Фролов Е.С. - Вакуумная техника (1037534), страница 27
Текст из файла (страница 27)
6.67. сэерхэысоиоэвэуумяое рввиэзэ- ное соединение тсля н твердых уплотняемых поверх. настей. Прн многократной гсрмстнзацин на покрытии уплатняемых поверхностей в результате их контакта с остаточной газовой средой вакуумного объема или атмосферой образуется оксидиая пленка (рис. 5.30„ П1), которая в дальнейшем может служить причиной появления течей (рис. 5.30, 1У). В связи с этим наиболее перспективны принципы герметизации, основанные на разрушении оксидиой пленки, исключении возможности ее образованна нли на использовании оксидной пленки при условии применения специальных материалов в качестве уплотнителей, например легкоплавких стекол.
Узел уплотнения с защитой герметнаируемых поверхностей от окисления (Рис. 5.31) имеет фасонную шайбу 3, предохраняющую поверхность кольца Б экрана б от возможного контакта в разгерметиэировзнном состоянии с атмосферой и, следовательно, от окисления. По периметру сная вследствие объемной усадки металла-уплотнителя обРазуется полый канал высотой Ь и шириной 1, покрытый оксидной пленкой 7. При перемещении в расплав спаянного экрана б натекание (поток Оз) пРонсходит по повеРхности оксидной пленки 7. уменьшение натекания обеспечивается разрывом пленки при перемещении кольца 5 относительно шайбы 3 на расстояние Ь ) ~ 2с + й.
Значение Ь с достаточной точностью можно определить из зави- симости () У ни нЫ Ь, где () — коэффициент объемной упадки; У вЂ” объем металла-уплотнители! 1!в диаметр шайбы. Разъемное соединение рассмотренного типа, применяемое для уплотнения рабочих объемов вакуумных установок, поиазано на рис. 5.32. Камера установки состоит из герметизированных уплотнителями 7 наружной оболочки 9 и уплотиительного экрана 1, между которыми расположен нагреватель 10 для обезгаживания поверхностей. Для герметизации разъемного соединения через штуцер б или через зазор между металлом-уплотнителем 3 и торцом уплотнительного экранз 1 134 ВАКУУЛГНМЕ ГЕРМЕГИЧИЫЕ СОЕДИНЕНИЯ Саереамеоноаекууннме р еьеннме соединении 136 метизируемых поверхносткх.
Для разрушения оксидной пленки на поверхности герметизирующего экрана можно применять способ герметиаации с использованием вязкостиого трения [4! или гидростатического давления (рис. 5.34). При нагревании герметизкруюшего экрана до температуры выше температуры плавления уплотннтеля получают слой полипы металла-уплотиителя 8 исходит до упора обечайки П в ограничительный буртик на верхнем фланце 1. При этом прекращают навиичивать гайку !3 на обечайку П, выключают электроиагреватель 9 и включают систему охлаждения 8.
Разгерметизацию фланцевого соединения выполняют в обратной последовательности. Другой принцип соадаиия герметичного соединения — герметизапия с разрушением океидной пленки на гер. откачивают полость а. При этом наружная оболочка 9 уплотняется атмосферным давлением. Затем металл-уплотнитель нагревают в вакууме электро еагреватедем 8 до температуры иа 50 ... 100 К выше температуры его плавления и после расплавления опускают в ванну 2 уплотнительиый экран ! с защитным кольцом В. Опорный диск кольца В упирается в неподвижную стенку корпуса установки, а экран 1 опускается; прн этом между его торцом и защитным кольцом В образуется зазор 3 ... 4 мм.
После опускания уплотнительного экрана в крайнее нижнее положение металл. уплотнитель через штуцер 4 охлаждают и при температуре 323 ... 333 К в один иа объемов, расположенных внутри или снаружи экрана 1, можно напускать атмосферный воздух.
Подьем и опускание камеры происходит от электромеханического привода. При. вод позволяет перемещать уплотнительный экран, связанный со штоком П и кронштейном !2, относительно наружной оболочки, а также поднимать их вместе после напуска в рабочий объем атмосферного воздуха. Шток П уплотнен сильфоном.
1)ри раагерметизации камеры полости, расположенные по обе стороны от уплотнитсльного экрана, откачивают до давления не менее 10 Па, расплав. люот металл-уплотнитель и поднимают экран, внутренняя уплотиительная поверке ость которого, находясь в расплавленном уплотнителе, входит в контакт с поверхностью защитного кольца. Дальнейший подьем экрана происходит вмесФе с кольцом до разгерметизации соединения. После этого елеталл-уплотннтель охлаждают. Таким образом, в разгерметизированном состоянии поверхность уплотннтельного экрана защищена от соприкосновения с газамн защитным кольцом, что способствует надежной герметизации при повторном уплотнении. Сверхвысоковакуумное фланцевое соединение с защитой герметизнруемых поверхностей от окисления, работающее при произвольной ориентации в пространстве, показано на рис.
