研發(fā)背景
真空球閥是真空爐上廣泛使用的一種閥門,其本身具有全通徑、任意方向安裝、雙道密封、硬密封耐油污等特點(diǎn)造就了在真空領(lǐng)域的不可替代。但是由于真空這個(gè)低壓的領(lǐng)域并不屬于大需求的領(lǐng)域,所以市場上的大部分真空球閥只是在壓力閥門的基礎(chǔ)上更換了真空標(biāo)準(zhǔn)的法蘭,在閥座和轉(zhuǎn)軸的密封基本還是依照壓力閥門的設(shè)計(jì)。而真空應(yīng)用的小壓差、外壓狀態(tài)等剛好與這種閥門的高壓差、內(nèi)壓狀態(tài)相左。閥座和轉(zhuǎn)軸的密封結(jié)構(gòu)也很難實(shí)現(xiàn)真空量級(jí)的密封。
在我們多年的真空爐研制、調(diào)試和售后的具體實(shí)踐應(yīng)用中,積累如下主要問題:
- 閥座初期預(yù)緊力較大,從結(jié)構(gòu)上兼顧密封性能,但是容易磨損造成后期小壓差內(nèi)漏。
- 轉(zhuǎn)軸在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中外漏現(xiàn)象普遍,軸孔、轉(zhuǎn)軸和密封件(填料)精度、結(jié)構(gòu)和安裝方式達(dá)不到真空密封的要求。
- 鑄件閥體自身氣密性受制造質(zhì)量影響較大。
- 球芯的表面光潔度不夠;球芯的球/孔徑比小于國標(biāo),導(dǎo)致轉(zhuǎn)角寬容度較差。
- 閥座的冷態(tài)延展性大,硬度不夠,容易異物劃傷,造成內(nèi)漏。
我們需要一款真正意義上的達(dá)到真空級(jí)密封且性能可靠的球閥來供真空爐配套使用,于是我們從使用者立場逆向研發(fā)。
- 徹底替換閥體鑄造工藝,而采用氣密性更好的熱軋鋼板、無縫鋼管利用整體加工成型或者焊接二次精加工工藝來制作閥體。
- 使用浮動(dòng)球板簧補(bǔ)償閥座保證零壓差彈性預(yù)緊。
- 改進(jìn)閥座的配方,采用復(fù)合材質(zhì),提高硬度和韌性。
- 轉(zhuǎn)軸采用雙向限位,能耐內(nèi)外壓交替,更符合現(xiàn)在真空/氣氛工況。
- 全系選用優(yōu)質(zhì)全規(guī)格、足通徑、高光潔度鍛造實(shí)心球體。
- 轉(zhuǎn)軸密封件支架儲(chǔ)油槽設(shè)計(jì),延長密封件使用壽命。
- 經(jīng)過多次的試驗(yàn)優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、五千次閥座開關(guān)壽命試驗(yàn)、用戶現(xiàn)場實(shí)際使用反饋。
- 嚴(yán)格檢驗(yàn)流程,每臺(tái)閥門出廠均經(jīng)過內(nèi)、外壓檢漏測試。
主要特點(diǎn)與應(yīng)用
- 本系列球閥為直通式雙通閥,不受介質(zhì)流向和壓力方向影響,安裝方向任意。
- 不銹鋼球面與硬質(zhì)閥座面接觸密封,能承受較大的壓差,耐膠質(zhì)污染能力優(yōu)于各類橡膠密封閥。
- 各類閥門中較小的流阻,能全通徑完全開啟;較小的開關(guān)行程角度(90°)。
- 金屬板簧補(bǔ)償式閥座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),真空及低壓差情況下也能形成可靠密封,減少扭矩和磨損。
- 熱軋鋼板、無縫管焊接后二次精加工閥體制作工藝,擁有良好的強(qiáng)度及氣密性。
- 除不銹鋼材質(zhì)應(yīng)用于酸堿性環(huán)境,更有碳鋼材質(zhì)可供選擇,應(yīng)用于真空及無腐蝕環(huán)境,節(jié)約成本。
- 多種聯(lián)接標(biāo)準(zhǔn)方便用戶選擇,也可按照需要進(jìn)行非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
- 多種驅(qū)動(dòng)模式可供選擇。有氣動(dòng)、電動(dòng)和手動(dòng)執(zhí)行器可供選裝。
主要性能參數(shù)
連接形式 | 使用壓力范圍(Pa) | 閥門漏率 (Pa*L/S) | 適用溫度 (℃) | |
活套法蘭(GB6070) | 0.1×106~1.3×10-3 | <1.3×10-4 | -40~+120 (丁腈橡膠) | -20~+260 (氟橡膠) |
快卸法蘭(GB4982) | 0.1×106~1.3×10-3 | |||
焊接法蘭(JB919) | 0.2×106~1.3×10-3 | |||
管螺紋連接(GB7307) | 6.0×106~1.3×10-3 | |||
壓力法蘭(HG20592) | 1.6×106~1.3×10-3 |
主要零件材料
鋼球 | 閥體 | 板彈簧 | 膠圈墊環(huán) | 轉(zhuǎn)軸 | 閥座 | 密封件 | |
碳鋼 | 304 | 16Mn/20# | 65Mn | H62 | 45# | 聚四氟乙烯加料 | 丁腈/氟橡膠 |
304 | 304 | 304 | 304 | 304 | 304 | 聚四氟乙烯加料 | 丁腈/氟橡膠 |
316 | 316L | 316L | 316L | 316L | 316L | 聚四氟乙烯加料 | 丁腈/氟橡膠 |
主要應(yīng)用實(shí)例
- 真空管道的雙向可靠截止(真空擋板閥、插板閥、蝶閥為單向密封)
- 遠(yuǎn)程安全自動(dòng)泄壓安全閥
- 真空規(guī)管保護(hù)閥
- 真空脫膠管道的截止
- 與各種調(diào)節(jié)閥串聯(lián)使用
- 大口徑閥門并聯(lián)手操器,氣動(dòng)故障、卡死、停電時(shí)應(yīng)急使用