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1、(10)申请公布号 CN 104329240 A (43)申请公布日 2015.02.04 C N 1 0 4 3 2 9 2 4 0 A (21)申请号 201410546866.2 (22)申请日 2014.10.16 F04B 39/10(2006.01) (71)申请人中国科学院上海技术物理研究所 地址 200083 上海市虹口区玉田路500号 (72)发明人党海政 (74)专利代理机构上海新天专利代理有限公司 31213 代理人郭英 (54) 发明名称 直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀 门及制造方法 (57) 摘要 本发明公开了一种直线压缩机用耐高压且保 高真空的充排气阀门及制。
2、造方法,充排气阀门由 手柄、阀杆、密封螺帽、密封垫圈、密封环、密封圈、 阀体、压紧螺帽、阀座、阀芯和连管接头组成。它可 以方便地与直线压缩机和充排气系统连接,同时 阀门自身能实现在低至110 -7 110 -8 Pa的真 空度或高至4.05.0MPa的系统压力时的有效密 封,并且能在5.0MPa的系统压力时仍具有足够的 安全性,从而满足直线压缩机驱动的长寿命脉冲 管制冷机和斯特林制冷机在工质充装和系统排气 过程中的安全性、高气密性和无污染的苛刻要求。 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书。
3、6页 附图2页 (10)申请公布号 CN 104329240 A CN 104329240 A 1/2页 2 1.一种直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门,它包括手柄(1)、阀杆(2)、密 封螺帽(3)、密封垫圈(4)、密封环(5)、阀体密封圈(6)、阀体(7)、压紧螺帽(8)、阀座(9)、 阀芯(10)、阀座密封圈(30)、阀芯密封圈(31)和连管接头(11),其特征在于: 所述的手柄(1)的内部加工出手柄内方形孔(29),外部制作成三爪形以便于旋转操 作; 所述的阀杆(2)加工成细长轴状,其外部的阀杆外圆面(27)精细打磨使得光滑无毛 刺,在阀杆(2)的中间部位加工出阀杆凸出台阶(26。
4、),阀杆凸出台阶(26)的外径略大于阀 杆(2)的直径,阀杆(2)的一端制作成阀杆扁平头(25),另一端制作成用于插入手柄(1)的 阀杆方形头(28); 所述的阀体(7)为中空柱状体,其上端内部加工有光滑平整的阀体密封槽(12),侧面 加工有能够装入连管接头(11)的阀体侧面接口(13),中空部分加工有阀体内台阶面(14), 下端加工有压紧密封面(15); 所述的阀座(9)的上端加工有阀座密封槽(19),阀座密封槽(19)之上放置阀座密封圈 (30),通过压紧螺帽(8)传递到压紧密封面(15)上的力量挤压阀座密封圈(30),实现阀体 (7)与阀座(9)之间的密封连接,阀座(9)的中间内部加工出。
5、阀座锥形面(16),阀座锥形面 (16)之下加工出用来导通气体的T形导气槽(18),阀座(9)的内部最下端加工有阀座内螺 纹(17),阀座(9)通过阀座法兰面(20)固定在直线压缩机上并密封; 所述的阀芯(10)的上端为圆头,在圆头上加工出阀芯凹槽(21),在圆头下方加工出半 圆形的阀芯密封槽(22),阀芯(10)的下端外部加工出阀芯外螺纹(24),内部加工出阀芯导 气孔(23); 所述的阀体(7)上端的阀体密封槽(12)内间隔装入阀体密封圈(6)、密封环(5)和密 封垫圈(4),中间再插入阀杆(2),拧紧密封螺帽(3),密封垫圈(4)便压紧阀体密封圈(6), 阀体密封圈(6)膨胀后填充阀体(。
