cè)至內(nèi)側(cè)呈由小到大的錐形結(jié)構(gòu)。

具體地，為進(jìn)一步加強(qiáng)所述真空閥的自補(bǔ)償效果，將所述閥桿桿部設(shè)為錐形結(jié)構(gòu)，有利于閥桿桿部與凹槽內(nèi)所述柔性填料接觸時(shí)，柔性填料在壓板的帶動(dòng)下往下蠕動(dòng)從而進(jìn)一步給錐形結(jié)構(gòu)的閥桿桿部一個(gè)增大的下壓的力，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償閥芯和閥座在閉合接觸時(shí)的被磨損量。

優(yōu)選地，為使所述閥芯與閥座更好的對(duì)正配合，將所述閥芯的錐度設(shè)為3°～6°，避免了錐度過大，閥芯和閥座接觸面積小導(dǎo)致的接觸不嚴(yán)和導(dǎo)向效果差的問題；同時(shí)也避免了無錐度時(shí)，閥芯與閥座形成應(yīng)力集中的剛性碰撞導(dǎo)致的磨損加劇問題。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述閥芯的錐度為3.2°，在該錐度下，閥芯與閥座的接觸面積最大，能起到最好的導(dǎo)向效果及密封效果。

所述閥桿還包括與閥桿桿部連接的閥桿頸部和閥桿頭部。

所述閥芯設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔設(shè)有與所述閥桿頭部接觸的固定板一和與所述閥桿頸部活動(dòng)連接的固定板二，所述固定板二與閥芯內(nèi)腔壁密封連接。

具體地，所述固定板二中心設(shè)有與所述閥桿頸部活動(dòng)連接的中心孔，所述固定板一為封閉板，僅需與所述閥桿頭部接觸。

所述固定板一和固定板二的距離為正好卡住閥桿頭部，避免閥桿與閥芯在閥桿軸向做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

所述閥桿頭部可為矩形結(jié)構(gòu)、球形結(jié)構(gòu)等與固定板二為面接觸、線接觸或點(diǎn)接觸的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，為實(shí)現(xiàn)所述閥桿的自動(dòng)調(diào)中心功能，將所述閥桿頭部設(shè)為球形結(jié)構(gòu)。

具體地，球形的閥桿頭部與固定板二為點(diǎn)接觸，配合閥桿頸部與閥芯的活動(dòng)連接，可使閥芯相對(duì)閥桿做相對(duì)地微偏移。避免了當(dāng)閥桿頭部為矩形結(jié)構(gòu)等與固定板二為面接觸或線接觸時(shí)，閥芯與閥桿位置相對(duì)固定，無法根據(jù)閥座的磨損情況作出相應(yīng)偏移調(diào)整的缺點(diǎn)。

優(yōu)選地，所述壓板與閥柱之間的連接采用常規(guī)的螺栓連接，所述鎖緊結(jié)構(gòu)為螺母。

為實(shí)現(xiàn)所述螺母與壓板之間的彈性連接，在凸出于壓板一端與螺母連接的螺栓外表面套設(shè)彈簧后再用螺母鎖緊，鎖緊程度為直至所述彈簧有一定的壓縮量為限。

具體地，所述閥柱與壓板的連接端為凸緣結(jié)構(gòu)，所述壓板上以壓板中心孔為中心對(duì)稱設(shè)有與所述閥柱凸緣結(jié)構(gòu)適配的安裝孔。

為節(jié)省材料成本，所述壓板的安裝孔優(yōu)選為2個(gè)。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述閥柱凸緣結(jié)構(gòu)的安裝孔為2個(gè)。

為使導(dǎo)向槽與所述閥座實(shí)現(xiàn)較好定位及穩(wěn)定效果，優(yōu)選地，所述導(dǎo)向槽與閥座的連接端延伸至凸出于閥座的另一表面。

具體地，所述導(dǎo)向槽與閥座之間連接方式為焊接，凸出于閥座另一表面的導(dǎo)向槽一端為導(dǎo)向槽焊接端，利于所述真空閥進(jìn)行焊接時(shí)通過出氣口進(jìn)行焊接操作即可。

優(yōu)選地，所述柔性填料可為瀝清、聚硫密封膏，聚胺脂密對(duì)膏、柔性石墨等具有優(yōu)異的變形性和流動(dòng)性的材料。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述柔性填料為耐壓性、柔韌性、可塑性、耐高溫等性能優(yōu)異的柔性石墨。

所述流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可為手輪手動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)控制機(jī)構(gòu)、液壓控制機(jī)構(gòu)或電磁控制機(jī)構(gòu)。優(yōu)選地為液壓控制機(jī)構(gòu)，易于實(shí)現(xiàn)閥桿的直線運(yùn)動(dòng)，反應(yīng)速度快。

