真空阀门结构设计要求

 真空阀门设计原则一般应有以下几点：

①阀门的密封性能要好，不但阀板封闭处漏气速率要小，而且阀体的漏气速率要小；

②阀门密封部件耐磨性要好，特别是阀座与阀板密封部件要能反复使用，寿命长；

③阀门的通导能力要大；

④阀门材料应具有低饱和蒸汽压、高耐蚀能力和高化学稳定性；

⑤超高真空阀门应耐烘烤，烘烤温度一般不低于 150°C，zui高 450°C;

⑥阀门结构要简单，造型美观大方，开关轻便、 灵活，开关状态应有标识，大型阀门应有起吊装置， 操作方便，维修容易；

⑦阀门零部件加工工艺性要好，表面处理工艺*，阀门连接法兰应符合真空法兰国家标准要求。玻璃真空活塞是利用阀瓣和阀孔接触表面紧密贴合实现密封，这就要求对接触表面进行研磨，并涂敷真空油错。玻璃真空活塞工作压力在10—2 Pa或更低一些，多用于真空校准系统及玻璃真空系统中。但由于玻璃的气密性表征真空阀的密封状态。漏气越少气密性越好。漏气速率表示在单位时间内，所有通过不同渠道漏入真空阀的气体量，单位为Pa*L/s。当真空阀门的漏量小于规定的允许漏量时，气密性达到要求， 通常称为没有漏气，实际上不漏的阀门是不存在的。真空阀门各部位允许漏量视阀门对真空度的要求不同而不同。脆性及活塞磨口处涂有一层油脂，限制了它的使用范围， —般尺寸较小。国产玻璃真空活塞系列产品公称尺寸为 DN2〜20，有直角、二通和三路直角通等类型。

（2）橡胶密封圈密封

真空阀门的橡胶垫密封结构有6种（图22-11）， 图22-11 （a）〜（d）所示的结构用于较大口径的真空 阀。图22-11 （a）所示的结构必须在阀座上加工密封 槽。为便于加工此槽，必须把阀座和阀体分成两部 分，成为可拆卸的结构，这样在结构上又增加了一道密封。所以绝大多数的阀门都是在阀瓣上开密封槽 [图 22-11 （b）、（c）、（d）]。图 22-11 （b）所示的结构需要加工燕尾，较麻烦，图22-11 （c）所示的结构 需加一个压板。图22-11 （d）所示的结构集中了图 22-11 （b）和图22-11 （c）所示的结构的缺点，不宜 采用。图22-11 （e）所示结构简单，密封可靠，是一 种较好的形式。

需要指出的是，在确定阀瓣结构时，要注意两点。一是密封圈要固定牢，长期启闭不脱落；二是阀杆与阀瓣不要使用刚性连接，特别是口径大的阀门， 阀杆与阀瓣之间一定要采用活动连接，否则由于受力不均勻，保证不了阀口的气密封性。国内真空阀门的金属密封垫如图22-12所示。图 22-12 （a）所示是针阀，阀芯材料一般是淬火钢，阀座用锡或铜等软金属制成。阀芯锥度为1 : 50或6°锥 角。阀芯表面要经过精细研磨，以使锥面紧密配合， 针阀主要用来调节气流量，针形阀杆能实现气流量连续细微的调节。图22-12 （b）〜（e）所示是超高真空密封结构，一般阀瓣由无氧高异铜软金属制成，而阀 座由不锈钢等硬金属制成刀口形。阀瓣被压时，刀口楔入阀瓣软金属，靠软金属塑性变形使密封面紧密贴合达到密封。为了保证密封性，阀门每次关闭时，都必须使刀痕很好重合，刀尖倒角及定位装置就是保证刀痕重合的措施之一，一般采用刀尖圆角半径为0.1_ 或0. 2mm。刀口形状对阀门性能也有影响，直角形刀口所需转矩稍大一些，如表22-1所示。 铝垫压在光滑的不诱钢座上不会产生压痕，因而压紧位置不重合也没有系，同时凸起受压后靠基体本身变形来闭锁。缺点是不适于阀盖本身关闭烘烤，因在高温下垫圈本身会产生滑移。图22-13 （c）所示是不 锈钢平座与升角1.5°〜2. 5°的铜垫和铝垫相结合，其优点是对压紧位置的重合性要求不高。缺点是不能压得过紧，否则密封面积随压力急增。开启烘烤温度可达400°C。图22-13 （d）所示是采用不锈钢平座与不锈钢凸缘结合。凸缘表面镀金或银，就像在接触表面 之间加入一个薄的软垫圈，镀层厚度应能阻止软金属从界面中挤出，因而能产生大大超过镀层屈服极限的界面压力。凸缘顶部圆角半径很小，使密封面宽度限制在0.254〜0.304mm之内，可减小密封力和维持密封力恒定。在阀盖开启或关闭状态下都可进行烤。 但是这种密封配合表面精度要求较高，如果表面有了浅的凹痕，对位置重合要求就更高，否则会产生微漏。