技术领域
[0001] 本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种具有控制漏率功能的阀门及其控制方法。
相关背景技术
[0002] 半导体材料MO源，是一种高纯金属有机化合物，是现代化合物半导体产业的支撑原材料。MO源呈液态源状态在生产和研发过程中需要对MO原材料进行储存、运输、供给等进行控制。
[0003] 由于MO源通常包含具有腐蚀性的化学物质，这可能导致阀门材料的腐蚀或磨损，而且MO源的气体通常具有较高的挥发性和反应性，阀门的密封性能必须非常可靠，否则可能出现气体泄漏问题。这不仅会导致材料浪费，还可能影响设备的安全性；这时需要一种阀门能满足超高纯度、耐高温、耐酸碱、有效控制漏率的高性能阀门。
具体实施方式
[0039] 为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解，以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式，并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
[0040] 实施例1：
[0041] 如图1‑图8所示，一种具有控制漏率功能的阀门，包括阀体1，阀体1内开设有导流槽，阀体1顶部装配有滑块座3，滑块座3与阀体1之间侧壁上螺纹连接有连接螺帽2，滑块座3内螺纹连接有阀杆5，阀杆5顶端延伸至滑块座3外侧并固定连接有旋转手柄4，阀杆5底端固定连接有滑块6，阀体1内腔设置有阀芯组件。
[0042] 如图3和图4所示，阀芯组件包括设置在阀体1内的活动杆7，活动杆7截面呈T形设置，活动杆7侧壁与阀体1内腔之间套设有弹簧8，活动杆7侧壁靠近底端处装配有阀杆嵌筒9，阀杆嵌筒9内设置有密封件。
[0043] 密封件包括设置在阀杆嵌筒9内的阀杆衬套10，阀杆衬套10内装配有嵌件11，嵌件11底部端面为锥形。
[0044] 具体的，阀芯组件为本方案的侧重点，通过改善阀杆嵌筒9、阀杆衬套10和嵌件11之间的配合关系，用于增加阀门的密封性，降低阀门漏率。
[0045] 如图5和图7所示，阀杆衬套10侧壁呈阶梯式分布，阀杆衬套10与阀杆嵌筒9内壁相抵。阀杆嵌筒9和阀杆衬套10为过盈配合或间隙配合，过盈量为0至0.08mm，间隙量为0至+0.05mm。
[0046] 其中，本方案经过测试后发现，本方案中的阀杆衬套10存在塌边现象，其主要原因是阀芯组件中阀杆嵌筒9与阀杆衬套10设计过盈量过大，装配时阀杆衬套10挤出。导致寿命测试100次开关后出现阀芯塌边现象；
[0047] 如图9所示，原先的过盈配合最大过盈量为：0.08mm，最小过盈量为：0mm，两者装配后阀杆衬套10挤出并且产生颗粒、毛刺，经过开关寿命后阀杆衬套10和阀体1上下挤压，使阀杆衬套10塌陷，经调整后的过盈配合和间隙配合尺寸如下表：
[0048] 表1：调整阀杆嵌筒配合尺寸表
[0049]
[0050]
[0051] 测试条件：变更后的阀杆嵌筒9安装在阀芯组件上，阀门通入75PSIG压力进行开启和关闭，寿命100次后放大镜10倍下观察，测试结果如图10所示，变更后阀杆衬套无挤出，并且无颗粒、毛刺产生，变更后阀杆衬套10寿命测试后不会被挤出，符合要求。
[0052] 如图8所示，阀体1顶部端面呈阶梯式分布，阀体1与滑块座3之间装配有垫片12。
[0053] 阀体1与滑块座3之间位于垫片12上方装配有膜片13。
[0054] 通过设置垫片12和膜片13还具备以下好处：
[0055] 密封性：垫片12和隔膜13可以提供密封功能，防止阀体1与管道或其他设备连接处发生泄漏，确保流体不泄漏，保持系统的压力和流量稳定；
