正航儀器詳細(xì)介紹真空烤箱的真空閥門的設(shè)計(jì)
真空閥門是真空烤箱系統(tǒng)的重要元件。對(duì)于構(gòu)成管路一部分的閥門，其流導(dǎo)大小是一個(gè)重要的性能參數(shù)。對(duì)于主要用來起開關(guān)氣路作用的閥門，閥板關(guān)閉的密封性能也是重要的性能參數(shù)之一。密封性能是用其漏氣率來衡量的。對(duì)于主要用來調(diào)節(jié)氣流大小的閥門，能夠調(diào)節(jié)氣流量的精度及范圍，則是一項(xiàng)重要的性能參數(shù)。對(duì)于全金屬超高真空閥門，每次關(guān)閉是否性能穩(wěn)定?使用壽命是否長(zhǎng)?是其主要的性能指標(biāo)。
(1)對(duì)真空閥門的一般要求
①閥門的密封性能要好，閥板密封處的漏氣率要?。?br /> ②閥板開啟后應(yīng)盡可能有較大的流導(dǎo)；
③閥門內(nèi)所用材料應(yīng)有較低的飽和蒸氣壓，高抗腐蝕性能和高化學(xué)穩(wěn)定性、耐磨損、壽命長(zhǎng)，超高真空閥門應(yīng)能耐烘烤(400～450℃)；
④閥門結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，開關(guān)輕便省力，有標(biāo)志，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在高壓側(cè)；
⑤真空閥門的型式、基本參數(shù)、連接尺寸和技術(shù)條件應(yīng)按國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
(2)閥板的密封結(jié)構(gòu)和密封力計(jì)算
①膠墊密封結(jié)構(gòu)及密封力的計(jì)算
橡膠墊圈密封是利用閥板與閥座間壓緊橡膠墊圈，依靠橡膠彈性變形填塞表面不平來實(shí)現(xiàn)的密封。目前真空閥門的膠墊密封歸納起來有6種，如圖18所示。前4種用于較大口徑的閥門，后2種用于較小口徑的閥門。a種是早期采用的結(jié)構(gòu)，為了便于加工閥座上的密封槽，必須把閥座與閥殼設(shè)計(jì)成可拆卸的，這就在結(jié)構(gòu)上增加了一道真空密封?，F(xiàn)在絕大多數(shù)閥門都采用閥板上帶密封圈的結(jié)構(gòu)，如圖中(b)、(c)、d)所示。

正航技術(shù)選擇真空閥門的密封結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：a．盡可能減少閥板下高真空側(cè)的放氣因素，例如選用放氣率小的密封墊材料等．b．關(guān)閥后密封圈截面上有最大的壓縮變形．c．結(jié)構(gòu)力求簡(jiǎn)單；d．制造方便；e．密封元件便于拆卸和修理。
閥門關(guān)閉的密封性能好壞決定于密封墊填塞閥座表面不平的程度。影響這種填塞程度的因素有二方面：a．密封墊材料的硬度和壓緊程度；b．閥座表面的粗糙度。通常閥座表面的粗度都高于3.2/Δ，密封墊的硬度都在邵氏硬度55～75之間。密封墊的壓緊程度，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)橡膠的硬度在邵氏硬度50以上，而表面沒有任何擦傷時(shí)，橡膠墊的高度壓縮比在15％以上就能達(dá)到漏氣率小于1．33×10-7Pa·L／s·cFn。的密封性能。如果考慮到制造精度上允許的偏差·把壓縮比適當(dāng)提高一些是必要的。因此建議真空閥門密封墊的相對(duì)壓縮比通常取為15％～25％。
膠墊密封悶板的密封力計(jì)算，多數(shù)可按0形環(huán)在矩形槽中受壓縮的密封力進(jìn)行近似地計(jì)算
Fs=σBL=σxEBxπdDＮ(1)式中σ-密封比壓力，N／cm2；B-密封寬度，即密封圈與閥座的接觸寬度，cm；L-密封圈平均周長(zhǎng)，cm；σx-相對(duì)比壓力；E-密封圈材料的相氏模量，N／cm2；Bx-密封圈的相對(duì)寬度，d-密封圈的線徑，cm；D-密封槽的中徑，cm。
有些閥門只需要單向使用，例如擴(kuò)散泵入口閥門，閥板只需要封住擴(kuò)散泵中的真空狀態(tài)。這種閥的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)上允許閥板在壓力差作用下繼續(xù)被壓緊。因此，閥板關(guān)閉時(shí)只需要初始?jí)壕o力就可以。我國(guó)1968年真空閥門聯(lián)合設(shè)計(jì)中提出，在上述情況下，密封的初始比壓力可以取為20N／cm。。實(shí)踐證明，這種做法是可行的。故這種閥門的初始密封力為
Fs=20BLＮ(2)
式中B-與密封比壓力為20N／cm2相對(duì)應(yīng)的膠墊密封寬度，cm；L-膠墊的長(zhǎng)度，cm。