6、7)上端的阀体密封槽(12)的所有空隙处;光滑的阀杆外 圆面(27)应使阀杆(2)能够旋转和上下移动而不影响密封效果;阀体内台阶面(14)的内 径小于阀杆突出台阶(26)的外径,从而使得阀杆(2)无法从阀体(7)的内腔下端穿出; 阀芯密封槽(22)内安装阀芯密封圈(31),然后整体拧进阀座内螺纹(17),在阀芯(10) 没有完全拧紧时,阀座(9)上下两端通过T形导气槽(18)和阀芯导气孔(23)连通,当阀芯 (10)依靠下端的阀芯外螺纹(24)完全拧紧之后,阀芯密封圈(31)膨胀后完全填满阀芯密 封槽(22)和阀座锥形面(16)形成的空间,阻断阀座(9)的上下导通;连管接头(11)的一 端插入。
7、阀体侧面接口(13)内并密封焊接在一起,连管接头(11)的另一端与充排气系统密 封连接;在直线压缩机充排气的过程中,阀座(9)通过压紧螺帽(8)和阀体密封圈(6)与阀 体(7)密封连接在一起,阀杆扁平头(25)与阀芯凹槽(21)接触,控制阀芯(10)的位置;在 直线压缩机充排气完成后,通过手柄(1)旋转阀杆(2),带动阀芯(10)转动,阀芯(10)的阀 芯密封圈(31)向下移动,最后完全压紧在阀座锥形面(16)上,完成密封操作,然后让阀杆 (2)与阀芯(10)脱离,再松开压紧螺帽(8),将整个充排气系统与直线压缩机分离,只将阀 座(9)和阀芯(10)留在直线压缩机上;从而共同形成一种直线压缩机。
8、用耐高压且保高真空 的充排气阀门。 2.一种制造如权利要求1所述的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的方 法,其特征在于,阀体(7)、阀座(9)、阀芯(10)以及阀杆(2)均采用高机械强度的金属棒 权 利 要 求 书CN 104329240 A 2/2页 3 料整体加工而成,先由数控机床加工出基本轮廓,再使用高精密车床修整成型;阀体(7)的 压紧密封面(15)和阀体密封槽(12)的表面均采用高精密磨床研磨,保证其光洁度均优于 2.0m,以确保其密封性能,阀体外螺纹(32)与密封螺帽(3)的内螺纹配合加工;阀座(9) 的阀座锥形面(16)采用精密机床修整,保证其角度处于5070之间,然后采。
9、用高精度 的珩磨机研磨,确保其光洁度优于2.0m,T形导气槽(18)采用精密机床保证其尺寸公差 优于3.0m,阀座外螺纹(33)与压紧螺帽(8)的内螺纹配合加工,阀座内螺纹(17)与阀 芯外螺纹(24)配合加工;阀芯(10)的阀芯密封槽(22)采用精密机床修整并采用高精度 的研磨机研磨,保证其光洁度优于1.0m,阀芯导气孔采用精密机床保证其尺寸公差优于 2.0m;阀杆(2)的阀杆外圆面(27)由于与阀体(7)上端内的动密封组件接触,因而成为 该阀门结构在加工过程中需要特别关注的核心要件之一,其在使用精密机床细心修整后, 需使其尺寸公差优于1.0m且沿轴向的跳动不高于2.0m,此后再使用外圆磨床。
10、精细打 磨,使其光洁度优于0.5m以确保保证良好的动密封性能;密封螺帽(3)和压紧螺帽(8) 均采用高机械强度的金属材料整体加工成型,其中密封螺帽(3)的内螺纹与阀体外螺纹 (32)配合加工,压紧螺帽(8)的内螺纹与阀座外螺纹(33)配合加工;密封垫圈(4)和密封 环(5)均由高机械强度的金属材料整体加工而成,它们的上下表面均采用精密车床修整并 使用精密磨床研磨使得平整度均优于1.0m,且各自的上下表面的平行度亦优于1.0m; 阀体密封圈(6)、阀座密封圈(30)以及阀芯密封圈(31)的材料可以选用优质的非金属 材料,也可以选用延展性好的金属材料,其中阀体密封圈(6)的内外径分别与阀杆外圆面 。
11、(27)和阀体密封槽(12)配合加工,阀座密封圈(30)与压紧密封面(15)配合加工,阀芯密 封圈(31)与阀芯密封槽(22)配合加工;连管接头(11)的一端插入阀体侧面接口(13)内并 使用激光焊接的方式密封焊接在一起,连管接头(11)的另一端与充排气系统密封连接;上 述工序全部完成后,将各部件组装,即形成直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门。 权 利 要 求 书CN 104329240 A 1/6页 4 直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门及制造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种充排气阀门,特别涉及一种直线压缩机用耐高压且保高真空的充 排气阀门及制造方法。 背景技术 0002。
