第九讲_真空系统组成元件
真空技术及应用系列讲座
东北大学真空工程博士点,博士导师杨乃恒先生主持
第一讲:真空科学的发展及其应用李云奇 95(2)
…………………………………………第二讲:真空物理基础张世伟 95(3)
………………………………………………………第三讲:机械真空泵(一)(二)(三)(四)(五)(六)…张以忱95(4)、(5)、(6)、96(1)、
(2)、(3)第四讲:蒸汽流真空泵姚民生 96(4)
………………………………………………………第五讲:气体捕集式真空泵徐成海 96(5)
…………………………………………………第六讲:真空测量
刘玉岱 96(6)、97(1)、(2)、(3)、(4)……………………………………第七讲:真空检漏关奎之 97(5)、(6)、98(1)、
(2)、(3)……………………………………第八讲:真空系统设计王继常 98(4)、98(5)、98(6)、99(1)、
(2)、(3)………………………第九讲:真空系统组成元件
王继常
(东北大学)
真空系统是由真空泵、真空测量装置、真空阀门、连接导管以及捕集器、除尘器、真空继电器规头等元件,经过精心组装而成的。它能在人们所期望的时间内将被抽容器内的压力降低到所要求的真空度。由于真空泵和真空测量仪器前面已经讲述,这里仅介绍真空阀门和捕集器。
一、真空阀门
11概述
在真空系统中,用来改变气流方向,调节气流量大小,切断或接通管路的真空系统元件称为真空阀门。
真空阀门在真空系统中的作用是:
(1)开关气路 如图1所示,当阀1和阀4关闭,阀2打开时,机械真空泵 对容器 抽真空,气流流经预真空抽气管路;当阀2关闭,阀4打开时,机械泵可单独对扩散泵抽真空;当阀1和阀4同时打开时,扩散泵和机械泵可同时工作,对容器进行抽空,此时气流流经扩散泵。可见,阀门在这种操作中的作用是开关气路,改变气流的流经路线。
(2)控制气流大小,调节真空度 在图1中,调节阀1的阀盖开启角度,即可调节流经管路的气流量大小;关闭阀2和阀4,通过放气阀3可以给机械泵 的入口放成大气;通过放气阀5可以调节容器内的真空度。
(3)定量充气 如图2所示,在玻璃阀的柱塞上有个一定体积的小洞,当小洞转向右边和高压气瓶连通时,小洞中就可充满高压气体;当它转向左边和真空容器连通时,就把该体积的高压气体放进容器中去,这样就起到了定量充气的作用。
真空阀门的种类繁多,通常按阀门的职能、结构型式、驱动方式、材料和用途进行分类,其分类见表1。
真空阀门的型号编制方法国家专业标准作了规定,可查阅有关标准。24V acuum 2V acuum T echno logy and M aterial 1999年8月
表1 真空阀门分类 分类方法
名 称根据阀门的职能
低真空阀门、高真空阀门、超高真空阀门根据结构型式
挡板阀、翻板阀、蝶阀、隔板阀、闸阀、针阀、插板阀根据驱动方式
手动阀、电动阀、手电两用阀、电磁阀、气动阀、液压真空阀根据材料
金属真空阀、玻璃真空活塞
(考克)、塑料阀根据用途
截止阀、隔离阀、放气阀、节流阀、换向阀、封闭送料阀根据通道方式角阀、直通阀、双通阀、三通阀、四通阀 21真空阀门的几种典型结构
(1)隔膜阀
隔膜式真空阀是利用阀杆将弹性体薄膜紧压在阀座上用来隔断气路。如图3所示,转动手轮可带动阀杆上、下移动,使隔膜离开阀座打开阀门或使隔膜紧压在阀座上关闭阀门。此种阀门如采用丁晴橡胶隔膜,适用于前级和预抽管道上及温度为-25～80℃的非腐蚀性气体。如采用氟橡胶隔膜,可用于高真空系统,使用温度范围为-30～150℃。