[0056] 防止腐蚀和磨损：垫片12和隔膜13可以隔离阀体1与流体直接接触，从而减少腐蚀和磨损对阀体1的影响，延长阀体1的使用寿命；
[0057] 适应热胀冷缩：垫片12和隔膜13具有一定的弹性，能够适应阀体1和管道因温度变化导致的热胀冷缩，维持良好的密封状态。
[0058] 如图2所示，旋转手柄4侧壁开设有受力孔14。通过设置受力孔14一方面便于将旋转手柄4进行拆卸更换，另一方面当阀杆5出现生锈或手部旋转不动时，可借助外部工具插入受力孔14内转动旋转手柄4。
[0059] 如图2所示，阀体1内腔底部开设有引流槽15，阀杆嵌筒9和阀杆衬套10底端均与引流槽15相抵。通过开设引流槽15，当阀杆衬套10向上移动打开阀门时，液体便于通过引流槽15快速流出，提升液体的流动速率。
[0060] 实施例2：
[0061] 一种具有控制漏率功能的阀门的控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
[0062] S1：顺时针拧动旋转手柄4带动阀杆5旋转，阀杆5带动滑块6向下移动，膜片13受力变形向下，带动阀芯组件运行；
[0063] S2：滑块6通过膜片13带动活动杆7向下运动，活动杆7带动阀杆嵌筒9和阀杆衬套10向下运动，同时弹簧8压缩，对阀门进行关闭并密封；
[0064] S3：当需要打开阀门时，逆时针拧动旋转手柄4带动阀杆5旋转，阀杆5带动滑块6向上移动，利用弹簧8的回弹力带动活动杆7向上顶起膜片13，此时阀芯组件向上抬起；
[0065] S4：根据旋转手柄4带动阀杆5的松开程度，配合弹簧8的回弹力，使得阀杆嵌筒9和阀杆衬套10向上运动与引流槽15的间隙增大，打开阀门。
[0066] 试验例：
[0067] 阀芯粗糙度变更后测试：
[0068] 测试项目：高温测试
[0069] 测试方法：使用5N/m扭力拧紧手柄阀杆，使阀门处于关闭状态，在高温115摄氏度3
温度下保温12小时，氦检内漏检测，检测标准为4.0*10‑10Pa m/s，如图11所示。
[0070] 结论：使用5N/m拧紧装配后氦检内漏合格；12H高温后，高温状态和常温状态可能会出现氦检内漏现象；高温过后，重新5N/m关闭阀门氦检均合格；
[0071] 出现氦检内漏存在的影响因素可能包括阀芯装配一致性不好导致控制阀芯装配时的安装高度、防止偏心；
[0072] 如图12所示，改善前安装阀芯没有限位，凭感觉压紧，会导致高度不一致；改善A版，有增加硬限位，但是在装配中间的下阀杆嵌件时容易圆周偏心，造成偏心，压不紧；改善最终版，安装下阀杆嵌件时保证同心后再向下压紧。
[0073] 结论：还有出现内漏的现象；
[0074] 其主要因素可能包括阀芯高温过后产生热胀冷缩行动，将阀芯装配完后放入高温箱115℃12H，观察阀芯变化，如图13所示；
[0075] 结论：阀芯115℃高温12H后发现有PCTFE开裂现象；共装配5个阀芯，裂开的有2个；高温115℃，12H后嵌件11突出，共装配5个阀芯，有一个突出，如图14所示；
[0076] 综上，阀芯115℃高温12H后PCTFE开裂现象的主要因素为：阀芯装配过盈量较大，导致装配后产生裂痕。
[0077] 如图12所示，将PCTEF材料在115℃，12h高温下进行验证：
[0078] 将PCTFE按照图15三种状态，分别放入115℃，12h高温下，再拿出来在10倍镜下观察是否有裂纹；
[0079] 测试结果：三种状态均无裂纹；
[0080] 通过调整阀芯装配过盈量观察高温后是否裂开：
[0081] 表2：过盈量修改前后对比表：
[0082]
[0083]
[0084] 结论：减少过盈量PCTFE高温后不会裂开。
[0085] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