12、 直线压缩机是具有革新意义的一种往复式活塞压缩机,它利用直线电机驱动活塞 在气缸中作往复直线运动,理论上完全消除了对活塞的径向作用力,因而也消除了活塞和 气缸壁之间的机械磨损以及由此产生的无用功,工作寿命和能量转化效率都大幅度提高, 故而在需要长寿命、高可靠和高效率工作的航空、航天、军事等特殊领域有着非常重要的应 用,例如,在航天及军事领域有着重要应用的两种回热式低温制冷机脉冲管制冷机和 斯特林制冷机,如果要实现长寿命工作,都需采用直线压缩机作为其动力源。 0003 采用直线压缩机驱动的脉冲管制冷机和斯特林制冷机,为保证有效的长寿命工 作,其工质一般都采用高纯净度的氦气(有时甚至需要纯度为99。
13、.9999以上)。高纯氦的 价格昂贵,但这仅是应用中的一个较为次要的因素,因为高纯氦的获取已经有很好的工业 及商业渠道。在实际应用中,保证上述制冷机中工质高纯净度最为关键的问题之一,其实是 如何使充入制冷机系统内的工质仍然保持原有的纯净度。换言之,即如何有效地防止工质 充装过程中的污染。如果工质充装过程中发生污染,前期获取的再纯的氦气也将前功尽弃。 0004 脉冲管制冷机和斯特林制冷机的工质充装一般都是从直线压缩机充入的。在工质 充入之前,必须将制冷机系统内的空气以及其它杂质气体通过真空泵负压排气的方法抽排 干净,为实现吸附在制冷机内部的杂质气体的有效抽排,所需负压值很高,特殊情况甚至需 低至。
14、110 -7 Pa以下;然后将高纯工质充入,当系统内部达到预定压力值时,将直线压缩机 密封,高频工作的回热式制冷机所需的系统工质压力很高,如脉冲管制冷机所需的系统压 力有时甚至高达4.0MPa以上。 0005 从上述背景知识可知,在脉冲管制冷机和斯特林制冷机进行工质充装时,需要一 套阀门系统,它能和充排气系统及直线压缩机配合,在工质充装前,直线压缩机与该阀门系 统密封连接,充排气系统通过该阀门系统将制冷机系统内部的空气及杂质气体抽排干净; 此后,充排气系统通过该阀门系统将高纯工质充入制冷机系统内部;在工质充装完毕后,直 线压缩机实现自身的密封之后与该阀门系统断开。在制冷机系统排气及工质充装的整。
15、个过 程中,该阀门系统要保证不通过自身发生泄漏及对工质造成污染。 0006 从上述论述可知,用于直线压缩机驱动的制冷机在系统排气及工质充装过程中, 所使用的阀门系统应至少满足如下条件: 0007 1)它需能和直线压缩机方便地连接,并且连接端口需能实现可靠的密封; 0008 2)它需能和充排气系统方便地连接,并且连接端口需能实现可靠的密封; 0009 3)它自身要在低至110 -7 110 -8 Pa的真空度时仍然能保证有效的密封性; 0010 4)它自身要在高至4.05.0MPa的系统压力时仍然能保证有效的密封性; 0011 5)它要在5.0MPa的系统压力时仍具有足够的安全性。 说 明 书C。
16、N 104329240 A 2/6页 5 0012 应当说,上述要求中前两个条件较易于解决,而后三项要求对阀门系统来讲是非 常苛刻的。普通的工业阀门或者经过改装的工业阀门均无法满足上述基本要求,必须针对 实际应用进行特殊设计。遗憾的是,因为长寿命直线压缩机在国内的发展历史较短,实现上 述功能的阀门系统还不多见,航天应用时的权宜之计常常是通过价格昂贵的特殊订制(甚 至是进口),但其通用性不强,带来额外的成本上扬;地面应用时常常是通过工业阀门改 装,但使用过程时带来的工质污染常常是使得直线压缩机以及脉冲管制冷机和斯特林制冷 机性能恶化的重要因素之一。 发明内容 0013 鉴于现有技术的不足,本发明。