所述自補(bǔ)償真空閥應(yīng)用于金屬冶煉行業(yè)，用來收集蒸餾出來的高溫金屬氣體，優(yōu)選地，所述自補(bǔ)償真空閥采用耐高溫材料制成。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述自補(bǔ)償真空閥采用耐1100℃高溫材料制成。

所述閥座與閥體、閥柱與閥體之間連接方式為焊接，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的密封性及穩(wěn)定性。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型所述自補(bǔ)償真空閥，通過在閥柱凹槽內(nèi)填充柔性石墨，在螺母與壓板之間設(shè)置彈簧，使壓板在彈簧的彈力作用下向下擠壓柔性石墨，從而帶動(dòng)錐形結(jié)構(gòu)的閥桿向下移動(dòng)來補(bǔ)償閥芯或閥座的磨損量。

真空閥的各結(jié)構(gòu)相互配合實(shí)現(xiàn)所述真空閥的持續(xù)自動(dòng)補(bǔ)償磨損量，實(shí)現(xiàn)了所述真空閥的耐磨性，延長(zhǎng)了使用壽命。

所述閥芯和導(dǎo)向槽的錐形配合設(shè)置，不僅對(duì)閥桿和閥芯起到了良好的導(dǎo)向作用，而且減小了所述閥芯與閥座因應(yīng)力集中剛性碰撞導(dǎo)致的磨損。

所述閥桿與閥芯通過固定板二與閥桿頸部的活動(dòng)連接，所述閥桿頭部設(shè)為球形，使閥桿與固定板一的接觸為點(diǎn)接觸，從而實(shí)現(xiàn)閥芯相對(duì)閥桿在球形頭部的控制下進(jìn)行一定的徑向偏移，從而自動(dòng)補(bǔ)償閥芯和閥座的磨損量。

該真空閥采用耐高溫才料制成，適用于高溫氣體的過流。

附圖說明

圖1為所述自補(bǔ)償真空閥的剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對(duì)本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

如圖1所示，一種自補(bǔ)償真空閥，包括具有進(jìn)氣口11和出氣口12的閥體1、閥桿2、設(shè)于閥體內(nèi)腔13的閥座3、設(shè)于閥體外與閥桿2一端連接的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4和設(shè)于閥體內(nèi)與閥桿2另一端配合的閥芯5，其中閥座3與閥體內(nèi)腔壁密封連接，閥座3中心設(shè)有閥孔31；閥芯5為一端呈錐度的圓臺(tái)，閥孔31上設(shè)有凸出于閥座3表面且與閥芯5錐度適配的導(dǎo)向槽32；閥體外側(cè)在與閥桿2接觸處設(shè)有帶凹槽的閥柱14，凹槽內(nèi)填充柔性填料6，閥桿2上設(shè)有與閥柱14力平衡連接的壓板7，壓板7的第一表面與凹槽適配，壓板的第二表面設(shè)有連接壓板7和閥柱14的鎖緊結(jié)構(gòu)81，壓板7與鎖緊結(jié)構(gòu)81彈性連接。

閥體的進(jìn)氣口11和出氣口12相對(duì)垂直設(shè)于閥體1上，其中出氣口12的中心與閥桿2的中心同軸，進(jìn)氣口11設(shè)于閥座3與閥柱14之間的閥體上。

開啟流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4，使閥芯5從導(dǎo)向槽32處脫離，氣體從進(jìn)氣口11進(jìn)入真空閥，通過導(dǎo)向槽32進(jìn)入出氣口12，實(shí)現(xiàn)氣體在真空閥中的過流。

閥桿2包括閥桿桿部，閥桿桿部從閥體外側(cè)至內(nèi)側(cè)呈由小到大的錐形結(jié)構(gòu)。

具體地，為進(jìn)一步加強(qiáng)該真空閥的自補(bǔ)償效果，將閥桿桿部設(shè)為錐形結(jié)構(gòu)，有利于閥桿桿部與凹槽內(nèi)的柔性填料6接觸時(shí)，柔性填料6在壓板7的帶動(dòng)下往下蠕動(dòng)從而進(jìn)一步給錐形結(jié)構(gòu)的閥桿桿部一個(gè)增大的下壓的力，達(dá)到自動(dòng)補(bǔ)償閥芯5和閥座3在閉合接觸時(shí)的被磨損量。

為使閥芯5與閥座3更好的對(duì)正配合，將閥芯5的錐度設(shè)為3°～6°，避免了錐度過大，閥芯和閥座接觸面積小導(dǎo)致的接觸不嚴(yán)和導(dǎo)向效果差的問題；同時(shí)也避免了無錐度時(shí)，閥芯與閥座形成應(yīng)力集中的剛性碰撞導(dǎo)致的磨損加劇問題。

