一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，包括：膜片(3)等；膜片(3)為圓盤結(jié)構(gòu)，下表面中心處有凸起結(jié)構(gòu)，上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)與閥桿(6)連接，膜片(3)安裝在閥體(1)內(nèi)；正向承壓盤(2)安裝在膜片(3)和閥體(1)之間；膜片(3)下表面中心處凸起結(jié)構(gòu)位于反向承壓盤(4)端面中部通孔內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)閥座(5)的進(jìn)液口；反向承壓盤(4)安裝在閥座(5)內(nèi)，一端端面與膜片(3)下表面接觸，外壁與閥座(5)內(nèi)壁貼合。本發(fā)明通過(guò)膜片結(jié)構(gòu)將復(fù)雜的工作介質(zhì)與電磁驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的軟磁材料隔離，避免了強(qiáng)酸等介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕作用，解決了在正壓、負(fù)壓兩種工況下，膜片不能同時(shí)可靠開(kāi)關(guān)的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]自鎖閥用于空間站環(huán)控生保系統(tǒng)電解制氧、冷凝水收集、水處理及尿處理系統(tǒng)中，其功能是實(shí)現(xiàn)電解制氧、冷凝水收集及水處理系統(tǒng)中介質(zhì)通路的開(kāi)關(guān)控制。
[0003]空間站環(huán)控生保系統(tǒng)自鎖閥的工作介質(zhì)主要包括電解制氧用水，飲用水，冷凝水、尿蒸餾水、預(yù)處理后的尿液、尿蒸餾后的殘液、液態(tài)尿處理劑等。其中電解制氧用水、飲用水要求在貯存、輸送過(guò)程中不能被容器、管路、閥門等污染;液態(tài)尿預(yù)處理液具有很強(qiáng)的氧化性和腐蝕性，預(yù)處理后的尿液及尿蒸餾濃縮后的殘液均具有很強(qiáng)的酸性和腐蝕性。
[0004]中國(guó)專利(專利號(hào):201420715153X)“隔膜閥”是一種手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥，通過(guò)膜片將介質(zhì)通路與驅(qū)動(dòng)部件隔離，但膜片與驅(qū)動(dòng)桿沒(méi)有連接，驅(qū)動(dòng)桿提起時(shí)，膜片需要憑借介質(zhì)壓力或者膜片自身的彈性復(fù)位，而且當(dāng)介質(zhì)通路為負(fù)壓時(shí)，膜片有無(wú)法開(kāi)啟的風(fēng)險(xiǎn)，不適合于負(fù)壓工況下閥門的可靠開(kāi)關(guān)。
[0005]中國(guó)專利(專利號(hào):2012800600279)“隔膜閥”中的膜片材料為鎳合金或者不銹鋼薄板，中間部分向上凸出成倒碟形，工作時(shí)，憑借金屬膜片自身的翻轉(zhuǎn)能力實(shí)現(xiàn)膜片的運(yùn)動(dòng)，不適用與高酸性和高腐蝕性的工作環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，通過(guò)膜片結(jié)構(gòu)將復(fù)雜的工作介質(zhì)與電磁驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的軟磁材料隔離，避免了強(qiáng)酸等介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕作用，解決了在正壓、負(fù)壓兩種工況下，膜片不能同時(shí)可靠開(kāi)關(guān)的問(wèn)題。
[0007]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，包括:正向承壓盤、膜片、反向承壓盤;膜片為圓盤結(jié)構(gòu)，下表面中心處有凸起結(jié)構(gòu)，上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)與閥桿連接，膜片安裝在閥體內(nèi)，圓盤結(jié)構(gòu)邊緣與閥體內(nèi)壁接觸;正向承壓盤的上部分為圓筒結(jié)構(gòu)，下部分為環(huán)形圓盤，正向承壓盤為上部分和下部分組成的一體化結(jié)構(gòu)，安裝在膜片和閥體之間，圓筒結(jié)構(gòu)外壁貼緊閥體內(nèi)壁，正向承壓盤圓盤上表面卡在閥體臺(tái)階結(jié)構(gòu)處，圓盤下表面與膜片上表面接觸；膜片下表面中心處凸起結(jié)構(gòu)位于反向承壓盤端面中部通孔內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)閥座的進(jìn)液口；反向承壓盤安裝在閥座內(nèi)，一端端面與膜片下表面接觸，反向承壓盤外壁與閥座內(nèi)壁貼合。