17、提出一种直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气 阀门及制造方法。 0014 本发明的目的在于,通过本发明提出的充排气阀门,可以方便地与直线压缩机和 充排气系统连接,同时阀门自身能实现在低至110 -7 110 -8 Pa的真空度或高至4.0 5.0MPa的系统压力时的有效密封,并且能在5.0MPa的系统压力时仍具有足够的安全性,从 而满足直线压缩机驱动的长寿命脉冲管制冷机和斯特林制冷机在工质充装和系统排气过 程中的安全性、高气密性和无污染的苛刻要求。 0015 所发明的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门包括手柄1、阀杆2、密封 螺帽3、密封垫圈4、密封环5、阀体密封圈6、阀体7、压紧螺帽8。
18、、阀座9、阀芯10、阀座密封 圈30、阀芯密封圈31和连管接头11,其特征在于,手柄1的内部加工出手柄内方形孔29, 外部制作成三爪形以便于旋转操作;阀杆2加工成细长轴状,其外部的阀杆外圆面27精细 打磨使得光滑无毛刺,在阀杆2的中间部位加工出阀杆凸出台阶26,阀杆凸出台阶26的外 径略大于阀杆2的直径,阀杆2的一端制作成阀杆扁平头25,另一端制作成用于插入手柄1 的阀杆方形头28;阀体7为中空柱状体,其上端内部加工有光滑平整的阀体密封槽12,侧面 加工有能够装入连管接头11的阀体侧面接口13,中空部分加工有阀体内台阶面14,下端加 工有压紧密封面15;阀座9的上端加工有阀座密封槽19,阀座密。
19、封槽19之上放置阀座密封 圈30,通过压紧螺帽8传递到压紧密封面15上的力量挤压阀座密封圈30,实现阀体7与阀 座9之间的密封连接,阀座9的中间内部加工出阀座锥形面16,阀座锥形面16之下加工出 用来导通气体的T形导气槽18,阀座9的内部最下端加工有阀座内螺纹17,阀座9通过阀 座法兰面20固定在直线压缩机上并密封;阀芯10的上端为圆头,在圆头上加工出阀芯凹槽 21,在圆头下方加工出半圆形的阀芯密封槽22,阀芯10的下端外部加工出阀芯外螺纹24, 内部加工出阀芯导气孔23;阀体7上端的阀体密封槽12内间隔装入阀体密封圈6、密封环 5和密封垫圈4,中间再插入阀杆2,拧紧密封螺帽3,密封垫圈4便压。
20、紧阀体密封圈6,阀体 密封圈6膨胀后填充阀体7上端的阀体密封槽12的所有空隙处;光滑的阀杆外圆面27应 使阀杆2能够旋转和上下移动而不影响密封效果;阀体内台阶面14的内径小于阀杆突出台 阶26的外径,从而使得阀杆2无法从阀体7的内腔下端穿出;阀芯密封槽22内安装阀芯 密封圈31,然后整体拧进阀座内螺纹17,在阀芯10没有完全拧紧时,阀座9上下两端通过 T形导气槽18和阀芯导气孔23连通,当阀芯10依靠下端的阀芯外螺纹24完全拧紧之后, 阀芯密封圈30膨胀后完全填满阀芯密封槽22和阀座锥形面16形成的空间,阻断阀座9的 上下导通;连管接头11的一端插入阀体侧面接口13内并密封焊接在一起,连管接头。
21、11的 说 明 书CN 104329240 A 3/6页 6 另一端与充排气系统密封连接;在直线压缩机充排气的过程中,阀座9通过压紧螺帽8和阀 体密封圈6与阀体7密封连接在一起,阀杆扁平头25与阀芯凹槽21接触,控制阀芯10的 位置;在直线压缩机充排气完成后,通过手柄1旋转阀杆2,带动阀芯10转动,阀芯10的阀 芯密封圈31向下移动,最后完全压紧在阀座锥形面16上,完成密封操作,然后让阀杆2与 阀芯10脱离,再松开压紧螺帽8,将整个充排气系统与直线压缩机分离,只将阀座9和阀芯 10留在直线压缩机上;从而共同形成一种直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门。 0016 下面结合附图对所发明的直线。
