真空閥門的特點(diǎn)
真空閥門的基本特點(diǎn)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。徊僮黛`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℃);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(qiáng)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(diǎn)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(jī)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(jìn)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(diǎn)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。
(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。典型的隔膜式真空閱結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。其動作原理是旋轉(zhuǎn)手柄使閥桿向下運(yùn)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(yùn)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℃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℃。
(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(yùn)動而實(shí)現(xiàn)密封的。驅(qū)使閥桿運(yùn)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2和圖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(jī)、蝸輪、蝸桿組成,并裝有行程開關(guān)。當(dāng)接通電源后,電動機(jī)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(yùn)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(yùn)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(yùn)動,帶動閥桿上下運(yùn)動,使閥板開啟關(guān)閉,從而達(dá)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1.3×104~10Pa;
軸封為波紋管結(jié)構(gòu)時為1.3×10-5~10Pa,工作介質(zhì)溫度:-25~80℃(密封件為丁腈橡膠);一30~150℃(密封件為氟橡膠)。閥體材料:碳鋼鍍鎳或不銹鋼;閥板密封材料丁腈橡膠或氟橡膠。超高真空擋板閥用于超高真空系統(tǒng)接通或截止氣流。適用壓力范圍為1.3×10-3~105Pa。閥門開啟狀態(tài),烘烤溫度小于400℃;閥體材料為不銹鋼;閥板材料為無氧銅;軸封處密封件材料為不銹鋼波紋管。這兩種真空擋板閥使用的工作介質(zhì)為潔凈的空氣或?qū)﹂y門無腐蝕的干凈氣體。不適合用在對金屬有強(qiáng)腐蝕性和含有顆粒狀態(tài)灰塵的氣體情況下長期使用。
高真空擋板閥由于具有密封可靠、流導(dǎo)大、安全性好以及可手控、電控、氣控等特點(diǎn),形式多樣,規(guī)格齊全,公稱尺寸DN150~1200,結(jié)構(gòu)合理等,因此,被廣泛用于大、中型多種高真空裝置的真空系統(tǒng)之中,如用于真空鍍膜設(shè)備,真空熱處理爐、真空釬焊、高真空電子束焊機(jī)、離子束刻蝕設(shè)備、空間環(huán)模設(shè)備等。
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