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申请/专利权人：浙江开放大学

摘要：本发明公开了一种抗冲击的真空界面阀，包括阀体和位于阀体内的活塞隔膜，阀体上设置有第一入口和第一出口，其特征在于：活塞隔膜形成有阻尼腔；真空界面阀，还包括阻尼系统和真空驱动系统；阻尼系统包括阻尼液、阻尼液室和第一单向阀和第二单向阀；所述真空驱动系统内设置有驱动隔膜，所述驱动隔膜与所述活塞隔膜通过连杆固定连接；所述阻尼腔中填充有所述阻尼液。本发明提出的真空界面阀中的活塞隔膜具有抗冲击的特点，能够提升活塞隔膜的使用寿命，进而提高界面阀的可靠性。

主权项：1.一种抗冲击的真空界面阀，包括阀体和位于阀体内的活塞隔膜，所述阀体上设置有第一出口和第一入口，其特征在于：所述活塞隔膜上端的敞口与所述阀体的顶壁密封连接，形成有密闭的阻尼腔；所述真空界面阀，还包括阻尼系统和真空驱动系统；所述阻尼系统包括阻尼液、用于储存阻尼液的阻尼液室和用于控制阻尼液流向的第一单向阀和第二单向阀；所述真空驱动系统内设置有驱动隔膜，所述驱动隔膜与所述活塞隔膜通过连杆固定连接；所述阻尼腔中填充有所述阻尼液，当所述活塞隔膜为切断第一出口和第一入口而胀开时，所述阻尼液从所述阻尼液室经所述第一单向阀流入所述阻尼腔中，当所述活塞隔膜为连通第一出口和第一入口而收缩时，所述阻尼液从所述阻尼腔经所述第二单向阀而流回所述阻尼液室，所述活塞隔膜呈环形，其底部向上内凹形成底部内腔，所述活塞隔膜的圆周侧壁内凹呈C型截面，使其上下两端的外径大于中间处的外壁内径，所述底部内腔的中心设置有一体成型的圆柱管壁，所述底部内腔的侧壁上设置有加强筋，所述活塞隔膜的底部内腔的顶部设置有环状压板，所述环状压板套装在连杆上，其顶部抵住连杆上的台阶，底部抵住底部内腔的上端壁面；所述连杆下端穿过所述圆柱管壁，连杆下端还设置有锁紧螺母，锁紧螺母和连杆的台阶共同限制了所述环状压板和活塞隔膜的轴向自由度，所述真空驱动系统还包括真空驱动室，所述驱动隔膜位于所述真空驱动室的内腔中，并将所述真空驱动室的内腔隔离出位于所述驱动隔膜上部的第一驱动腔和位于所述驱动隔膜下部的第二驱动腔，所述第一驱动腔和第二驱动腔分别通过第一气管和第二气管与真空发生器相连；所述驱动隔膜的下部还设置有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述连杆上，复位弹簧的上端抵住所述驱动隔膜，下端抵住所述第二驱动腔的底壁。

全文数据：一种抗冲击的真空界面阀【技术领域】本发明涉及阀门的技术领域，特别是涉及一种抗冲击的界面阀。【背景技术】现在排水领域常规采用阶梯状阀芯或锥度阀芯在阀体内滑动，从而实现对流体的开启或关闭，但是在真空排污领域中，常规阀芯与阀体无论是从相应速度、密封性和可靠性等方面均不具有理想的效果，在此背景下，人们开发了真空界面阀，具有高响应速度、高通量和高密封性的优点。然而，现有技术中的真空界面阀，由于真空室中真空和标准大气压的切换速度快，会使得界面阀中的活塞隔膜在开启和关闭时受到强烈的冲击，极容易造成活塞隔膜的疲劳损坏，降低了界面阀的可靠性。因此，现在亟待开发一种抗冲击的真空界面阀。【发明内容】本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种真空界面阀，真空界面阀中的活塞隔膜具有抗冲击的特点，能够提升活塞隔膜的使用寿命，进而提高界面阀的可靠性。