22、压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的制造 方法介绍如下: 0017 图2、图3和图4分别为阀体7、阀座9以及阀芯10的剖面图,图5为阀杆2的三 维视图;阀体7、阀座9、阀芯10以及阀杆2均采用高机械强度的金属棒料整体加工而成,先 由数控机床加工出基本轮廓,再使用高精密车床修整成型; 0018 阀体7的压紧密封面15和阀体密封槽12的表面均采用高精密磨床研磨,保证其 光洁度均优于2.0m,以确保其密封性能,阀体外螺纹32与密封螺帽3的内螺纹配合加 工; 0019 阀座9的阀座锥形面16采用精密机床修整,保证其角度处于5070之间,然 后采用高精度的珩磨机研磨,确保其光洁度优于2.0m,T形导气。
23、槽18采用精密机床保证 其尺寸公差优于3.0m,阀座外螺纹33与压紧螺帽8的内螺纹配合加工,阀座内螺纹17与 阀芯外螺纹24配合加工; 0020 阀芯10的阀芯密封槽22采用精密机床修整并采用高精度的研磨机研磨,保证其 光洁度优于1.0m,阀芯导气孔采用精密机床保证其尺寸公差优于2.0m; 0021 阀杆2的阀杆外圆面27由于与阀体7上端内的动密封组件接触,因而成为该阀门 结构在加工过程中需要特别关注的核心要件之一,其在使用精密机床细心修整后,需使其 尺寸公差优于1.0m且沿轴向的跳动不高于2.0m,此后再使用外圆磨床精细打磨,使其 光洁度优于0.5m以确保保证良好的动密封性能; 0022 密。
24、封螺帽3和压紧螺帽8均采用高机械强度的金属材料整体加工成型,其中密封 螺帽3的内螺纹与阀体外螺纹32配合加工,压紧螺帽8的内螺纹与阀座外螺纹33配合加 工; 0023 密封垫圈4和密封环5均由高机械强度的金属材料整体加工而成,它们的上下表 面均采用精密车床修整并使用精密磨床研磨使得平整度均优于1.0m,且各自的上下表面 的平行度亦优于1.0m; 0024 阀体密封圈6、阀座密封圈30以及阀芯密封圈31的材料可以选用优质的非金属材 料,也可以选用延展性好的金属材料,其中阀体密封圈6的内外径分别与阀杆外圆面27和 阀体密封槽12配合加工,阀座密封圈30与压紧密封面15配合加工,阀芯密封圈31与阀芯。
25、 密封槽22配合加工; 0025 连管接头11的一端插入阀体侧面接口13内并使用激光焊接的方式密封焊接在一 起,连管接头11的另一端与充排气系统密封连接; 0026 上述工序全部完成后,将各部件按照图1所示组装,即形成直线压缩机用耐高压 且保高真空的充排气阀门。 0027 本发明的优点如下: 说 明 书CN 104329240 A 4/6页 7 0028 1)采用动密封的技术来密封阀杆和阀体的上端,使阀杆在做旋转运动和上下移动 的同时保持高气密性,双密封圈中间用密封环隔开的密封结构,在密封垫圈压紧之后,密封 性能更可靠。 0029 2)充排气阀门采用分段结构,上半部分与充排气平台相连,下半部分。
26、安装在直线 压缩机上,这样的布置简化了直线压缩机上的充排气接口的结构,并让在充排气系统外部 进行阀门的开闭操作而不影响密封成为可能,保证了充排气过程中各操作步骤的连续性和 密封性; 0030 3)通过设计特殊结构的阀芯,将四种结构要素包括与阀杆的联动接口、与锥形面 进行密封的半圆弧密封槽、T形导气通道、与阀座连接固定的外螺纹整合成一体,实现了本 发明实例一种用于直线压缩机的充排气阀门最关键、最核心的功能,即利用阀杆对阀芯的 控制调节阀芯密封槽的上下位置、密封槽相对于锥形面的位置决定了阀座的开闭、T形导 气通道将阀座的导气槽和下端出口相连、阀芯的外螺纹起到阀芯上下位置定位和固定的作 用,这四个功。
27、能要素决定了阀芯是整个充排气阀门中的关键部件; 0031 4)所发明的充排气阀门结构简练,主要利用激光焊接和螺纹连接成整体,长期使 用后,拆开密封螺帽取出动密封组件、从下端退出阀杆、并从阀座上取出阀芯之后,就能对 所有密封件进行更新维护,延长整套装置的使用寿命; 0032 6)本发明装置在结构要点上特别注意了操作使用过程中的安全性的问题,首先阀 体整体加工而成,强度高,与连管接头的焊接使用激光焊接工艺,热变形小,焊缝牢固可靠; 其次在阀杆的结构设计上特别增加了直径略大于阀杆外圆的突出台阶,作用是限制阀杆在 阀体内部向外移动的位置,当该发明装置在内部充有高压气体的状况下,会造成对阀杆向 外的高强。
