一种双重保护的防倒灌控制阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别是一种双重保护的防倒灌控制阀。

背景技术

在半导体工厂中，较多部门的生产均运用有干泵，并在干泵与腔体之间设置有插板阀，通常按照干泵预期的启停时间来预设插板阀的启闭时间，从而在干泵停止工作时，阻隔腔内与外界气体。然而在日常生产中，干泵存在异常停机情况，而插板阀由于未到达预期时间，从而未能及时关闭，导致气体回灌，污染腔体。这会导致不良品的发生，对于已污染的腔体，还需进行清洁保养，严重影响生产效率与质量，故而需对干泵与腔体之间的阀门进行防倒灌优化。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种双重保护的防倒灌控制阀，能够在干泵异常停机时，先由机械部分立刻动作实现逆止，再由控制部分在干泵完全停机后关闭阀门，实现双重防倒灌保护。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种双重保护的防倒灌控制阀，包括机械逆止模块和主控阀体；所述主控阀体包括通气通道，用于连通腔体与泵体；所述通气通道一端连接于泵体，其另一端通过机械逆止模块连通于腔体内部；所述通气通道与所述机械逆止模块之间设置有插板，所述插板通过外力驱动往复移动开闭于通气通道端口；所述机械逆止模块两端分别设置有通孔，两个所述通孔分别连接于所述通气通道的端口和所述腔体的端口；所述机械逆止模块内部设置有直通通道和环形通道，所述直通通道和环形通道均与两个所述通孔连通；所述直通通道的两端口分别对齐于两端所述通孔，所述环形通道环绕于所述直通通道外侧；所述机械逆止模块内部设置有挡板，所述挡板往复移动开闭于直通通道和一端所述通孔之间，该端为与所述腔体连接的一端。

进一步地，所述机械逆止模块包括主体，所述主体两端口分别固设有法兰，所述法兰中心设置有所述通孔；所述主体内部设置有骨架结构；所述骨架结构分隔所述主体内部空间为所述直通通道和环形通道。

进一步地，所述骨架结构包括分隔板，所述分隔板通过支架结构支撑于两个所述法兰之间；所述分隔板中心开孔构成所述直通通道；所述分隔板与所述主体之间间隙设置构成所述环形通道。

进一步地，所述支架结构包括若干支撑杆，所述分隔板的两侧端面均设置有多个所述支撑杆；位于同侧端面上的多个所述支撑杆绕直通通道轴线均匀环绕布设。

进一步地，所述直通通道靠近于所述腔体的一侧端口下沉设置有嵌槽，所述嵌槽与所述挡板尺寸配合设置；多个所述支撑杆沿所述嵌槽边缘布设，多个所述支撑杆围绕构成导向结构，所述挡板沿所述导向结构移动于直通通道于通孔之间。

进一步地，连接于腔体的所述通孔内端口设置有电磁铁模块及其触发开关；所述挡板接触所述触发开关，使得电磁铁模块得电；所述电磁铁模块吸附所述挡板贴合于所述通孔内端口。

进一步地，所述主控阀体包括壳体，所述壳体内设置有供插板滑动的滑槽，所述滑槽所在平面与所述通气通道的轴线垂直；所述插板连接于启闭驱动装置的输出端，所述启闭驱动装置设置于容置腔内，所述容置腔位于所述通气通道一侧。

进一步地，所述泵体设置有ON/OFF运行状态的干接点；所述干接点电性连接于主控制器，所述主控制器电性连接于所述启闭驱动装置。

进一步地，所述插板的开启位置和关闭位置均设置有到位感应装置，所述到位感应装置电性连接于所述主控制器；所述到位感应装置通过所述主控制器反馈信号连接于所述启闭驱动装置。