为实现上述目的，本发明提出了一种抗冲击的真空界面阀，包括阀体和位于阀体内的活塞隔膜，所述阀体上设置有第一出口和第一入口，其特征在于：所述活塞隔膜上端的敞口与所述阀体的顶壁密封连接，形成有密闭的阻尼腔；所述真空界面阀，还包括阻尼系统和真空驱动系统；所述阻尼系统包括阻尼液、用于储存阻尼液的阻尼液室和用于控制阻尼液流向的第一单向阀和第二单向阀；所述真空驱动系统内设置有驱动隔膜，所述驱动隔膜与所述活塞隔膜通过连杆固定连接；所述阻尼腔中填充有所述阻尼液，当所述活塞隔膜为切断第一出口和第一入口而胀开时，所述阻尼液从所述阻尼液室经所述第一单向阀流入所述阻尼腔中，当所述活塞隔膜为连通第一出口和第一入口而收缩时，所述阻尼液从所述阻尼腔经所述第二单向阀而流回所述阻尼液室。作为优选，所述活塞隔膜呈环形，其底部向上内凹形成底部内腔，所述活塞隔膜的圆周侧壁内凹呈C型截面，使其上下两端的外径大于中间处的外壁内径，所述底部内腔的中心设置有一体成型的圆柱管壁，所述底部内腔的侧壁上设置有加强筋。作为优选，所述活塞隔膜的底部内腔的顶部设置有环状压板，所述环状压板套装在连杆上，其顶部抵住连杆上的台阶，底部抵住底部内腔的上端壁面；所述连杆下端穿过所述圆柱管壁，连杆下端还设置有锁紧螺母，锁紧螺母和连杆的台阶共同限制了所述环状压板和活塞隔膜的轴向自由度。作为优选，所述活塞隔膜的圆周侧壁中段套装有柔性喉箍，防止活塞隔膜的圆周侧壁因阻尼液的侧向压力而膨胀。作为优选，所述阻尼液室密封固定于所述阀体顶部，所述第一单向阀和第二单向阀均设置在所述阀体的顶壁上；所述第一单向阀的进口位于所述阻尼液室内，出口与所述阻尼腔相连通；所述第二单向阀的出口位于所述阻尼液室内，进口与所述阻尼腔相连通。作为优选，所述真空驱动系统还包括真空驱动室，所述驱动隔膜位于所述真空驱动室的内腔中，并将所述真空驱动室的内腔隔离出位于所述驱动隔膜上部的第一驱动腔和位于所述驱动隔膜下部的第二驱动腔，所述第一驱动腔和第二驱动腔分别通过第一气管和第二气管与真空发生器相连；所述驱动隔膜的下部还设置有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述连杆上，复位弹簧的上端抵住所述驱动隔膜，下端抵住所述第二驱动腔的底壁。作为优选，所述阀体的顶部中心设置有腔口，所述腔口上密封连接有塞盖，所述连杆穿过所述塞盖，且连杆与塞盖之间设置有动密封环。作为优选，所述阀体的底壁内侧面为球形壁面，所述第一入口位于所述阀体的底壁中心，所述第一出口位于所述阀体的圆柱侧壁上，当所述活塞隔膜膨胀下移至所述阀体的底部时，所述活塞隔膜与所述阀体底部的球形壁面严密贴合。本发明的有益效果：本发明通过设置阻尼系统，在活塞隔膜内填充阻尼液，从而使活塞隔膜的收缩上移或膨胀下移的过程均受到流体阻尼的作用，防止真空作用下造成活塞隔膜的强烈冲击，因而可以延长活塞隔膜的使用寿命，提高真空隔膜阀的可靠性。本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。【附图说明】图1是本发明的整体结构剖视图。图中：1-阀体、2-活塞隔膜、3-阻尼系统、4-真空驱动系统、5-塞盖、6-连杆、7-环状压板、8-阻尼腔、101-第一出口、102-第一入口、103-球形壁面、201-圆周侧壁、202-柔性喉箍、203-圆柱管壁、204-加强筋、205-底部内腔、301-阻尼液室、302-第一单向阀、303-第二单向阀、401-驱动隔膜、402-第一驱动腔、403-第二驱动腔、404-复位弹簧、405-第一气管、406-第二气管。