[0008]所述膜片為橡膠材料。所述正向承壓盤從俯視角度看由沿周向等分的三個(gè)扇形組成。所述正向承壓盤下部分環(huán)形圓盤的外圓直徑大于上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑，內(nèi)圓直徑大于膜片上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)的直徑且小于正向承壓盤上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑。所述膜片下表面邊緣有環(huán)形凸起，上表面邊緣有環(huán)形凹槽，凸起與凹槽對(duì)應(yīng)。所述反向承壓盤端面上通孔外圍有環(huán)形凹槽，膜片下表面環(huán)形凸起卡入反向承壓盤端面環(huán)形凹槽內(nèi)。所述反向承壓盤上表面與膜片下表面之間留有0.1mm?Imm的間隙。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0010](I)本發(fā)明通過(guò)膜片結(jié)構(gòu)將復(fù)雜的工作介質(zhì)與電磁驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的軟磁材料隔離，膜片的上下面均設(shè)計(jì)支撐結(jié)構(gòu)，在不影響膜片上下運(yùn)動(dòng)的前提下，避免了強(qiáng)酸等介質(zhì)對(duì)材料的腐蝕作用，解決了在正壓、負(fù)壓兩種工況下，膜片不能同時(shí)可靠開(kāi)關(guān)的問(wèn)題，使得裝置不受負(fù)壓吸附和正壓頂開(kāi)的影響，大大提高了閥門開(kāi)關(guān)通斷的可靠性。
[0011](2)本發(fā)明膜片組件不僅起到隔離工作介質(zhì)和電磁驅(qū)動(dòng)材料的作用，同時(shí)四周的圓形凸起和中間的加厚部分還起到外密封和內(nèi)密封的作用;膜片中間層采用夾布的工藝方法增加膜片的強(qiáng)度。
[0012](3)本發(fā)明非金屬橡膠膜片與金屬閥桿結(jié)構(gòu)通過(guò)噴砂、硫化、十字交叉孔等工藝方法和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)可靠連接的目的，確保膜片組件隨電磁驅(qū)動(dòng)部分同步同位移運(yùn)動(dòng)。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0014]圖2為本發(fā)明正向承壓盤不意圖；
[0015]圖3為本發(fā)明膜片與閥桿連接示意圖；
[0016]圖4為本發(fā)明膜片與反向承壓盤間運(yùn)動(dòng)間隙；
[0017]圖5為本發(fā)明閥桿上十字交叉孔示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示，本發(fā)明一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，包括正向承壓盤2、膜片3、反向承壓盤4;膜片3為橡膠材料，其它零件均為金屬材料。
[0019]正向承壓盤2為圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒底部連接環(huán)形圓盤，圓筒和圓盤組成的結(jié)構(gòu)側(cè)截面為“T”形，從俯視角度看，正向承壓盤2被三等分，環(huán)形圓盤分成三個(gè)120°的扇形結(jié)構(gòu)，同時(shí)圓筒結(jié)構(gòu)也被三等分，便于膜片的安裝，結(jié)構(gòu)圖如圖2(a)、圖2(b)所示。
[0020]膜片3與閥桿6通過(guò)噴砂硫化技術(shù)將兩者連接為一體，如圖3(a)、圖3(b)所示。膜片3為圓盤結(jié)構(gòu)，圓盤下表面中心處有圓柱形凸起，圓柱形凸起外圍有環(huán)形凸起，圓盤結(jié)構(gòu)上部中心處有圓柱結(jié)構(gòu)通過(guò)硫化工藝將橡膠流動(dòng)到閥桿6的十字交叉孔8，待橡膠冷卻固定后實(shí)現(xiàn)連接，閥桿6的十字交叉孔，位于閥桿6—端，如圖5所示。上部中心圓柱周圍有環(huán)形凹槽，上表面凹槽和下表面凸起對(duì)應(yīng)；閥體I由兩個(gè)直徑不同的圓筒組成，形成臺(tái)階結(jié)構(gòu);膜片3安裝在閥體I內(nèi)，圓盤結(jié)構(gòu)邊緣與閥體I大端圓筒內(nèi)壁接觸;正向承壓盤2安裝在膜片3和閥體I之間，圓筒結(jié)構(gòu)外壁貼緊閥體I小端圓筒內(nèi)壁，正向承壓盤2圓盤上表面卡在閥體I臺(tái)階結(jié)構(gòu)處，正向承壓盤2圓盤下表面與膜片3圓盤的上表面接觸，反向承壓盤4為圓筒形殼體，一端端面中部有通孔，端面上通孔外圍有環(huán)形凹槽，反向承壓盤4安裝在膜片3下表面，膜片3下表面圓柱形凸起位于反向承壓盤4端面通孔內(nèi)，膜片3下表面環(huán)形凸起卡入反向承壓盤4端面環(huán)形凹槽內(nèi)，反向承壓盤4安裝在閥座5的凹槽內(nèi)，反向承壓盤4的圓筒外壁與閥座5凹槽內(nèi)壁貼合，閥座5與閥體I大端連接。閥座5凹槽內(nèi)徑小于閥體I大端圓筒內(nèi)徑。膜片3下表面圓柱形凸起對(duì)準(zhǔn)閥座5進(jìn)液口。正向承壓盤2下部分環(huán)形圓盤的外圓直徑大于上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑，內(nèi)圓直徑大于膜片3上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)的直徑且小于正向承壓盤2上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑。
