解析础厂颁翱电磁阀装及维护保养
ASCO电磁阀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,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。
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。
础厂颁翱电磁阀关闭的密封虫苍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:补.密封垫材料的硬度和压紧程度;产.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%以上就能达到漏气率小于1.33×10-7笔补·尝/蝉·肠贵苍。的密封性能。如果考虑到制造精度上允许的偏差·把压缩比适当提高一些是必要的。因此建议真空阀门密封垫的相对压缩比通常取为15%~25%。
胶垫密封闷板的密封力计算,多数可按0形环在矩形槽中受压缩的密封力进行近似地计算
Fs=σBL =σxEBxπdDN (1)
式中σ-密封比压力,N/cm2;B-密封宽度,即密封圈与阀座的接触宽度,cm;L-密封圈平均周长,cm;σx-相对比压力;E-密封圈材料的相氏模量,N/cm2;Bx-密封圈的相对宽度,d-密封圈的线径,cm;D-密封槽的中径,cm。
有些阀门只需要单向使用,例如扩散泵入口阀门,阀板只需要封住扩散泵中的真空状态。这种阀的设计,结构上允许阀板在压力差作用下继续被压紧。因此,阀板关闭时只需要初始压紧力就可以。我国1968年真空阀门联合设计中提出,在上述情况下,密封的初始比压力可以取为20N/cm。。实践证明,这种做法是可行的。故这种阀门的初始密封力为
Fs=20BLN (2)
式中B-与密封比压力为20N/cm2相对应的胶垫密封宽度,cm;L-胶垫的长度,cm。
有些阀门需要双向使用,既不但需要封住阀板上方的大气压,有时还得封住阀板下方的大气压。这种阀门的阀板密封力应用下式计算:
ASCO电磁阀②金属垫密封结构及密封力计算
给出金属垫密封的几种结构。其中有针阀的结构,还有都是用于高真空系统中的金属垫密封阀门。
一般来说,阀板用软金属紫铜、无氧铜、铝、镍和铅等制成,铜、铝、镍要预先经过退火处理。阀座用硬金属不锈钢等制成刀口形。一种是用熔点的软金属及其合金作为密封材料,而阀座也是用硬金属不锈钢等制成。它们都是依靠软金属受压产生塑性变形与阀座密合达到密封的。为密封,每次阀板关闭时刀口的压痕必须重合。为此除了阀板的传动上应有的导向机构外,刀口尖还应倒圆。倒圆半径一般有两种:R0.1mm和R0.2mm,多数取为R0.1。图(g)没有刀口压痕问题,密封垫的寿命较长。
刀口形状对阀门性能也有一定影响。表2给出了一些实验数据,从表中实验数据可知,直角形刀口比夹角形刀口所需螺旋压紧转矩大些。
为了提高阀板(或金属垫)的寿命,阀板的压下量还可以设计成可微调的。一旦原有压痕失去了应有的密封性能时,可通过微调,使压痕再稍深一些。这样能密封性一能,也延长了阀板的使用寿命。
目前有关金属垫密封阀门的密封力计算通常是基于实验数据。设计者针对所设计的密封结构进行模拟试验,确定出密封比压力,然后按照具体的密封尺寸进行计算。
根据表中的数据,金属垫密封力可按下式计算:
Fs=Ls.fls=As.fsaN (4)
式中Ls-密封口中心长度,mm;fls-单位长度的密封力,N/mm;As-密封面积,mm2;fsa-单位面积的密封力,N/mm2。
(3)阀板压紧装置
阀板的密封力是真空阀门设计的首要问题,而正确地设计阀板压紧装置则是达到密封力的基本。
①阀板压紧装置应达到的要求
a.在压紧密封垫时,阀板不产生横向运动。因为横向运动会搓伤密封垫;
b.压紧位置要有重合性,即每次关闭都压在同一位置上。只有这样才能阀门关闭性能稳定。金属垫阀门对此要求严格,胶垫的差些;
c.要均衡压紧密封垫。因为不均衡压紧密封垫就可能造成封闭不严密;
d.压紧后必须能自锁,否则要有动力来维持压紧状态;
e.压紧程度必须可调,因为密封垫都有一定制造公差,必须通过调整才能压紧。
②常用的几种压紧方式
a.螺旋压紧在真空阀门中应用广,它的结构简单,制造容易,压紧时增力倍数较大,适于手动、电动两种阀门;其缺点是开关阀门时间较长、传动效率较。
现以高真空阀门的具体结构来说明螺旋压紧。1带刀口的阀座,2是可更换的阀板,它由带导向槽的螺杆3带动。螺母4拧在螺杆3上,其轴向由止推轴承限定,只能转动。当螺母转动时,螺杆3因导向键5的限制,只能作上下移动,从而带动阀板上下移动,或打开阀门或关闭阀门。
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