进一步地，位于关闭位置的所述到位感应装置通过所述主控制器断电信号连接于所述电磁铁模块。

有益效果：本发明的一种双重保护的防倒灌控制阀，至少包括以下优点：

1.通过增设机械式逆止阀结构，可利用管路内原有的气压差特性，快速做出封闭动作，防止气体逆流。

2.通过在干泵增设ON/OFF运行状态的干接点，使得阀门在干泵完全停机后关闭，实现双重保护，同时保持管路内压力。

3.通过增设电磁铁模块，使得挡板封闭动作后被吸附，保证挡板封堵稳固不漏气。

4.通过设置双控通断电路和插板的到位感应装置，实现电磁铁模块的通断电状态与插板阀开关状态的逻辑闭锁关系，从而保证干泵的正常运行，以及异常停机时电磁铁的吸附可靠。

附图说明

附图1为本发明一种实施例的整体结构示意图；

附图2为本发明一种实施例的结构剖面示意图；

附图3为本发明一种实施例的骨架结构及其与挡板位置关系示意图；

附图4为本发明一种实施例的控制系统逻辑连接图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如附图1-4所述的一种双重保护的防倒灌控制阀，包括机械逆止模块1和主控阀体2；所述主控阀体2包括通气通道21，用于连通腔体与泵体；所述通气通道21一端连接于泵体3，其另一端通过机械逆止模块1连通于腔体内部；所述通气通道21与所述机械逆止模块1之间设置有插板4，所述插板4通过外力驱动往复移动开闭于通气通道21端口。其中主控阀体可采用自动插板阀，机械逆止模块采用机械式逆止阀。

在干泵异常停机前，由于泵体的抽吸的作用，真空管道上下已存在压力差，且泵端气压要大于腔体内气压，故而在干泵异常停机后，泵端气体会回流至腔体内形成倒灌。本方案在自动插板阀上加装机械式逆止阀，当干泵异常停机时，利用已存在压力差，使得该控制阀上方的机械式逆止阀首先快速关闭，防止气体逆流，在干泵完全停机后再发出关闭信号，关闭自动插板阀，实现双重保护，从而更好的预防气体回灌，并保持管路压力。

所述机械逆止模块1两端分别设置有通孔17，两个所述通孔17分别连接于所述通气通道21的端口和所述腔体的端口；所述机械逆止模块1内部设置有直通通道15和环形通道16，所述直通通道15和环形通道16均与两个所述通孔17连通；所述直通通道15的两端口分别对齐于两端所述通孔17，所述环形通道16环绕于所述直通通道15外侧；所述机械逆止模块1内部设置有挡板13，所述挡板13往复移动开闭于直通通道15和一端所述通孔17之间，该端为与所述腔体连接的一端。

在泵体正常工作时，挡板封闭于直通通道15端口，腔体内气体通过环形通道流出。

在泵体异常停机时，在压差作用下，泵端气体率先通过直通通道直接作用于挡板，从而使得挡板封闭于通孔17端口，阻隔泵端气体回流至腔体内。

实施例1

所述机械逆止模块1包括主体11，所述主体11两端口分别固设有法兰12，所述法兰12中心设置有所述通孔17；所述主体11内部设置有骨架结构14；所述骨架结构14分隔所述主体11内部空间为所述直通通道15和环形通道16。

所述骨架结构14包括分隔板141，所述分隔板141通过支架结构支撑于两个所述法兰12之间；所述分隔板141中心开孔构成所述直通通道15；所述分隔板141与所述主体11之间间隙设置构成所述环形通道16。

所述支架结构包括若干支撑杆142，所述分隔板141的两侧端面均设置有多个所述支撑杆142；位于同侧端面上的多个所述支撑杆142绕直通通道15轴线均匀环绕布设。所述法兰12内端面上对应所述支架结构设置有圆形的限位凸台或者限位凹槽，多个支撑杆环绕贴合于限位凸台的外侧面或者环绕贴合于限位凹槽的内侧面，从而保证直通通道能够与法兰的通孔对齐设置；使得在异常停机时，回流的气体能够率先由直通通道直接作用于挡板上，在其余回流的气体从环形通道到达通孔17之前，利用挡板将通孔17封闭。

所述直通通道15靠近于所述腔体的一侧端口下沉设置有嵌槽18，所述嵌槽18与所述挡板13尺寸配合设置；多个所述支撑杆142沿所述嵌槽18边缘布设，多个所述支撑杆142围绕构成导向结构，所述挡板13沿所述导向结构移动于直通通道15于通孔17之间。通过导向结构对挡板进行限位以及导向，使得挡板能够平稳的往复运动于分隔板和法兰之间。而嵌槽则可以在泵体正常工作时，限制挡板与槽内。

实施例2

连接于腔体的所述通孔17内端口设置有电磁铁模块5及其触发开关51；所述挡板13接触所述触发开关51，使得电磁铁模块5得电；所述电磁铁模块5吸附所述挡板13贴合于所述通孔17内端口。

