第九讲：真空系统组成元件(10)

3．真空阀门的设计

真空阀门是真空系统的重要元件。对于构成管路一部分的阀门，其流导大小是一个重要的性能参数。对于主要用来起开关气路作用的阀门，阀板关闭的密封性能也是重要的性能参数之一。密封性能是用其漏气率来衡量的。对于主要用来调节气流大小的阀门，能够调节气流量的精度及范围，则是一项重要的性能参数。对于全金属超高真空阀门，每次关闭是否性能稳定?使用寿命是否长?是其主要的性能指标。

(1)对真空阀门的一般要求

①阀门的密封性能要好，阀板密封处的漏气率要小；

②阀板开启后应尽可能有较大的流导；

③阀门内所用材料应有较低的饱和蒸气压，高抗腐蚀性能和高化学稳定性、耐磨损、寿命长，超高真空阀门应能耐烘烤(400～450℃)；

④阀门结构要简单，开关轻便省力，有标志，传动机构在高压侧；

⑤真空阀门的型式、基本参数、连接尺寸和技术条件应按国家专业标准执行。

(2)阀板的密封结构和密封力计算

①胶垫密封结构及密封力的计算

橡胶垫圈密封是利用阀板与阀座间压紧橡胶垫圈，依靠橡胶弹性变形填塞表面不平来实现的密封。目前真空阀门的胶垫密封归纳起来有6种，如图18所示。前4种用于较大口径的阀门，后2种用于较小口径的阀门。a种是早期采用的结构，为了便于加工阀座上的密封槽，必须把阀座与阀壳设计成可拆卸的，这就在结构上增加了一道真空密封。现在绝大多数阀门都采用阀板上带密封圈的结构，如图中(b)、(c)、d)所示。

选择真空阀门的密封结构时应注意以下几点：a．尽可能减少阀板下高真空侧的放气因素，例如选用放气率小的密封垫材料等．b．关阀后密封圈截面上有最大的压缩变形．c．结构力求简单；d．制造方便；e．密封元件便于拆卸和修理。

阀门关闭的密封性能好坏决定于密封垫填塞阀座表面不平的程度。影响这种填塞程度的因素有二方面：a．密封垫材料的硬度和压紧程度；b．阀座表面的粗糙度。通常阀座表面的粗度都高于3.2/Δ，密封垫的硬度都在邵氏硬度55～75之间。密封垫的压紧程度，根据试验结果，当橡胶的硬度在邵氏硬度50以上，而表面没有任何擦伤时，橡胶垫的高度压缩比在15％以上就能