GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范

一、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范工作原理

真空球閥的工作原理是利用閥桿驅動球體旋轉，通過球體與閥座之間的密封配合，實現氣流的通斷和流量調節。高真空手動快裝球閥適用的介質為空氣及弱腐蝕性氣體。是乳品、酒業、生物工程、食品、制藥、飲料、化工、化妝品等領域的常選閥門。該球閥產品并已廣泛應用于新能源、真空鑄造、真空鍍膜行業及半導體產業。 GU高真空球閥用于接通或切斷真空(壓力)系統管路中的介質流。應用于真空、乳制品、酒業、生物工程、食品、制藥、飲料、化妝品及化工領域。

三片式高真空球閥是融合三片式分體結構設計、球閥核心技術與高真空密封工藝的特種管路元件，專為高真空環境（真空度通常為 10^-1 Pa 至 10^-9 Pa）設計，核心功能是通過球體旋轉實現真空系統內氣流的精準通斷與流量調節。其采用 “左閥體 + 中閥體 + 右閥體” 三段式分體結構，相較于傳統一體式球閥，具備密封件與球體單獨拆裝維護的優勢，同時兼具不銹鋼材質的耐腐蝕性、球閥的低流阻特性與高真空密封性能，能有效平衡維護便捷性與真空可靠性，避免一體式閥門維護時需拆解整個管路的問題，是半導體制造、生物醫藥、科研等領域高真空系統中保障介質純度與運維效率的關鍵組件。

二、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范結構特點

三片式分體核心結構：閥體分為左、中、右三段，均采用整體鍛造不銹鋼材質（主流為 316L、304 不銹鋼），通過螺栓連接組裝，拆卸時無需拆解管路，僅需松開三段閥體間的連接螺栓，即可單獨取出中閥體內部的球體與密封件，維護效率較一體式球閥提升 80% 以上；中閥體為核心功能段，內部預留球體安裝腔與密封件卡槽，加工精度達 IT5 級，確保球體與密封件精準配合；左、右閥體為連接段，端部設計為標準真空法蘭（ISO-K、CF、KF）或快裝接頭，適配現有真空管路，安裝靈活。

球體與密封結構：球體采用實心不銹鋼鍛造后超精研磨，表面粗糙度 Ra≤0.2μm，圓度≤0.005mm，確保與密封面緊密貼合，減少氣體泄漏；密封采用 “浮動球 + 雙密封” 設計，分彈性密封與金屬密封兩類：彈性密封選用進口耐真空氟橡膠 / 硅橡膠密封圈，適配 - 30℃至 200℃中低溫工況，靜態泄漏率≤1×10^-10 Pa?m³/s；金屬密封采用無氧銅 / 不銹鋼密封圈，經配對精密研磨，耐受 - 200℃至 400℃溫度，靜態泄漏率≤1×10^-11 Pa?m³/s，滿足超高真空需求；閥桿處配備多層波紋管密封（316L 不銹鋼材質），杜絕閥桿間隙泄漏，避免外部雜質進入真空系統。

驅動與維護優化結構：驅動方式涵蓋手動、氣動、電動三種，且均適配三片式結構。手動驅動采用精密渦輪蝸桿傳動，搭配防滑手輪，操作力矩小（≤30N?m），部分型號帶角度刻度盤與定位銷，可固定開度實現流量調節；氣動驅動配備無油氣缸與高精度定位器，響應速度快（啟閉時間≤1.5 秒），無油設計避免污染真空環境，氣缸與右閥體模塊化連接，不影響左、中閥體拆裝；電動驅動搭載耐真空伺服電機，搭配閉環位置反饋系統，定位精度≤0.3°，支持遠程控制。維護優化方面，中閥體內部密封件采用卡槽式設計，無需工具即可快速更換；球體與閥桿采用分離式連接，拆卸時可單獨取出球體，避免密封面劃傷；三段閥體連接面采用密封墊片（銅墊片 / 氟橡膠墊片），確保組裝后整體密封性。