所述主控阀体2包括壳体22，所述壳体22内设置有供插板4滑动的滑槽23，所述滑槽23所在平面与所述通气通道21的轴线垂直；所述插板4连接于启闭驱动装置6的输出端，所述启闭驱动装置6设置于容置腔24内，所述容置腔24位于所述通气通道21一侧。

所述泵体3设置有ON/OFF运行状态的干接点31；所述干接点31电性连接于主控制器7，所述主控制器7电性连接于所述启闭驱动装置6。

所述插板4的开启位置和关闭位置均设置有到位感应装置8，所述到位感应装置8电性连接于所述主控制器7；所述到位感应装置8通过所述主控制器7反馈信号连接于所述启闭驱动装置6。

位于关闭位置的所述到位感应装置8通过所述主控制器7断电信号连接于所述电磁铁模块5。

基于上述实施例2，其工作原理在于：当干泵异常停机时，挡板在气压差作用下顶起并接触于腔体端的通孔17，从而接触触发开关，使得电磁铁模块得电，从而吸附挡板封堵腔体端的通孔17，防止气体的回流。

在泵体完全停机后，通过OFF运行状态的干接点反馈停机信号至主控制器，再由主控制器发送关闭控制信号至启闭驱动装置6，由启闭驱动装置6执行阀门关闭动作，即驱动插板移动至关闭位置，从而实现阀门的关闭，实现防倒灌的双重保护。

在插板关闭动作移动到位后，触发关闭位置的到位感应装置8，反馈关闭到位信号至主控制器，再由主控制器发送停止动作信号至启闭驱动装置6，使得启闭驱动装置6停止运动，从而避免插板的过推，避免对插板造成损坏；同时由主控制器发送断电控制信号至电磁铁模块，使得电磁铁模块断电；能够在干泵停运期间，阀门完全关闭状态下，使得电磁铁模块为失电状态，可一定程度减少能耗。

当重新启动干泵时，通过NO运行状态的干接点反馈开机信号至主控制器，再由主控制器发送开启控制信号至启闭驱动装置6，由启闭驱动装置6执行阀门开启动作，即驱动插板移动至开启位置，从而实现阀门的开启，同时由于电磁铁模块为失电状态，并未吸附挡板，故而在干泵抽吸作用下，挡板重新落回嵌槽内，使得腔体内气体能够沿环形通道、通气通道，最后经过泵体抽出，实现干泵的正常作业。

在插板开启动作移动到位后，触发开启位置的到位感应装置8，反馈开启到位信号至主控制器，再由主控制器发送停止动作信号至启闭驱动装置6，使得启闭驱动装置6停止运动，对插板进行限位，从而避免插板的过位移动对插板造成的损坏。

此外，电磁铁模块内包含有连接电源与电磁铁的通断电电路，该电路中包含串联的两个通断开关；其中一个由触发开关51控制通断，或直接将触发开关51作为其中一个开关串接于电路中，其中，当挡板与触发开关接触时为通状态，当挡板与触发开关分离时为断状态；另一个则由两个到位感应装置8分别控制通和断两个状态，其中关闭位置的到位感应装置控制断状态，开启位置的到位装置控制通状态。

由于插板阀关闭后，机械逆止阀内部气压与腔体内气压被锁定，故而即便没有电磁铁的吸附作用，挡板可能依旧贴合于通孔处，且依旧接触于触发开关，若采用单控电路，即单个通断开关的电路，存在触发断电后又立刻通电的情况，使得在下次开机时，挡板始终封堵于通孔处，导致干泵无法正常运行。故而采用双通断开关串联电路。

为表述清楚，将上述两个通断开关分别命名为第一通断开关和第二通断开关；当干泵异常停机时，由于阀体开启，插板位于开启位置，此时第二通断开关为通状态，同时挡板动作接触触发开关，使得第一通断开关也转变为通状态，故而使得电磁体得电吸附挡板。

当干泵完全停机，驱动插板关闭到位后，触发第二通断开关转变为断状态，即便挡板接触于触发开关，电磁铁依旧会失电，从而使得在下次开机时，机械逆止阀内气体率先被抽出，导致机械逆止阀内气压小于腔内气压，同时挡板失去电磁铁束缚，复位至嵌槽内，从而使得干泵能够正常运行。

由于挡板脱离触发开关，故而第一通断开关也转变为断状态，同时在插板开启动作到位后，触发第二通断开关转变为通状态；以便于在下次异常停机时，通过挡板接触触发开关便能够直接使得电磁铁得电。

以上描述仅为本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明上述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也同样视为本发明的保护范围。