5.33. В этом соединении расплав. ляемый металл-уплотнитель и герметизируемые им поверхности не кои- тактируют с атмосферой и, следова. тельно не окисляются, что способствует надежной герметизации. Соединение (рис. 5,34, положение 1) состоит иэ верхнего фланца ! с иакидиой тай. кой 13 и нижнего фланца !О с герметично закрепленной обечайкой П, имеющей резьбу на внешней поверхности. На фланце ! концентрично проходному отверстию расположена кольцевая полость, внутри которой размешен кольцевой клапан !2, герметично соединенный с фланцем ! полой упругой оболочкой 2 и уплотняющий кольцевое отверстие торца полости.
Часть кол~ценой полости заполнена металлом-уплотнителем 7. На фланце 10 против полости вдоль оси проходного отверстия размещена подвижная герметичная кольцевая ванна, образованная полой упругой оболочкой 6. Последняя герметично соединена с одной стороны с фланпем 10, а с другой — с подвижным диском 4. Диск имеет кольцевое отверстие, уплотненное непопвижным нлапаном 3, который размещен внутри оболочки 8 н контактирует с кольцом 8. Полость ванны заполнена металлом-уплотни. телем, Г!ри герметизации фланцевого соединения гайку 18 навинчивают ручкой !4 на обечайку 1! до достижения плотного контакта торца кольцевой полости с диском 4 фланца 10.
Прн этом металл-уплотнитель,находящийся в полости и кольцевой ванне в твердом состоянии, препятствует перемещению клапана 12 и диска 4. Затем электронагревателем 9 расплавляют металл-уплотнитель 7, вследствие чего появляется возможность перемещения клапана 12 н диска 4, и продолжают навинчивать гайку !3 на обечайку П. При этом то.
рец колец полости, воздействуя на под. внжный диск 4, опускает его, сжимая упругую оболочку 8, и кольцо 3 поднимает клапан !2. сжимая упругУю оболочку 2. В реаультате в кольпевой зазор (рис. 5.34, положение !!) нз кольцевой полости и кольцевой ванны начинает поступать чистый неокислеииый металл-уплотнитель 7, что приводит к образованию надежного герметичного соединения.
Сжатие коль. цевых упругих элементов 2 н б про Рас. з.зз, Разъемное фааипозоо сослипоиис с защитой гсрмсеизирусммх поверхностей от оавснонии, работающее при произаоаьиой ориситачии з пространства (! и Гà — соотаьтстзаиио отармтоо и аазрмтоо похомсиив) усхкскк47кккякя ккякр (37 Вдкуумные Герметичные саедипени)г 136 Г л а в а 6. Вакуумные камеры ООО а) Ряс. Э.эч. Схекх уякятнеякя с ксяяхььака янек кяькясткягя трения." к — к рквгеркетязкрокккяом состоянии! б — к геркетяьяраккккам состоянии; !— вкякк,' у, 4 — хлектроккгревателк; 3— металл-уялоткяткль: 4 — герметквярую- 7 щкй экРан; 4 — слой аалуды; 7 — ся. стена кхлажденк» ка экране в жидкой фазе с вязкостью як (О Па с.
Металл-уплотнитель в ванне 1 нагревают до температуры качала изменения фазового состояния, при котором вязкость уиеиьшается на несколько порядков. Нагретый герметизнруюший эк. ран 5, опушенный в металл-уплотннтель ванны, в момеят начала изменения фазового состоянии перемешается в среде, во мкого раз более вязкой по сраннеиню с расплавленным металломуплотиителеи на самом гер.летизирующем экране. Это приводит к разрыву оксидной пленки и очищению от нее всего экрана и 47озваляет получить во внутренних слоях металла-уплотнителя в ванне кеокисленную поверхность герметизирующего экрана, взаимодействующую с иеокисленным металлом-уплотннтелем ванны.
После- Ряс. З.зэ. Рккъкмяяе сккрхкмсякккккууккке сяедяккяке с ркзрущкяяем ексклкой акьякк к кткрмтям (к! к закрытом 4Э! якхккеяяк дующий нагрев соединения до тем. пературы выше температуры плавления металла-уплотвнтеля необходим для обеспечения максималькаго смачи. ванин и, следователько, герметично соединения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