28、度挤压,起挡位作用的突出台阶,可以有效地防止阀杆被高压气体挤压出来击伤 充排气操作人员。 0033 通过本发明提出的充排气阀门,可以方便地与直线压缩机和充排气系统连接,同 时阀门自身能实现在低至110 -7 110 -8 Pa的真空度或高至4.05.0MPa的系统压力 时的有效密封,并且能在5.0MPa的系统压力时仍具有足够的安全性,从而满足直线压缩机 驱动的长寿命脉冲管制冷机和斯特林制冷机在工质充装和系统排气过程中的安全性、高气 密性和无污染的苛刻要求。 附图说明 0034 图1为所发明的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的整体剖视图; 0035 图2为阀体7的剖面图; 0036 图3。
29、为阀座9的剖面图; 0037 图4为阀芯10的剖面图; 0038 图5为阀杆2的三维视图; 0039 图6为手柄1的三维视图; 0040 图7为所发明的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的三维结构示意 图。 0041 其中:1为手柄;2为阀杆;3为密封螺帽;4为密封垫圈;5为密封环;6为阀体密封 圈;7为阀体;8为压紧螺帽;9为阀座;10为阀芯;11为连管接头;12为阀体密封槽;13为 说 明 书CN 104329240 A 5/6页 8 阀体侧面接口;14为阀体内台阶面;15为压紧密封面;16为阀座锥形面;17为阀座内螺纹; 18为T形导气槽;19为阀座密封槽;20为阀座法兰面;21为。
30、阀芯凹槽;22为阀芯密封槽;23 为阀芯导气孔;24为阀芯外螺纹;25为阀杆扁平头;26为阀杆突出台阶;27为阀杆外圆面; 28为阀杆方形头;29为手柄内方形孔;30为阀座密封圈;31为阀芯密封圈;32为阀体外螺 纹;33为阀座外螺纹。 具体实施方式 0042 下面结合附图及实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明: 0043 所发明的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的整体剖视图如图1所 示,它由手柄1、阀杆2、密封螺帽3、密封垫圈4、密封环5、阀体密封圈6、阀体7、压紧螺帽8、 阀座9、阀芯10、阀座密封圈30、阀芯密封圈31和连管接头11组成,其特征在于,手柄1的 内部加工出。
31、手柄内方形孔29,外部制作成三爪形以便于旋转操作;阀杆2加工成细长轴状, 其外部的阀杆外圆面27精细打磨使得光滑无毛刺,在阀杆2的中间部位加工出阀杆凸出台 阶26,阀杆凸出台阶26的外径略大于阀杆2的直径,阀杆2的一端制作成阀杆扁平头25, 另一端制作成用于插入手柄1的阀杆方形头28;阀体7为中空柱状体,其上端内部加工有 光滑平整的阀体密封槽12,侧面加工有能够装入连管接头11的阀体侧面接口13,中空部分 加工有阀体内台阶面14,下端加工有压紧密封面15;阀座9的上端加工有阀座密封槽19, 阀座密封槽19之上放置阀座密封圈30,通过压紧螺帽8传递到压紧密封面15上的力量挤 压阀座密封圈30,实。
32、现阀体7与阀座9之间的密封连接,阀座9的中间内部加工出阀座锥形 面16,阀座锥形面16之下加工出用来导通气体的T形导气槽18,阀座9的内部最下端加工 有阀座内螺纹17,阀座9通过阀座法兰面20固定在直线压缩机上并密封;阀芯10的上端为 圆头,在圆头上加工出阀芯凹槽21,在圆头下方加工出半圆形的阀芯密封槽22,阀芯10的 下端外部加工出阀芯外螺纹24,内部加工出阀芯导气孔23;阀体7上端的阀体密封槽12内 间隔装入阀体密封圈6、密封环5和密封垫圈4,中间再插入阀杆2,拧紧密封螺帽3,密封垫 圈4便压紧阀体密封圈6,阀体密封圈6膨胀后填充阀体7上端的阀体密封槽12的所有空 隙处;光滑的阀杆外圆面2。
