真空波紋管截止閥密封改進

根據(jù)本發(fā)明的真空截止閥包括:外罩部,設(shè)置于腔和腔洗滌氣體供給部之間,形成用于連接腔和腔洗滌氣體供給部使其相連通的管道;管道阻隔部,形成于管道的預(yù)定位置,用于選擇性地阻隔管道;阻隔部,設(shè)置于外罩部從而阻隔腔和腔洗滌氣體供給部的連通.真空截止閥適用于工作溫度≤425℃和≤550℃，工作介質(zhì)為水、蒸汽或空氣的管路上，作為啟閉裝置；尤其適用于火電廠汽機冷凝和真空負壓系統(tǒng)，起真空隔離密封作用。真空截止閥由普通手動截止閥改進而來，區(qū)別在于真空截止閥的填料密封處多加裝一個真空密封環(huán)，具有自脹壓緊作用。

一、真空波紋管截止閥密封改進外壓式不銹鋼波紋管

外壓式是指波紋管內(nèi)腔壓力低于外腔壓力的閥門結(jié)構(gòu)類型。這類閥門根據(jù)波紋管組件的裝配情況可分為兩種。

1、波紋管組件不可拆卸的真空截止閥。波紋管上端與閥針相接，下端與閥體相接。由于真空度低，工作溫度也不高，通常可采用滾焊方式連接。閥門的啟閉是借助閥蓋與閥針的螺紋螺距差來完成的。

為了防止波紋管扭曲，在閥針與閥蓋之間裝有防扭螺釘，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于省去了閥體與閥蓋之間的一道密封，結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，但是波紋管組件的不可拆卸也給閥門的現(xiàn)場維修造成一定的困難，當(dāng)波紋管損壞時，常常造成整個閥門報廢。

2、波紋管組件可拆卸真空截止閥。它與之前一種結(jié)構(gòu)相比，主要區(qū)別在閥體與閥蓋之間增加了一個閥蓋接頭，因而波紋管下端可以直接滾焊在接頭上，不再與閥體相焊接。當(dāng)波紋管或密封面損壞時，就可進行單件維修而不需要報廢整個閥門。但是，增加閥蓋接頭也帶來另一方面的問題，即產(chǎn)生了閥蓋接頭與閥體之間的密封問題。

上述兩種真空截止閥由于受到波紋管組件結(jié)構(gòu)性能的限制，都不能使用于高真空系列。實際上，如果波紋管組件設(shè)計得當(dāng)，閥門的使用范圍就可擴大。國內(nèi)外許多閥門廠家都在向這一方向努力，取得很好的研究成果并能滿足高真空的要求。

該組件中的波紋管上、下端都與上、下接頭相連，并用氬弧焊焊接。這既可提高閥門的使用溫度，也可提高閥的氣密性。該組件的特色在于它的下接頭，它是一只圓環(huán)，能與外側(cè)的壓環(huán)相焊，組成多種用途的體蓋密封結(jié)構(gòu)。

二、真空波紋管截止閥密封改進內(nèi)壓式

1、真空波紋管截止閥密封改進內(nèi)壓式

以1Cr18Ni9Ti為主要材質(zhì)，以金（Au）作為法蘭連接處的密封襯墊，主要用于1×10-10Torr（1Torr=133.322Pa）的超高真空系統(tǒng)中，并具有良好的耐腐蝕性能。閥門的總漏氣速率小于10-10Torr·L/s，關(guān)閉后，密封面任何一邊暴露于大氣時，靜止漏率均可小于1×10-10Torr·L/s，在450℃的高溫烘烤溫度下，漏率仍不超過這個指標(biāo)。

