一种高压隔膜阀及其控制方法技术

本发明专利技术涉及阀门技术领域，公开了一种高压隔膜阀及其控制方法，包括阀本体、阀座、膜片以及顶柱，阀本体上设置阀座，阀座上通过膜片压盖设置有膜片，膜片压盖内设置有与阀座同轴设置的顶柱，顶柱一端与膜片挤压接触，另一端密封连接有执行器；执行器包括气缸本体、气缸上盖、设置于两者之间的下活塞、上活塞，上活塞活动设置于下活塞内，下活塞与气缸本体、上活塞之间还密封设置有液压油；下活塞两端、面向上活塞一侧还设置有一对碟簧，碟簧安装进气缸本体内时为预压缩状态。与现有技术相比，本发明专利技术通过碟簧以及压力传导介质液压油实现气动带动液压的高压密封，结构小巧，利用较小的气源压力提供极大的开启力，使得隔膜阀实现高压控制。制。制。

【技术实现步骤摘要】
一种高压隔膜阀及其控制方法


[0001]本专利技术涉及阀门
，具体涉及一种高压隔膜阀及其控制方法。

技术介绍

[0002]隔膜阀是一种内部安装有挠性隔膜的阀门，现已广泛应用于各个领域。相比其他类型的阀门，隔膜阀能够分隔开流体通路和驱动部分，不但保证工作流体的纯净，而且防止流体泄漏对工作部件的腐蚀和对环境的污染。
[0003]现有的普通隔膜阀不适合控制高压流体，其驱动方式多为气动。由于其结构上的特点，导致当需要控制的流体压强较大时，隔膜阀有工作流体的一侧受力很大，这样就需要很大的驱动力和较大提交的驱动机构才能开关阀，导致隔膜阀体积变大。参见图1，传统隔膜阀的结构多为气动，且为弹簧带动，在实现3000pa高压的情况下，1）要么需要下方气腔的面积变大，这样就需要将阀体的腔体增宽；2）要么增大气腔的个数，气腔个数增大，则整个隔膜阀腔体的长度就要变长。
[0004]上述两种方法都会导致隔膜阀的体积变大，而很多领域对于隔膜阀的体积都是有限定的，因此如何在不增大隔膜阀提及的情况下能够实现高压控制是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种高压隔膜阀及其控制方法，通过碟簧以及压力传导介质液压油实现气动带动液压的高压密封，结构小巧，利用较小的气源压力提供极大的开启力，使得隔膜阀实现高压控制。
[0006]技术方案：本专利技术提供了一种高压隔膜阀，包括阀本体、阀座、膜片以及顶柱，所述阀本体上设置阀座，所述阀座上通过膜片压盖设置有膜片，所述膜片压盖内设置有与所述阀座同轴设置的顶柱，所述顶柱一端与所述膜片挤压接触；所述顶柱另一端密封连接有执行器；所述执行器包括气缸本体、气缸上盖、设置于气缸本体与气缸上盖之间的下活塞与上活塞，所述上活塞活动设置于下活塞内，所述下活塞与所述气缸本体、上活塞之间还密封设置有液压油；所述下活塞两端、面向上活塞一侧还设置有一对碟簧，所述碟簧安装进气缸本体内时为预压缩状态。
[0007]进一步地，所述气缸上盖上连通有气源，所述上活塞与所述气缸上盖接触位置设置有第一O型圈。
[0008]进一步地，所述上活塞与所述下活塞接触端设置有第一挡圈与第二O型圈。
[0009]进一步地，所述下活塞与所述气缸本体接触位置设置有第二挡圈与第三O型圈。
[0010]进一步地，所述顶柱与所述执行器接触位置设置有第四O型圈。
[0011]进一步地，所述上活塞中间位置设置有狭长的缝隙，其与液压油连通，且所述上活塞上方通过六角密封螺丝固定，所述六角密封螺丝顶端设置有第五O型圈。
[0012]进一步地，所述膜片压盖与所述膜片之间还设置有膜片垫片，所述膜片压盖与所
述阀本体通过压盖螺母固定。
[0013]本专利技术还公开一种基于上述高压隔膜阀的控制方法，包括开启方法和关闭方法，具体包括如下步骤：步骤1：气缸本体连通气源，气源驱动上活塞向下移动，并压缩液压油，液压油在所述下活塞与所述气缸本体之间受挤压，受压缩的液压油驱动所述下活塞向上移动挤压碟簧，直至将碟簧由预压缩状态压缩为完全压缩状态，使得顶柱有空间向上运动，所述膜片顶着所述顶柱向上运动，膜片与阀座分开，实现所述高压隔膜阀开启；步骤2：气缸本体关闭气源，上活塞上无驱动力，液压油无压力，碟簧在恢复成自然状态过程中将下活塞向下推动，下活塞挤压液压油并带动顶柱向下移动，所述顶柱推动所述膜片，迫使所述膜片与所述阀座配合形成密封关系，实现所述高压隔膜阀关闭。
[0014]优选地，所述上活塞中间位置设置有狭长的缝隙，其与液压油连通，且所述上活塞上方通过六角密封螺丝固定；将所述液压油灌入所述下活塞与所述气缸本体之间后，将所述上活塞装入所述下活塞内，在所述上活塞与下活塞形成配合关系后，在所述上活塞、下活塞和气缸本体三者形成的空间中存有气体，通过所述狭长的缝隙排出，利用所述六角密封螺丝将整个空间密封住。