33、7应使阀杆2能够旋转和上下移动而不影响密封效果;阀体内台 阶面14的内径小于阀杆突出台阶26的外径,从而使得阀杆2无法从阀体7的内腔下端穿 出;阀芯密封槽22内安装阀芯密封圈31,然后整体拧进阀座内螺纹17,在阀芯10没有完全 拧紧时,阀座9上下两端通过T形导气槽18和阀芯导气孔23连通,当阀芯10依靠下端的 阀芯外螺纹24完全拧紧之后,阀芯密封圈30膨胀后完全填满阀芯密封槽22和阀座锥形面 16形成的空间,阻断阀座9的上下导通;连管接头11的一端插入阀体侧面接口13内并密 封焊接在一起,连管接头11的另一端与充排气系统密封连接;在直线压缩机充排气的过程 中,阀座9通过压紧螺帽8和阀体密封圈6。
34、与阀体7密封连接在一起,阀杆扁平头25与阀 芯凹槽21接触,控制阀芯10的位置;在直线压缩机充排气完成后,通过手柄1旋转阀杆2, 带动阀芯10转动,阀芯10的阀芯密封圈31向下移动,最后完全压紧在阀座锥形面16上, 完成密封操作,然后让阀杆2与阀芯10脱离,再松开压紧螺帽8,将整个充排气系统与直线 压缩机分离,只将阀座9和阀芯10留在直线压缩机上;从而共同形成一种直线压缩机用耐 高压且保高真空的充排气阀门。 0044 下面结合附图对所发明的直线压缩机用耐高压且保高真空的充排气阀门的制造 说 明 书CN 104329240 A 6/6页 9 方法介绍如下: 0045 图2、图3和图4分别为阀体7。
35、、阀座9以及阀芯10的剖面图,图5为阀杆2的三 维视图;阀体7、阀座9、阀芯10以及阀杆2均采用高机械强度的金属棒料整体加工而成,先 由数控机床加工出基本轮廓,再使用高精密车床最后修整成型; 0046 阀体7的压紧密封面15和阀体密封槽12的表面均采用高精密磨床研磨,保证其 光洁度均为1.5m,以确保其密封性能,阀体外螺纹32与密封螺帽3的内螺纹配合加工; 0047 阀座9的阀座锥形面16采用精密机床修整,保证其角度为60,然后采用高精 度的珩磨机研磨,确保其光洁度为1.5m,T形导气槽18采用精密机床保证其尺寸公差为 2.0m,阀座外螺纹33与压紧螺帽8的内螺纹配合加工,阀座内螺纹17与阀芯。
36、外螺纹24 配合加工; 0048 阀芯10的阀芯密封槽22采用精密机床修整并采用高精度的研磨机研磨,保证其 光洁度为0.8m,阀芯导气孔采用精密机床保证其尺寸公差为1.5m; 0049 阀杆2的阀杆外圆面27由于与阀体7上端内的动密封组件接触,因而成为该阀门 结构在加工过程中需要特别关注的核心要件之一,其在使用精密机床细心修整后,需使其 尺寸公差为0.8m且沿轴向的跳动为1.5m,此后再使用外圆磨床精细打磨,使其光洁度 为0.4m以确保保证良好的动密封性能; 0050 密封螺帽3和压紧螺帽8均采用高机械强度的金属材料整体加工成型,其中密封 螺帽3的内螺纹与阀体外螺纹32配合加工,压紧螺帽8的内。
37、螺纹与阀座外螺纹33配合加 工; 0051 密封垫圈4和密封环5均由高机械强度的金属材料整体加工而成,它们的上下表 面均采用精密车床修整并使用精密磨床研磨使得平整度均为0.8m,且各自的上下表面的 平行度均为0.9m; 0052 阀体密封圈6、阀座密封圈30以及阀芯密封圈31的材料可以选用优质的非金属材 料,也可以选用延展性好的金属材料,其中阀体密封圈6的内外径分别与阀杆外圆面27和 阀体密封槽12配合加工,阀座密封圈30与压紧密封面15配合加工,阀芯密封圈31与阀芯 密封槽22配合加工; 0053 连管接头11的一端插入阀体侧面接口13内并使用激光焊接的方式密封焊接在一 起,连管接头11的另一端与充排气系统密封连接; 0054 上述工序全部完成后,将各部件按照图1所示组装,即形成直线压缩机用耐高压 且保高真空的充排气阀门。 说 明 书CN 104329240 A 1/2页 10 图1 图2 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 104329240 A 10 2/2页 11 图6 图7 说 明 书 附 图CN 104329240 A 11 。