[0021]安裝時(shí)，先將膜片3與閥桿6的連接體裝入閥體I內(nèi)，再將正向承壓盤2裝入膜片3與閥體I之間。然后將反向承壓盤4的邊緣壓緊膜片3，反向承壓盤4端面與膜片3之間留有
0.1mm?Imm的間隙7，保證膜片3能夠有足夠的空間上下運(yùn)動(dòng)，如圖4所示。最后裝入閥座5，壓緊閥座5、膜片3及閥體I后，膜片3變形后可以起到外密封的作用，同時(shí)在閥門關(guān)閉時(shí)，閥座5與膜片3的接觸部分構(gòu)成軟硬密封，實(shí)現(xiàn)閥門內(nèi)密封的作用。
[0022]采用本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，不僅實(shí)現(xiàn)了介質(zhì)通路部分與電磁驅(qū)動(dòng)部分的分離，而且當(dāng)承受正壓或負(fù)壓的工況，在確保驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不受工作介質(zhì)影響的前提下，大大的提高了產(chǎn)品開(kāi)啟和關(guān)閉的可靠性，可以廣泛的應(yīng)用在工作介質(zhì)復(fù)雜，雙向承壓的工作環(huán)境中。
[0023]當(dāng)閥門承受0.6MPa的工作壓力時(shí)，膜片3組件大部分面積貼合在正向承壓盤2上，正向承壓盤2抵消了膜片3組件承受的部分壓力，從而電磁驅(qū)動(dòng)力可以克服工作壓力，實(shí)現(xiàn)正常關(guān)閉。
[0024]當(dāng)閥門承受O?1kPa(絕對(duì)壓力)的工作壓力時(shí)，膜片3大部分面積貼合在反向承壓盤4上，反向承壓盤4抵消了膜片3組件承受的部分壓力，而且由于膜片3組件與閥桿6硫化為一體，膜片3組件會(huì)隨著閥桿6的運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)正常開(kāi)啟。
[0025]本發(fā)明說(shuō)明書未詳細(xì)說(shuō)明部分屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知技術(shù)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括:正向承壓盤(2)、膜片(3)、反向承壓盤(4);膜片(3)為圓盤結(jié)構(gòu)，下表面中心處有凸起結(jié)構(gòu)，上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)與閥桿(6)連接，膜片(3)安裝在閥體(I)內(nèi)，圓盤結(jié)構(gòu)邊緣與閥體(I)內(nèi)壁接觸;正向承壓盤(2)的上部分為圓筒結(jié)構(gòu)，下部分為環(huán)形圓盤，正向承壓盤(2)為上部分和下部分組成的一體化結(jié)構(gòu)，安裝在膜片(3)和閥體(I)之間，圓筒結(jié)構(gòu)外壁貼緊閥體(I)內(nèi)壁，正向承壓盤(2)圓盤上表面卡在閥體(I)臺(tái)階結(jié)構(gòu)處，圓盤下表面與膜片(3)上表面接觸;膜片(3)下表面中心處凸起結(jié)構(gòu)位于反向承壓盤(4)端面中部通孔內(nèi)，對(duì)準(zhǔn)閥座(5)的進(jìn)液口；反向承壓盤(4)安裝在閥座(5)內(nèi)，一端端面與膜片(3)下表面接觸，反向承壓盤(4)外壁與閥座(5)內(nèi)壁貼合。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述膜片(3)為橡膠材料。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述正向承壓盤(2)從俯視角度看由沿周向等分的三個(gè)扇形組成。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述正向承壓盤(2)下部分環(huán)形圓盤的外圓直徑大于上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑，內(nèi)圓直徑大于膜片(3)上表面中心處柱形結(jié)構(gòu)的直徑且小于正向承壓盤(2)上部分圓筒結(jié)構(gòu)直徑。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述膜片(3)下表面邊緣有環(huán)形凸起，上表面邊緣有環(huán)形凹槽，凸起與凹槽對(duì)應(yīng)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反向承壓盤(4)端面上通孔外圍有環(huán)形凹槽，膜片(3)下表面環(huán)形凸起卡入反向承壓盤(4)端面環(huán)形凹槽內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種膜片式自鎖閥雙向承壓結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述反向承壓盤(4)上表面與膜片(3)下表面之間留有0.1mm?Imm的間隙(7)。
【文檔編號(hào)】F16K7/14GK106090293SQ201610402406
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月8日
【發(fā)明人】李永平, 張兵, 茍浩亮, 曾昭奇, 王振興, 惠歡歡
【申請(qǐng)人】北京控制工程研究所