該閥的閥桿波紋管組件如圖1所示，波紋管4兩端分別與內(nèi)、外襯環(huán)6和3采用氬弧焊焊接，上端的外襯環(huán)3與閥蓋1焊接，下端的內(nèi)襯環(huán)6與閥桿2焊接，波紋管的外表面暴露于真空系統(tǒng)，內(nèi)表面與大氣相通，因而，波紋管組件承受內(nèi)壓作用。組件制成后，應(yīng)按對閥體的同樣要求，通過氦氣探漏。該閥的閥瓣也以金制成，閥瓣與閥座采用刀口密封，并取不同的硬度值，因而，閥門不僅具有良好的氣密性，還可有效地防止冷焊現(xiàn)象的發(fā)生。

2、真空波紋管截止閥密封改進波紋管-填料雙密封式

波紋管是一種薄壁元件，單層壁厚通常不超過0.25mm，只有0.10mm，是整個閥門中薄弱的環(huán)節(jié)。波紋管密封雖然具有很好的密封性能，但是波紋管在成形過程中的壁厚不均勻性、蝕點以及在閥門制造過程中的微小焊接缺陷等一系列因素都有可能在運行過程中使之產(chǎn)生破裂事故。適用于公稱壓力PN4.0～10.0Mpa，工作溫度≤200℃的火力電站回水冷凝系統(tǒng)管道上，切斷或接通中的介質(zhì)。適用介質(zhì)為：水、蒸汽等。密封面運動磨擦力小、啟閉輕便，而且密封面磨損有自動補償功能。結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、檢修方便，使用壽命長。閥蓋填料室設(shè)有真空密封結(jié)構(gòu)，具有自脹壓緊作用，并且密封采用高強膨脹材料密封，使系統(tǒng)與大氣*隔離，具有很好的系統(tǒng)氣密性。本系列閥門連接形式分法蘭、焊接兩種，驅(qū)動方式有手動、電動兩種。該閥門適用于工作溫度≤425℃和≤550℃，工作介質(zhì)為水、蒸汽或空氣的管路上，作為啟閉裝置；尤其適用于火電廠汽機冷凝和真空負壓系統(tǒng)，起真空隔離密封作用。

真空波紋管截止閥密封改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點：
1.產(chǎn)品按JB/T3595標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計制造，滿足電站設(shè)備配套使用要求。
2.設(shè)計了真空密封結(jié)構(gòu)填料室，隔離真空可靠。
3.閥桿經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面氮化處理，有良好的抗腐蝕性，抗擦傷和耐磨性。
4.法蘭墊片采用復(fù)合材料，膨脹系數(shù)大，氣密性能好，保證系統(tǒng)與大氣隔離可靠。
5.倒密封采用不銹鋼螺紋連接密封座或本體堆焊奧氏體不銹鋼而成，倒密封可靠。填料更換和維修可在不停機情況下進行，方便快捷不影響系統(tǒng)運行。

因此，在危險性很大的應(yīng)用場合，往往采用波紋管-填料雙密封結(jié)構(gòu)，即用波紋管作為密封，填料作為第二道密封，以進一步提高閥門密封的可靠程度。目前，這種結(jié)構(gòu)在核工業(yè)、化學(xué)工業(yè)等部門中已經(jīng)被廣泛采用。這種閥在結(jié)構(gòu)上的另一個特點是將閥桿傳動螺紋置于填料密封的保護下，從而有效地改善了傳動螺紋的工作條件，并給更換填料提供了方便。

真空截止閥的結(jié)構(gòu)及真空系統(tǒng)對高真空壓鑄生產(chǎn)具有非常重要的影響,是真空壓鑄中的一大瓶頸和難點。本文采用杠桿原理,利用金屬液流動的慣性力,設(shè)計制作了一種高真空壓鑄用真空截止閥及其真空系統(tǒng)。應(yīng)用試驗表明:真空閥結(jié)構(gòu)合理、靈敏度高、動作可靠。設(shè)計的真空系統(tǒng)可在1s內(nèi)將型腔中的氣壓抽至10KPa以下。 壓鑄試驗表明采用自主研發(fā)的高真空系統(tǒng)的壓鑄件經(jīng)T6熱處理后不起泡,可滿足高真空壓鑄生產(chǎn)高強韌壓鑄鋁合金結(jié)構(gòu)件的需要。