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真空閥門的結(jié)構(gòu)設(shè)計要求

更新時間:2019-11-07      瀏覽次數(shù):1783

 真空閥門設(shè)計原則一般應(yīng)有以下幾點:

①閥門的密封性能要好,不但閥板封閉處漏氣速率要小,而且閥體的漏氣速率要小;

②閥門密封部件耐磨性要好,特別是閥座與閥板密封部件要能反復使用,壽命長;

③閥門的通導能力要大;

④閥門材料應(yīng)具有低飽和蒸汽壓、高耐蝕能力和高化學穩(wěn)定性;

⑤超高真空閥門應(yīng)耐烘烤,烘烤溫度一般不低于 150°C,zui高 450°C;

⑥閥門結(jié)構(gòu)要簡單,造型美觀大方,開關(guān)輕便、 靈活,開關(guān)狀態(tài)應(yīng)有標識,大型閥門應(yīng)有起吊裝置, 操作方便,維修容易;

⑦閥門零部件加工工藝性要好,表面處理工藝*,閥門連接法蘭應(yīng)符合真空法蘭國家標準要求。玻璃真空活塞是利用閥瓣和閥孔接觸表面緊密貼合實現(xiàn)密封,這就要求對接觸表面進行研磨,并涂敷真空油錯。玻璃真空活塞工作壓力在10—2 Pa或更低一些,多用于真空校準系統(tǒng)及玻璃真空系統(tǒng)中。但由于玻璃的氣密性表征真空閥的密封狀態(tài)。漏氣越少氣密性越好。漏氣速率表示在單位時間內(nèi),所有通過不同渠道漏入真空閥的氣體量,單位為Pa*L/s。當真空閥門的漏量小于規(guī)定的允許漏量時,氣密性達到要求, 通常稱為沒有漏氣,實際上不漏的閥門是不存在的。真空閥門各部位允許漏量視閥門對真空度的要求不同而不同。脆性及活塞磨口處涂有一層油脂,限制了它的使用范圍, —般尺寸較小。國產(chǎn)玻璃真空活塞系列產(chǎn)品公稱尺寸為 DN2?20,有直角、二通和三路直角通等類型。

(2)橡膠密封圈密封

真空閥門的橡膠墊密封結(jié)構(gòu)有6種(圖22-11), 圖22-11 (a)?(d)所示的結(jié)構(gòu)用于較大口徑的真空 閥。圖22-11 (a)所示的結(jié)構(gòu)必須在閥座上加工密封 槽。為便于加工此槽,必須把閥座和閥體分成兩部 分,成為可拆卸的結(jié)構(gòu),這樣在結(jié)構(gòu)上又增加了一道密封。所以絕大多數(shù)的閥門都是在閥瓣上開密封槽 [圖 22-11 (b)、(c)、(d)]。圖 22-11 (b)所示的結(jié)構(gòu)需要加工燕尾,較麻煩,圖22-11 (c)所示的結(jié)構(gòu) 需加一個壓板。圖22-11 (d)所示的結(jié)構(gòu)集中了圖 22-11 (b)和圖22-11 (c)所示的結(jié)構(gòu)的缺點,不宜 采用。圖22-11 (e)所示結(jié)構(gòu)簡單,密封可靠,是一 種較好的形式。

 

需要指出的是,在確定閥瓣結(jié)構(gòu)時,要注意兩點。一是密封圈要固定牢,長期啟閉不脫落;二是閥桿與閥瓣不要使用剛性連接,特別是口徑大的閥門, 閥桿與閥瓣之間一定要采用活動連接,否則由于受力不均勻,保證不了閥口的氣密封性。國內(nèi)真空閥門的金屬密封墊如圖22-12所示。圖 22-12 (a)所示是針閥,閥芯材料一般是淬火鋼,閥座用錫或銅等軟金屬制成。閥芯錐度為1 : 50或6°錐 角。閥芯表面要經(jīng)過精細研磨,以使錐面緊密配合, 針閥主要用來調(diào)節(jié)氣流量,針形閥桿能實現(xiàn)氣流量連續(xù)細微的調(diào)節(jié)。圖22-12 (b)?(e)所示是超高真空密封結(jié)構(gòu),一般閥瓣由無氧高異銅軟金屬制成,而閥 座由不銹鋼等硬金屬制成刀口形。閥瓣被壓時,刀口楔入閥瓣軟金屬,靠軟金屬塑性變形使密封面緊密貼合達到密封。為了保證密封性,閥門每次關(guān)閉時,都必須使刀痕很好重合,刀尖倒角及定位裝置就是保證刀痕重合的措施之一,一般采用刀尖圓角半徑為0.1_ 或0. 2mm。刀口形狀對閥門性能也有影響,直角形刀口所需轉(zhuǎn)矩稍大一些,如表22-1所示。 鋁墊壓在光滑的不誘鋼座上不會產(chǎn)生壓痕,因而壓緊位置不重合也沒有系,同時凸起受壓后靠基體本身變形來閉鎖。缺點是不適于閥蓋本身關(guān)閉烘烤,因在高溫下墊圈本身會產(chǎn)生滑移。圖22-13 (c)所示是不 銹鋼平座與升角1.5°?2. 5°的銅墊和鋁墊相結(jié)合,其優(yōu)點是對壓緊位置的重合性要求不高。缺點是不能壓得過緊,否則密封面積隨壓力急增。開啟烘烤溫度可達400°C。圖22-13 (d)所示是采用不銹鋼平座與不銹鋼凸緣結(jié)合。凸緣表面鍍金或銀,就像在接觸表面 之間加入一個薄的軟墊圈,鍍層厚度應(yīng)能阻止軟金屬從界面中擠出,因而能產(chǎn)生大大超過鍍層屈服極限的界面壓力。凸緣頂部圓角半徑很小,使密封面寬度限制在0.254?0.304mm之內(nèi),可減小密封力和維持密封力恒定。在閥蓋開啟或關(guān)閉狀態(tài)下都可進行烤。 但是這種密封配合表面精度要求較高,如果表面有了淺的凹痕,對位置重合要求就更高,否則會產(chǎn)生微漏。

 

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