真空閥門的基本特點是具有較高的氣密封(密封可靠);對氣流的阻力盡量?。撮y門的流導(dǎo)盡可能 大);密封部件耐磨性好,能反復(fù)使用、壽命長;閥體材料及密封件放氣量小;操作靈活,容易清洗安裝,性能可靠、維修方便。此外,對于超高真空閥門 還要求能耐高溫烘烤(450°C);對節(jié)流閥要求能均勻調(diào)節(jié)氣體流量。
常用真空閥門閥體的材料主要有金屬和玻璃。手動真空閥門驅(qū)動手輪采用高強度塑料材料。玻璃真空活塞又稱“考克”,一般用于玻璃真空系統(tǒng)、小型真空裝置、真空計規(guī)管或校準(zhǔn)系統(tǒng)上。優(yōu)點是制作比較容易、使用方便,易于清洗觀察,化學(xué)穩(wěn)定和絕緣性 好,放氣量較小等。不足之處是由于玻璃的脆性及活塞彎口處涂一層油脂,故限制了它的使用范圍。工業(yè)生產(chǎn)所需要的真空裝置,如真空鍍膜設(shè)備、真空冶煉設(shè)備、真空熱處理設(shè)備、空間環(huán)境模擬設(shè)備、火箭發(fā)動機模擬設(shè)備、衛(wèi)星表面帶電模擬設(shè)備、粒子加速器 及受控核聚變裝置、重離子加速器等都采用金屬閥門。
真空閥門通常根據(jù)閥門的工作特性、傳動原理、 連接方式和用途等進行分類。
根據(jù)工作壓力分:低真空閥門、高真空閥門、超高真空閥門。
根據(jù)用途分:截止閥、隔離閥、充(放)氣閥、節(jié)流閥、換向閥、封閉送料閥等。
根據(jù)傳動原理分:手動閥、手電兩用閥、電磁閥、氣動閥和液動式真空閥。
根據(jù)材料分:玻璃真空活塞(考克)、金屬真空閥。
根據(jù)結(jié)構(gòu)特點分:擋板閥、翻板閥、蝶閥、球閥、連桿閥、隔板閥、閘閥、雙通閥、三通閥、四通直通閥和直通閥等。
22. 2. 2 類型
(1)隔膜式真空閥
隔膜式真空閥是利用閥桿將橡膠隔膜直接壓在閥座上,用來截止或接通氣流。它常裝在被抽真空容器與各種低真空泵之間。典型的隔膜式真空閥結(jié)構(gòu)圖如圖 22-1 所示。
其動作原理是旋轉(zhuǎn)手柄使閥桿向下運動,將橡膠隔膜直接壓在閥座上,截止氣流。反方向旋轉(zhuǎn)手輪,閥桿向上運動,帶動橡膠隔膜離開閥座,接通氣流。 閥門主體采用鋁合金鑄造。結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、體積小,密封性能良好。采用丁腈橡膠的隔膜真空閥,用 于前級和預(yù)抽低真空管道上及溫度一 25?80°C的非腐蝕性氣體。采用氟橡膠的隔膜真空閥,可用于高真空系統(tǒng),使用溫度范圍為一30?150°C。
(2)真空擋板閥
真空擋板閥的工作原理是閥板通過閥桿做上下運動而實現(xiàn)密封的。驅(qū)使閥桿運動的傳動部件有手動、 手電兩動、氣動三種方式。手動傳動部件,以螺紋結(jié)構(gòu)為主,也可以采用平凸輪結(jié)構(gòu)。圖22-2和圖22-3 分別為直角式、直通式真空擋板閥結(jié)構(gòu)示意圖。手動 兩用的傳動部件,由電動機、蝸輪、蝸桿組成,并裝有行程開關(guān)。當(dāng)接通電源后,電動機按某一方向(如開啟方向)旋轉(zhuǎn),通過蝸輪、蝸桿帶動閥桿向上運動使閥板上升,當(dāng)閥上升到一定高度時,行程開關(guān)自動切斷電源,閥桿運動立即停止,反之亦然。手動時,
松開手輪背帽,用手按一定方向轉(zhuǎn)動手輪即可,圖22-4為GDD型手、電兩用真空擋板閥外形圖。氣動傳動部件以壓縮干燥空氣為動力,通過電磁換向閥改變氣路方向,推動汽缸活塞上下運動,帶動閥桿上下運動,使閥板開啟關(guān)閉,從而達到接通或停止氣流的 目的。
真空擋板閥有高真空擋板閥和超高真空擋板閥兩種。高真空擋板閥用于高真空系統(tǒng)接通或截止氣流。 適用壓力范圍:軸封為橡膠時為1.3X10_4?105Pa; 軸封為波紋管結(jié)構(gòu)時為1.3X10-5?105Pa。工作介
截止氣流,可安裝在被抽真空容器(真空室)與真空泵之間;或用于在半連續(xù)真空作業(yè)的進出料容器上。 使用溫度為一20?80°C,不適用于對黑色金屬有腐蝕性或含顆粒狀物灰塵的氣體。
b.超高真空插板閥主要用于超高真空系統(tǒng)中接通或截止氣流。適用的介質(zhì)為潔凈的空氣或非腐蝕性氣體;適用溫度在閥門開啟時,閥體允許烘烤溫度小于 150°C。
由于真空插板閥具有流導(dǎo)大,密封性能好,放氣率低,體積小,結(jié)構(gòu)緊湊、合理,操作方便,安裝位置可任意選擇等一系列優(yōu)點,因此真空插板閥廣泛用 于中、大型高真空、超高真空裝置的真空系統(tǒng)中。
②形式和性能參數(shù)
a.高真空插板閥的形式與基本參數(shù),已有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T 4077—91)。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的高真空插板閥的形式和基本參數(shù),適用于1.3X10-5?1.0X105Pa
真空系統(tǒng)中用來幵啟或隔斷氣流的插板閥。幵啟閥門時,閥板兩側(cè)的壓差應(yīng)小于或等于2. 7kPa。
b.我國生產(chǎn)的超高真空插板閥有手動(CC型)、 氣動(CCQ型)和電動(CCD型)三種。適用于介質(zhì)為清潔空氣及非腐蝕性氣體的超高真空系統(tǒng)中切斷 或接通氣流。其中GC型系列高真空插板閥是以螺桿傳動來推動鋼球運動,撐開閥板關(guān)閉,又靠彈簧力收 攏閥板打開的高真空閥門;GCQ系列以壓縮空氣為動力推動鋼球運動,實現(xiàn)閥門的開啟和關(guān)閉。這兩種閥的材料為不鎊鋼,漏氣速率不超@ 1.3X 10-7 Pa • L/So GCD型系列閥門形式同CCl5型超高真空插板閥,只是連接法蘭按高真空法蘭由刀口金屬密封 結(jié)構(gòu)改為丁腈橡膠圈密封結(jié)構(gòu);閥體閥板材料可為不 銹鋼或碳鋼鍍鎳,閥板密封件材料為丁腈橡膠。適用范圍為 1.3X104 ?105Pa。
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