真空閥門結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求

 真空閥門設(shè)計(jì)原則一般應(yīng)有以下幾點(diǎn)：

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(fù)使用，壽命長(zhǎng)；

③閥門的通導(dǎo)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(xué)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(jiǎn)單，造型美觀大方，開關(guān)輕便、 靈活，開關(guān)狀態(tài)應(yīng)有標(biāo)識(shí)，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(biāo)準(zhǔn)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(shí)現(xiàn)密封，這就要求對(duì)接觸表面進(jìn)行研磨，并涂敷真空油錯(cuò)。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(zhǔn)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(shí)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(dāng)真空閥門的漏量小于規(guī)定的允許漏量時(shí)，氣密性達(dá)到要求， 通常稱為沒有漏氣，實(shí)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(duì)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(gè)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(diǎn)，不宜 采用。圖22-11 （e）所示結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shí)，要注意兩點(diǎn)。一是密封圈要固定牢，長(zhǎng)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(dòng)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(xì)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(shí)現(xiàn)氣流量連續(xù)細(xì)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(shí)，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(dá)到密封。為了保證密封性，閥門每次關(guān)閉時(shí)，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(duì)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(huì)產(chǎn)生壓痕，因而壓緊位置不重合也沒有系，同時(shí)凸起受壓后靠基體本身變形來閉鎖。缺點(diǎn)是不適于閥蓋本身關(guān)閉烘烤，因在高溫下墊圈本身會(huì)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(diǎn)是對(duì)壓緊位置的重合性要求不高。缺點(diǎn)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(dá)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(gè)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(jìn)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(duì)位置重合要求就更高，否則會(huì)產(chǎn)生微漏。