【具体实施方式】参阅图1，本发明一种抗冲击的真空界面阀，包括阀体1和位于阀体内的活塞隔膜2，所述阀体上设置有第一出口101和第一入口102，其特征在于：所述活塞隔膜上端的敞口与所述阀体的顶壁密封连接，形成有密闭的阻尼腔8；所述真空界面阀，还包括阻尼系统3和真空驱动系统4；所述阻尼系统包括阻尼液、用于储存阻尼液的阻尼液室301和用于控制阻尼液流向的第一单向阀302和第二单向阀303；所述真空驱动系统内设置有驱动隔膜401，所述驱动隔膜与所述活塞隔膜通过连杆6固定连接；所述阻尼腔中填充有所述阻尼液，当所述活塞隔膜为切断第一出口和第一入口而胀开时，所述阻尼液从所述阻尼液室经所述第一单向阀流入所述阻尼腔中，当所述活塞隔膜为连通第一出口和第一入口而收缩时，所述阻尼液从所述阻尼腔经所述第二单向阀而流回至所述阻尼液室。所述活塞隔膜2呈环形，其底部向上内凹形成底部内腔205，所述活塞隔膜的圆周侧壁201内凹呈C型截面，使其上下两端的外径大于中间处的外壁内径，所述底部内腔的中心设置有与活塞隔膜一体成型的圆柱管壁203，所述底部内腔的侧壁上设置有加强筋204。加强筋的作用是为活塞隔膜的底部壁面提供支撑性，使活塞隔膜的底部壁面在承受连杆6的推拉作用时，能够保持一定的结构强度，从而使活塞隔膜整体快速响应连杆的动作。所述活塞隔膜2的底部内腔的顶部设置有环状压板7，所述环状压板套装在连杆6上，其顶部抵住连杆上的台阶，底部抵住底部内腔205的上端壁面；所述连杆下端穿过所述圆柱管壁203，连杆下端还设置有锁紧螺母，锁紧螺母和连杆的台阶共同限制了所述环状压板7和活塞隔膜2的轴向自由度所述活塞隔膜2的圆周侧壁201中段套装有柔性喉箍202，防止活塞隔膜的圆周侧壁因阻尼液的侧向压力而膨胀。所述阻尼液室301密封固定于所述阀体1顶部，所述第一单向阀302和第二单向阀303均设置在所述阀体的顶壁上；所述第一单向阀的进口位于所述阻尼液室内，出口与所述阻尼腔相连通；所述第二单向阀的出口位于所述阻尼液室内，进口与所述阻尼腔相连通。所述真空驱动系统4还包括真空驱动室，所述驱动隔膜401位于所述真空驱动室的内腔中，并将所述真空驱动室的内腔隔离成位于所述驱动隔膜上部的第一驱动腔402和位于所述驱动隔膜下部的第二驱动腔403，所述第一驱动腔和第二驱动腔分别通过气管405与真空发生器相连；所述驱动隔膜的下部还设置有复位弹簧404，所述复位弹簧套装在所述连杆6上，复位弹簧的上端抵住所述驱动隔膜，下端抵住所述第二驱动腔的底壁。所阀体1的顶部中心设置有腔口，所述腔口上密封连接有塞盖5，所述连杆6穿过所述塞盖，且连杆与塞盖之间设置有动密封环，即连杆需要相对于塞盖做周向移动，动密封环是为了保证连杆上下移动的过程中，位于阻尼腔中的阻尼液不会从连杆与塞盖的接触面上流出。所述阀体1的底壁内侧面为球形壁面103，所述第一入口位于所述阀体的底壁中心，所述第一出口位于所述阀体的圆柱侧壁上，当所述活塞隔膜2受连杆向下推力而膨胀下移至所述阀体的底部时，所述活塞隔膜与所述阀体底部的球形壁面103严密贴合，因此活塞隔膜的底部具有锥形底面。所述连杆的顶端与所述驱动隔膜固定连接，如图1所示的一种固定方式为，将驱动隔膜401中心点上下两面分别设置一个垫片，然后由螺丝贯穿垫片和驱动隔膜的圆心，在连杆的顶部端面设置螺纹孔，螺丝拧紧在连杆的端部。