安全與適配結構：集成真空度監測接口，可搭配傳感器實時監測系統真空狀態，當真空度異常時自動調整閥門；設置球體防過位保護，避免旋轉過度損壞密封面；閥體表面標注介質流向、拆裝順序與操作警示，便于維護人員識別；左、右閥體端部連接規格兼容 ISO-K（DN10-DN200）、CF（DN16-DN150）、KF（DN10-DN50）法蘭及 ISO 2852 快裝接頭，可直接匹配不同類型真空管路，無需額外改裝。

三、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范技術參數

真空范圍：常規型號適用真空度 10^-1 Pa 至 10^-9 Pa，特殊定制型號覆蓋超高真空（10^-10 Pa 至 10^-12 Pa）或低真空（10^3 Pa 至 10^-1 Pa）。

公稱通徑：常見規格 DN10（內徑 10mm）至 DN200（內徑 200mm），以中小口徑為主（DN10-DN100 占比超 80%），部分品牌提供 DN300 大口徑定制服務，適配不同流量需求。

工作溫度：彈性密封型號 - 30℃至 200℃，金屬密封型號 - 200℃（液氮環境）至 400℃（高溫烘烤），低溫優化型號可耐受 - 269℃（液氦環境）。

泄漏率：靜態泄漏率（氦質譜檢漏標準，含三段閥體連接密封檢測）：彈性密封≤1×10^-10 Pa?m³/s，金屬密封≤1×10^-11 Pa?m³/s。

驅動參數：手動驅動操作力矩≤15N?m（DN≤50）、≤30N?m（DN65-DN100）、≤50N?m（DN125-DN200）；氣動驅動需壓縮空氣壓力 0.4-0.8MPa，耗氣量 5-30L / 次（標準大氣壓下），啟閉時間 0.5-1.5 秒；電動驅動額定電壓 AC220V/AC380V/DC24V，電機功率 50W-200W，定位精度≤0.3°，支持 4-20mA 模擬量或 RS485 數字信號控制。

耐壓強度：閥體設計耐壓強度≥1.0MPa（壓力），三段閥體連接部位耐壓強度≥0.8MPa（壓力），可承受真空系統啟停壓力沖擊。

介質兼容性：316L 不銹鋼閥體 + 金屬密封兼容酸、堿、有機溶劑、強氧化性氣體等大部分腐蝕性介質；彈性密封需根據介質特性選擇密封圈，氟橡膠不適用于強氧化性與含氟介質。

維護參數：密封件更換時間≤10 分鐘（單人操作），球體拆裝時間≤15 分鐘，三段閥體組裝同軸度≤0.1mm。

真空球閥的常見材質包括不銹鋼、鋁合金和一些特種合金，這些材料因其耐腐蝕性、高強度和良好的加工性能而被選用。

1. 不銹鋼：具有優異的耐腐蝕性，能夠在多種腐蝕性介質中長期使用而不受損。此外，不銹鋼還具有較高的強度和硬度，能夠承受較大的壓力和沖擊。

2. 鋁合金：具有輕質、高強度和良好的加工性能，使得鋁合金真空球閥在航天、航空等領域具有廣泛的應用。此外，鋁合金還具有較好的耐腐蝕性，適用于一些特定的腐蝕性環境。

3. 特種合金：如哈氏合金、蒙乃爾合金等，這些合金通常具有更高的耐腐蝕性和強度，能夠承受更的工作環境，在某些特定的化工、海洋等環境中表現出色。

三、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范連接形式

依據真空系統與維護需求選型：明確系統極限真空度，超高真空（10^-9 Pa 以下）優先選擇金屬密封型號，確保三段連接與核心密封泄漏率均符合要求；若系統需頻繁維護（如高污染風險場景），優先選擇三片式結構，避免一體式閥門維護時拆解管路；根據維護空間大小，選擇緊湊型三段閥體設計（總長較常規型號縮短 15%），適配狹窄安裝環境。依據介質特性與溫度需求選型：強腐蝕性介質（如硫酸、氟氣）選 316L 閥體 + 金屬密封（無氧銅 / 哈氏合金密封圈）；高純潔凈介質（如半導體用高純氣體）選內壁電解拋光（Ra≤0.2μm）的閥體與低吸附密封；高溫工況（＞200℃）選金屬密封，低溫工況（＜-30℃）選低溫優化型金屬密封，避免密封件在溫度下失效。