图1 真空系统示意图图2 分量玻璃阀图3 隔膜式真空阀1—手柄2—阀杆3—阀体4—弹性体环5—金属球6—接口7—孔图4 球阀 (2)真空球阀
图4所示是真空球阀的结构,该阀中的密封机构是
由两个环状弹性体紧压于一个金属球表面构成。金属球
上有一个大穿孔,借助于手柄转动金属球使穿孔改变方
向,即可接通或切断气路。金属球轴杆与阀体间的密封采用O 形密封圈密封。
(3)真空蝶阀
蝶阀的结构比较简单,如图5所示。阀板的边缘上嵌
有O 形密封圈,阀板靠螺栓固定在传动轴阀杆上,使阀
杆带动阀板转动,当阀板上的密封圈与阀体紧密接触时
1—阀座 2—阀板 3—密封圈 4—转动轴 5—手柄座图5 蝶阀
即实现了阀门的关闭,从关闭位置、阀板再转动
90°时,阀门即完全打开,该种阀门的主要优点
是体积小,结构简单。
(4)插板阀
图6和图7是插板阀的两种结构型式。弹
性体密封圈是嵌在阀体上。转动手柄即可打开3
4第4期 王继常:真空系统组成元件
或关闭阀门。图6的插板阀关闭时是靠限位块的斜面压紧阀盖,进而压紧密封圈。图7的插板阀是靠链板压紧实现阀口密封
。
1—限位块2—上阀体3—阀板密封圈4—阀板5—连板
6—胶圈7—手把8—下阀体图6 GC
系列高真空手动插板阀结构
1—手轮2—丝杠3—螺母4—托板5—连板6—阀板 7—定位销8—调节螺钉9—弹簧10—小轮
图7 手动高真空插板阀(5)挡板阀
1—阀盖2—压板3—阀杆4—密封圈5、7—压帽6—换向阀8、9、10、21—密封圈11—气缸盖12—进气管接头13—密封垫片14—活塞胶圈15—活塞16—气缸17—气缸座18—注油管19—加油器20—上盖22—阀体23—压板24—密封胶圈
图8 高真空气动挡板阀
图8是一种挡板阀的结构。该阀通过阀盖的开
启和压下来实现管路的接通和截止。图中,压板23
使阀口密封圈24固定于阀盖上。压板2将阀杆3与
阀盖连为一体。上盖20与阀体22由密封圈21密
封。压帽5和7分别压紧密封圈4和8,实现动密
封。气缸盖11压紧密封圈10,使气缸16上部密封。
气缸与气缸座17,通过密封圈9密封。注油管18注
入扩散泵油,以减小摩擦并帮助密封。进气管接头
12。从空气压缩机来压缩空气首先通过加油器19,
从加油器中出来的气体含有一定的油,再进入换向
阀6,最后进入气缸,一方面润滑换向阀中的活塞,
另一方面,防止气缸内表面生锈。换向阀控制气源进
入气缸上下部。密封垫片13、活塞胶圈14、活塞15,
将气缸分为两部分移动于气缸之中,从而控制阀门
的开闭。(未完待续)一九九九年十月中国真空学会将在上海同时举办
国际真空展、庆祝学会成立二十周年大会暨
真空学术研讨会、薄膜技术学术讨论会
两年一次的第五届国际真空设备、仪器、仪表与应用新产品交流展示会,将于今年10月19日至22日在上海展览中心举行。此次展览会是由中国真空学会、中国通用机械工业协会真空设备行业协会与上海市真空学会联合主办。
参展单位有来自美国、日本、德国、瑞士和香港等国家和地区的各著名国际真空技术公司及国内从事研究与生产真空设备、仪器、仪表与应用产品的主要厂家及合资企业。
为庆祝中国真空学会成立二十周年,在10月19日至21日召开中国真空学会成立20周年庆祝大会暨“21世纪我国真空科技和真空产业发展学术研讨会”;与此同时,中国真空学会薄膜专业委员会10月22日至25日在上海举办“’99T FC 全国薄膜技术学术讨论会”。
举办单位欢迎各界同仁和国内外客商前往参观展示会及参加研讨会和讨论会。
联系传真、电话:(010)68878447
(中国真空学会办公室)44真 空 第4期