所述连杆的底端与所述活塞隔膜2的底部固定连接，如图1所示的一种固定方式，是将连杆下端自上而下穿过圆柱管壁203，并通过双螺母防松的方式将活塞隔膜2底部锁紧在连杆的下端上。如图1所示的真空驱动室包括上室体和下室体，在上室体和下室体之间设置有密封圈，而驱动隔膜的圆周外沿也位于上室体和下室体之间的结合面上，上室体和下室体通过螺丝固定连接。如图1所示，所述真空驱动系统4通过支架固定连接在阀体1上。如图1所示，第一单向阀302与阻尼腔8之间的通道由阀体1顶部壁面的深孔、塞盖5侧壁上的环槽和深孔构成；而第二单向阀303与阻尼腔8之间的通道由阀体1顶部的深孔构成。上述阻尼液可以是水、液压油等流体介质。本发明工作过程：1闭合过程。与第一驱动腔402连通的第一气管405接通标准大气压，同时与第二驱动腔403连通的第二气管406接通真空负压，由于第一驱动腔402中的大气压大于第二驱动腔403中的大气压，且由于驱动隔膜的圆周外沿密封固定在真空驱动室的侧壁上，所以驱动隔膜的外沿固定不动，其中心克服复位弹簧404的弹性阻力而下移；连杆6的顶端与驱动隔膜的中心处固定连接，因此连杆被驱动隔膜推动下移，又由于连杆6的底端与活塞隔膜2的底部固定连接，所以连杆6推动活塞隔膜2的底部向下移动，直至活塞隔膜2的底壁贴紧阀体1底部的球形壁面103而达到受力平衡；在活塞隔膜2的底部下移之前，阻尼腔8中充满了阻尼液，当活塞隔膜2的底部下移的过程中，由于阻尼腔8的容积增大，阻尼腔8内形成负压，第一单向阀302因压差而被迫导通，位于阻尼液室301中的阻尼液经第一单向阀302流入阻尼腔8内，而阻尼液从阻尼液室301流入阻尼腔8时所受的流动阻力，便是活塞隔膜2在将阀体1的第一出口101和第一入口102切断关闭时所受的缓冲阻尼力。2开启过程。与闭合过程相反，与第一驱动腔402连通的第一气管405接通真空负压，同时与第二驱动腔403连通的第二气管406接通标准大气压，驱动隔膜401的外沿固定不动，其中心在复位弹簧404的弹性力和真空驱动室内压差的作用下而上移；连杆6带动活塞隔膜2的底部向上移动，圆柱侧壁201的曲率增加，阻尼腔8内的容积减小，因此阻尼腔8内的阻尼液克服第二单向阀303而流回至阻尼液室301中，同理，阻尼液由阻尼腔8回流至阻尼液室301的过程中所受的流动阻力，便是活塞隔膜2在将阀体1的第一出口101和第一入口102导通时所受的缓冲阻尼力。3失压过程。当真空发生器出现故障时，第一气管405和第二气管406均接通大气压，此时第一驱动腔402和第二驱动腔403的压力相同，无论驱动隔膜401位于真空驱动室的顶部还是底部，驱动隔膜401均在复位弹簧404的作用下而移向真空驱动室的中间位置，当驱动隔膜401移动至真空驱动室的中间位置时，驱动隔膜本身近似处于自然状态，而活塞隔膜2的底部则移动至与所述第一出口101的轴线等高的位置处，此时第一出口101和第一入口102处于半开状态，在真空发生器出现故障时不影响阀体1的导通。本发明通过设置阻尼系统，在活塞隔膜内填充阻尼液，从而使活塞隔膜的收缩上移或膨胀下移的过程均受到流体阻尼的作用，防止真空作用下造成活塞隔膜的强烈冲击，因而可以延长活塞隔膜的使用寿命，提高真空隔膜阀的可靠性。上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。