依據驅動方式與自動化需求選型：實驗室低頻率操作、需手動微調流量的場景選手動驅動；高頻次啟閉、自動化生產線選氣動驅動，確保無油設計避免介質污染；遠程控制、精準流量調節（≤1%）或無人值守場景選電動驅動，確認控制信號與現有自動化系統（PLC/DCS）兼容。

依據管路連接與安裝需求選型：根據現有管路連接類型（法蘭 / 快裝）選擇左、右閥體端部規格，法蘭連接優先匹配 ISO-K 或 CF 標準，快裝連接適配 ISO 2852 卡箍；長距離管路或存在振動的場景，選擇三段閥體連接螺栓帶防松螺母的型號，避免長期運行中連接松動；需雙向流道的系統，選擇無流向限制的球體設計，確保介質雙向流通順暢。

真空球閥是一種重要的閥門類型，在工業生產中具有廣泛的應用。以下是對真空球閥的詳細介紹：

1. 通斷原理：當球體旋轉到與閥座接觸的位置時，閥門處于關閉狀態，氣流無法通過；當球體旋轉離開閥座的位置時，閥門處于開啟狀態，氣流可以通過。

2. 流量調節原理：通過改變球體的旋轉角度，可以改變閥門的開度，從而實現氣流流量的調節。當球體旋轉角度較小時，閥門開度較小，氣流流量較小；當球體旋轉角度較大時，閥門開度較大，氣流流量較大。

3. 密封原理：真空球閥的密封主要依靠球體與閥座之間的密封配合實現。在閥門關閉狀態下，球體與閥座之間形成緊密的密封，防止氣體泄漏；在閥門開啟狀態下，球體與閥座之間保持一定的間隙，使氣流能夠順利通過。

