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造就了在真空領域的不可替代。但是由于真空這個低壓的領域并不屬于大需求的領域，所以市場上的大部分真空球閥只是在壓力閥門的基礎上更換了真空標準的法蘭，在閥座和轉(zhuǎn)軸的密封基本還是依照壓力閥門的設計。而真空應用的小壓差、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)也很難實現(xiàn)真空量級的密封。
在我們多年的真空爐研制、調(diào)試和售后的具體實踐應用中，積累如下主要問題：
- 閥座初期預緊力較大，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，導致轉(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到真空級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。
- 使用浮動球板簧補償閥座保證零壓差彈性預緊。
- 改進閥座的配方，采用復合材質(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、高光潔度鍛造實心球體。
- 轉(zhuǎn)軸密封件支架儲油槽設計，延長密封件使用壽命。
- 經(jīng)過多次的試驗優(yōu)化結(jié)構(gòu)設計、五千次閥座開關壽命試驗、用戶現(xiàn)場實際使用反饋。
- 嚴格檢驗流程，每臺閥門出廠均經(jīng)過內(nèi)、外壓檢漏測試。
主要特點與應用
- 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；較小的開關行程角度（90°）。
- 金屬板簧補償式閥座結(jié)構(gòu)設計，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，擁有良好的強度及氣密性。
- 除不銹鋼材質(zhì)應用于酸堿性環(huán)境，更有碳鋼材質(zhì)可供選擇，應用于真空及無腐蝕環(huán)境，節(jié)約成本。
- 多種聯(lián)接標準方便用戶選擇，也可按照需要進行非標準設計。
- 多種驅(qū)動模式可供選擇。有氣動、電動和手動執(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 |
主要應用實例
- 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）
- 遠程安全自動泄壓安全閥
- 真空規(guī)管保護閥
- 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，氣動故障、卡死、停電時應急使用