权利要求：1.一种抗冲击的真空界面阀，包括阀体和位于阀体内的活塞隔膜，所述阀体上设置有第一出口和第一入口，其特征在于：所述活塞隔膜上端的敞口与所述阀体的顶壁密封连接，形成有密闭的阻尼腔；所述真空界面阀，还包括阻尼系统和真空驱动系统；所述阻尼系统包括阻尼液、用于储存阻尼液的阻尼液室和用于控制阻尼液流向的第一单向阀和第二单向阀；所述真空驱动系统内设置有驱动隔膜，所述驱动隔膜与所述活塞隔膜通过连杆固定连接；所述阻尼腔中填充有所述阻尼液，当所述活塞隔膜为切断第一出口和第一入口而胀开时，所述阻尼液从所述阻尼液室经所述第一单向阀流入所述阻尼腔中，当所述活塞隔膜为连通第一出口和第一入口而收缩时，所述阻尼液从所述阻尼腔经所述第二单向阀而流回所述阻尼液室。2.如权利要求1所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述活塞隔膜呈环形，其底部向上内凹形成底部内腔，所述活塞隔膜的圆周侧壁内凹呈C型截面，使其上下两端的外径大于中间处的外壁内径，所述底部内腔的中心设置有一体成型的圆柱管壁，所述底部内腔的侧壁上设置有加强筋。3.如权利要求1或2所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述活塞隔膜的底部内腔的顶部设置有环状压板，所述环状压板套装在连杆上，其顶部抵住连杆上的台阶，底部抵住底部内腔的上端壁面；所述连杆下端穿过所述圆柱管壁，连杆下端还设置有锁紧螺母，锁紧螺母和连杆的台阶共同限制了所述环状压板和活塞隔膜的轴向自由度。4.如权利要求2所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述活塞隔膜的圆周侧壁中段套装有柔性喉箍，防止活塞隔膜的圆周侧壁因阻尼液的侧向压力而膨胀。5.如权利要求1所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述阻尼液室密封固定于所述阀体顶部，所述第一单向阀和第二单向阀均设置在所述阀体的顶壁上；所述第一单向阀的进口位于所述阻尼液室内，出口与所述阻尼腔相连通；所述第二单向阀的出口位于所述阻尼液室内，进口与所述阻尼腔相连通。6.如权利要求1所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述真空驱动系统还包括真空驱动室，所述驱动隔膜位于所述真空驱动室的内腔中，并将所述真空驱动室的内腔隔离出位于所述驱动隔膜上部的第一驱动腔和位于所述驱动隔膜下部的第二驱动腔，所述第一驱动腔和第二驱动腔分别通过第一气管和第二气管与真空发生器相连；所述驱动隔膜的下部还设置有复位弹簧，所述复位弹簧套装在所述连杆上，复位弹簧的上端抵住所述驱动隔膜，下端抵住所述第二驱动腔的底壁。7.如权利要求1所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述阀体的顶部中心设置有腔口，所述腔口上密封连接有塞盖，所述连杆穿过所述塞盖，且连杆与塞盖之间设置有动密封环。8.如权利要求1所述的抗冲击的真空界面阀，其特征在于：所述阀体的底壁内侧面为球形壁面，所述第一入口位于所述阀体的底壁中心，所述第一出口位于所述阀体的圆柱侧壁上，当所述活塞隔膜膨胀下移至所述阀体的底部时，所述活塞隔膜与所述阀体底部的球形壁面严密贴合。

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