真空球閥的連接形式主要有法蘭連接和螺紋連接兩種。

1. 法蘭連接：包括光滑式、榫槽式、梯形槽式、透鏡式和O形圈式等多種類型，適用于不同壓力和工作環境的閥門。

2. 螺紋連接：分為直接密封和間接密封兩種，直接密封是內外螺紋直接起密封作用，間接密封則是通過螺紋旋緊的力量，傳遞給兩平面間的墊圈，讓墊圈起密封作用。

四、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范產品特點

真空球閥特點

1．球閥由閥體、閥桿、密封座、球體組成。

2．球閥的球芯是圓形的，可通過模擬信號調節球體開量，從而達到精準調節。

3．密封可靠，采用四氟密封可達到0泄露，可用于氣體、真空系統中。

4．耐高溫，采用PPL密封或金屬硬密封，在一些高溫氣體或液體中正常使用。

5．結構簡單，可自由拆卸密封，更換密封材料，使用方便。

6．使用壽命長，在正常工況下，多頻操作，無需更換密封件，可連續10萬次動作。

7．可用范圍廣，用于水、蒸汽，氣體，天然氣、液化氣等領域、高真空系統至高壓力都可應用。

8．由于球閥在啟閉過程中有擦拭性，所以可用于帶懸浮固體顆粒的介質中。

9、全通徑結構，流體阻力小，流量大，流量不受損失。

10、啟閉速度快，開啟關閉只需90度旋轉，開啟時間1秒。

1. 結構簡單：真空球閥的結構相對簡單，易于安裝和維護。

2. 密封性好：球體與閥座之間的密封配合使得真空球閥具有優異的密封性能。

3. 操作方便：通過旋轉球體即可實現氣流的通斷和流量調節，操作方便靈活。

4. 適用范圍廣：真空球閥可用于真空、低壓以及正負壓同用的場合，適用于多個行業領域。
   
   空球閥性能特點：
   1.高真空球閥密封結構設計好，漏率可達到＜1×10-10Pa.M3/S,改變了球閥不能滿足真空、高真空的現狀；
   2.開關扭矩小，配置氣動執行器小，工作穩定、可靠；
   3.真空球閥結構緊湊，重量輕，外形簡潔、美觀；
   4.該球閥既能適用高真空，又能適用一定的正壓力下使用。

五、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范應用范圍

半導體制造行業：在芯片光刻、離子注入、薄膜沉積（CVD/ALD）工藝中，需輸送超高純氣體（純度≥99.99999%）并維持 10^-6 Pa 至 10^-9 Pa 的高真空環境，且需定期維護密封件。進口三片式高真空球閥通過分體結構，可在不拆解管路的情況下更換密封件，避免高純氣體管路污染，金屬密封與電解拋光內壁確保介質純凈，適配半導體制程的高維護需求。

生物醫藥行業：在藥品凍干（疫苗、抗生素）、生物制劑提純工藝中，需保障介質無菌、無交叉污染，且需頻繁清潔維護。該類閥門采用 316L 閥體與食品級密封，三段式結構便于拆解清潔與滅菌，可耐受 121℃蒸汽滅菌，精準調節凍干機抽氣與泄壓速率，符合 GMP 標準，適配生物醫藥批次生產的高頻次維護需求。

科研領域：在低溫超導實驗、量子計算、超高真空表面分析（STM/XPS）實驗中，需維持 10^-9 Pa 至 10^-12 Pa 的真空環境，且需定期更換磨損部件。進口三片式高真空球閥通過分體結構，可單獨更換球體或密封件，避免實驗裝置整體拆解，高精度驅動實現流量微調，幫助科研人員快速恢復實驗系統，保障實驗連續性。

新能源行業：在鋰電池正極材料真空干燥、氫能燃料電池質子交換膜制備工藝中，需控制腐蝕性前驅體介質（如含氟聚合物），且需定期維護避免介質泄漏。該類閥門采用 316L 閥體與耐腐金屬密封，三段式結構便于檢查密封件磨損情況，氣動驅動實現自動化生產，保障真空干燥效果與生產安全，適配新能源行業連續生產與定期維護的雙重需求。

石油化工行業：在特種化學品真空蒸餾、高純溶劑提純工藝中，需控制易燃易爆或腐蝕性介質，且需減少維護停機時間。進口三片式高真空球閥通過分體結構，可快速更換密封件與球體，維護停機時間縮短至 30 分鐘以內，金屬密封耐受高溫蒸餾環境，適配石油化工行業高效生產與安全運維的需求。

真空球閥在多個行業領域中都有廣泛的應用，包括但不限于：

1. 石油和天然氣工業：用于控制油氣流向、調節壓力和防止泄漏。

2. 化工工業：用于控制流體的流動和壓力，常見于儲罐、反應器、管道等設備中的控制系統。

3. 電力工業：用于鍋爐、發電機組和冷卻系統等設備中，控制冷卻水和蒸汽流動。

4. 食品和飲料工業：由于結構簡單、易于清洗和維護，常用于流體控制，如調節流量、混合和分配物料等。

5. 制藥工業：用于控制藥品流向、調節壓力和溫度，以確保生產過程的安全和穩定性。

    

6. 

GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范主要零件材料

閥體、閥蓋、閥桿：不銹鋼
密封件：四氟乙烯、丁腈橡膠、氟橡膠、PPL。

主要技術性能

螺紋連接結構圖

螺紋連接外形尺寸

活套法蘭連接結構圖

活套法蘭連接外形尺寸(GB6070)

快卸法蘭結構圖

快卸法蘭連接外形尺寸(GB4982)

六、GU手動三片式高真空切斷球閥技術規范維護與保養

為了確保真空球閥的正常運行和延長使用壽命，需要進行定期的維護和保養。具體包括：

1. 定期檢查：檢查閥門的密封性能、球體與閥座的磨損情況以及連接部位的緊固程度。

2. 清洗與潤滑：定期清洗閥門內部的污垢和雜質，并對球體、閥座等部件進行潤滑處理。

3. 更換易損件：如發現球體、閥座等部件磨損嚴重或損壞，應及時更換以保證閥門的密封性能和使用壽命。

綜上所述，真空球閥憑借其優異的工作性能、廣泛的適用范圍以及方便的維護保養等特點，在工業生產中發揮著重要的作用。

真空球閥啟閉件是球體，由閥桿帶動，并繞球閥軸線作旋轉90°開啟或關閉。亦可用于流體的調節與控制，在管路中主要用來做切斷、分配和改變介質的流動方向，密封性好，操作方便，開閉迅速，結構簡單、體積小、阻力小，重量輕等特點。

球閥的安裝步驟如下：首先檢查閥門外觀是否完好，球體轉動是否靈活，確認無卡滯現象。清理管道接口的雜質、毛刺，保證密封面平整清潔。根據閥門的連接方式進行安裝，法蘭連接時，將閥門置于兩管道法蘭之間，對齊螺栓孔，放入密封墊片，均勻擰緊螺栓，避免受力不均導致閥體變形；螺紋連接時，在螺紋處纏繞密封帶，手動旋緊后用工具適度擰緊，防止過緊損壞螺紋。安裝時注意閥體上的流向標識（如有），確保介質流向與標識一致。安裝完成后，進行啟閉試驗，檢查是否能正常開關，有無泄漏情況，確認無誤后投入使用。

試驗地點與設備：

壓力試驗應由閥門閥門制造廠內進行。

用于進行壓力試驗的設備，在試驗時不應對閥座密封施加外力。如使用端部夾緊試驗裝置，閥門制造廠應能證實該試驗裝置不影響被試閥門的密封性。對夾式的試驗裝置適用于對夾式的閥門，如對夾式止回閥和對夾式蝶閥，對于真空球閥，若其為對夾式，則同樣適用。

試驗要求：

每臺閥門應根據GB/T 26480-2011的要求進行壓力試驗。對于表中的“選擇”試驗項目，買方可以選擇做試驗。

除訂貨合同另有規定外，對具有上密封結構的閥門，其上密封試驗可由制造廠選擇用高壓試驗或用低壓試驗。

試驗壓力：

殼體試驗壓力通常為閥門在38℃時創新允許工作壓力的1.5倍（對于鋼制閥門），且試驗壓力值應加大圓整到0.1MPa。

高壓密封試驗壓力通常為閥門在38℃時創新允許工作壓力的1.1倍（對于除蝶閥和止回閥外的其他結構閥門）。蝶閥的高壓密封試驗壓力可能有所不同，需根據具體規定執行。

試驗介質與溫度：

殼體試驗、高壓上密封試驗和高壓密封試驗的試驗介質可以是水、煤油、黏度不高于水的非腐蝕性液體、氮氣或空氣。試驗介質的溫度應在5℃~50℃之間。低溫閥門的試驗介質溫度在訂單中規定。

低壓密封和低壓上密封試驗的試驗介質可以是空氣、氮氣或惰性氣體。

試驗持續時間與結果判定：

保持試驗壓力的較短時間需根據具體規定執行。

在試驗持續時間內，閥門應無可見泄漏。對于液體試驗介質，不得有可見的液滴或表面潮濕；對于氣體試驗介質，應無氣泡漏出。

特殊試驗要求：

當訂貨合同有要求進行高壓氣體殼體試驗時，該試驗應在液壓殼體試驗之后進行，并要有相應的安全防護措施。試驗壓力應是閥門在38℃時創新允許工作壓力的1.1倍或按訂貨合同的要求。