[0015]有益效果：1、本专利技术通过改进原有的气动执行器，在不增大气缸体积的情况下，利用气源带动液压油，配合碟簧实现高压控制，气源驱动上活塞向下移动，并压缩液压油，液压油在下活塞与气缸本体之间受挤压，受压缩的液压油驱动下活塞向上移动挤压碟簧，直至将碟簧由预压缩状态压缩为完全压缩状态，顶柱在下活塞向上移动情况下迫使顶柱有向上移动的空间，膜片推动顶柱向上移动，膜片和阀座分离，实现高压隔膜阀开启。在关闭气源后碟簧由于没有了液压油传导给下活塞的压力，碟簧会在恢复成自然状态过程中将下活塞向下推动，进而推动顶柱，顶柱会推动膜片，迫使膜片和阀座配合形成密封关系，实现高压隔膜阀关闭。结构小巧、减少了阀门占用面积，仅需要提供4~6Bar的气源压力即可实现阀门迅速的开闭，压力传导介质液压油，能够提供极大地开启力，实现3000pa高压的控制。
[0016]2、本专利技术在上活塞与气缸上盖接触位置设置有第一O型圈，实现上活塞与气缸上盖的密封，这样气源连通后，气源在气缸上盖与上活塞之间的空间是密封的，气源就能够压缩上活塞向下移动，从而实现压缩液压油。
[0017]3、本专利技术在上活塞与下活塞接触端设置有第一挡圈与第二O型圈，实现上活塞与下活塞之间的密封滑动连接，气体不会从上、下活塞之间逸出，影响高压控制。
[0018]4、本专利技术在下活塞与气缸本体接触位置设置有第二档全与第三O型圈，实现下活塞与气缸本体的密封滑动连接，这样液压油在下活塞下方、气缸本体上方之间的空间内，不会溢出至气缸本体其他地方。
[0019]5、本专利技术在顶柱与执行器接触位置设置有第四O型圈，实现顶住与执行器之间的密封连接，液压油不会经过两者之间接触位置溢出，如果两者之间没有密封处理，顶柱与膜片压盖之间没有密封处理，液压油经过顶住与执行器之间的缝隙进入阀体内部空间，然后泄漏至阀门外部，污染局部环境；同时液压油泄漏后，使得阀门的行程减小，阀门无法开启，造成阀门失效。
[0020]6、本专利技术在上活塞中间位置设置有狭长的缝隙，与液压油连通，并且通过六角密
封螺丝顶端密封连接，在将液压油灌入下活塞与气缸本体之间形成的空间中后，要将上活塞装入下活塞，在上活塞与下活塞形成配合关系后，在上活塞、下活塞和气缸本体三者形成的空间中存有一些气体，这些要通过上活塞狭长的小孔排出，再将六角密封螺丝将整个空间密封住，防止泄漏，同时也形成了一段狭长的油路。
附图说明
[0021]图1为传统隔膜阀结构示意图；图2为本专利技术高压隔膜阀开始时结构示意图；图3为本专利技术高压隔膜阀关闭时结构示意图。
[0022]其中，1
‑
气缸上盖，2
‑
第一O型圈，3
‑
上活塞，4
‑
六角密封螺丝，5
‑
第五O型圈，6
‑
第一挡圈，7
‑
第二O型圈，8
‑
碟簧，9
‑
液压油，10
‑
第二挡圈，11
‑
第三O型圈，12
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压隔膜阀，其特征在于，包括阀本体（22）、阀座（21）、膜片（19）以及顶柱（17），所述阀本体上设置阀座（21），所述阀座（21）上通过膜片压盖（15）设置有膜片（19），所述膜片压盖（15）内设置有与所述阀座（21）同轴设置的顶柱（17），所述顶柱（17）一端与所述膜片（19）挤压接触；所述顶柱（17）另一端密封连接有执行器；所述执行器包括气缸本体（13）、气缸上盖（1）、设置于气缸本体（13）与气缸上盖（1）之间的下活塞（12）与上活塞（3），所述上活塞（3）活动设置于下活塞（12）内，所述下活塞（12）与所述气缸本体（13）、上活塞（3）之间还密封设置有液压油（9）；所述下活塞（12）两端、面向上活塞（3）一侧还设置有一对碟簧（8），所述碟簧（8）安装进气缸本体（13）内时为预压缩状态。2.根据权利要求1所述的高压隔膜阀，其特征在于，所述气缸上盖（1）上连通有气源，所述上活塞（3）与所述气缸上盖（1）接触位置设置有第一O型圈（2）。3.根据权利要求1所述的高压隔膜阀，其特征在于，所述上活塞（3）与所述下活塞（12）接触端设置有第一挡圈（6）与第二O型圈（7）。4.根据权利要求1所述的高压隔膜阀，其特征在于，所述下活塞（12）与所述气缸本体（13）接触位置设置有第二挡圈（10）与第三O型圈（11）。5.根据权利要求1所述的高压隔膜阀，其特征在于，所述顶柱（17）与所述执行器接触位置设置有第四O型圈（14）。6.根据权利要求1所述的高压隔膜阀，其特征在于，所述上活塞（3）中间位置设置有狭长的缝隙（23），其与液压油（9）连通，且所述上活塞（3）上方通过六角密封螺丝（4）固定，所述六角密封螺丝（4）顶端设置有第五O型圈（5）。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文博，郑委委，聂敏，
申请(专利权)人：昆山新莱洁净应用材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：