同時(shí)閥座3的錐度對(duì)應(yīng)地為3°～6°。

本實(shí)施例中將閥芯5的錐度優(yōu)選為3.2°，在該錐度下，閥芯5與閥座3的接觸面積最大，能起到最好的導(dǎo)向效果及密封效果。

閥桿2還包括與閥桿桿部連接的閥桿頸部21和閥桿頭部22。

閥芯5設(shè)有內(nèi)腔，內(nèi)腔設(shè)有與閥桿頭部22接觸的固定板一51和與閥桿頸部21活動(dòng)連接的固定板二52，其中固定板一51與固定板二52分別與閥芯內(nèi)腔壁密封連接。

具體地，固定板二52中心設(shè)有與閥桿頸部21活動(dòng)連接的中心孔，而固定板一51為封閉板，僅需與閥桿頭部22接觸。

固定板一51和固定板二52的距離為正好卡住閥桿頭部22，避免閥桿2與閥芯5在閥桿軸向做相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

閥桿頭部22可為矩形結(jié)構(gòu)、球形結(jié)構(gòu)等與固定板二52為面接觸、線接觸或點(diǎn)接觸的結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例中，為實(shí)現(xiàn)所述閥桿的自動(dòng)調(diào)中心功能，將閥桿頭部22優(yōu)選為球形結(jié)構(gòu)。

具體地，球形的閥桿頭部與固定板二52為點(diǎn)接觸，配合閥桿頸部21與閥芯5的活動(dòng)連接，可使閥芯5相對(duì)閥桿2做相對(duì)地微偏移。避免了當(dāng)閥桿頭部22為矩形結(jié)構(gòu)等與固定板二52為面接觸或線接觸時(shí)，閥芯5與閥桿2位置相對(duì)固定，無法根據(jù)閥座3的磨損情況作出相應(yīng)偏移調(diào)整的缺點(diǎn)。

當(dāng)需使真空閥閉合時(shí)，調(diào)節(jié)流量控制機(jī)構(gòu)4，閥桿2帶動(dòng)閥芯5與導(dǎo)向槽32閉合，如導(dǎo)向槽32或閥芯5有磨損，則閥桿頭部22將自動(dòng)判斷閥芯5與導(dǎo)向槽32配合時(shí)力失衡的地方，從而使閥芯5向該處調(diào)整，實(shí)現(xiàn)閥芯5與導(dǎo)向槽32的完全接觸。

同時(shí)，來自壓板7上的彈性部件將促使壓板7壓柔性填料6，從而帶動(dòng)錐形結(jié)構(gòu)的閥桿2向下進(jìn)行一定的位移，配合閥芯5的位置調(diào)整，對(duì)閥芯5和閥座3的磨損進(jìn)行自動(dòng)補(bǔ)償。

壓板7與閥柱14之間的采用螺栓8連接，鎖緊結(jié)構(gòu)81為螺母。

為實(shí)現(xiàn)螺母與壓板7之間的彈性連接，在凸出于壓板7一端與螺母連接的螺栓8外表面套設(shè)彈簧9后再用螺母鎖緊，鎖緊程度為直至彈簧9有一定的壓縮量為限。

為確保彈簧9的壓力是直接傳遞給壓板7的，故螺栓8的螺帽部分必須設(shè)于閥柱14上，螺栓8穿過閥柱14的安裝孔，再穿過壓板7的安裝孔，然后在穿過壓板7后的螺栓8外表面套設(shè)彈簧9，最后再用螺母對(duì)螺栓8進(jìn)行鎖緊，使螺母與壓板7之間具備彈簧壓縮的彈力。

具體地，閥柱14與壓板7的連接端為凸緣結(jié)構(gòu)，壓板7上以壓板中心孔為中心對(duì)稱設(shè)有與閥柱14凸緣結(jié)構(gòu)適配的安裝孔。

本實(shí)施例中為節(jié)省材料成本，壓板7的安裝孔優(yōu)選為2個(gè)，同時(shí)閥柱14凸緣結(jié)構(gòu)的安裝孔也為2個(gè)。

為使導(dǎo)向槽32與閥座3實(shí)現(xiàn)較好定位及穩(wěn)定效果，導(dǎo)向槽32與閥座3的連接端延伸至凸出于閥座3的另一表面。

具體地，導(dǎo)向槽32與閥座3之間連接方式為焊接，凸出于閥座3另一表面的導(dǎo)向槽一端為導(dǎo)向槽焊接端33，利于該真空閥進(jìn)行焊接時(shí)通過出氣口12進(jìn)行焊接操作即可。

本實(shí)施例中的柔性填料6優(yōu)選為為耐壓性、柔韌性、可塑性、耐高溫等性能優(yōu)異的柔性石墨。

為使閥桿2快速地實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)，將流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)4設(shè)為液壓控制機(jī)構(gòu)。

本發(fā)明的自補(bǔ)償真空閥應(yīng)用于金屬冶煉行業(yè)，用于收集蒸餾出來的高溫金屬氣體，因此該自補(bǔ)償真空閥采用耐1100℃高溫材料制成。

本實(shí)施例所述真空閥的閥座3、閥柱14與閥體1為一體成型結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的密封性及穩(wěn)定性。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。