Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 75
Текст из файла (страница 75)
необходи. ма передача внутрь вакуумной камеры поступательного, вращательного или колебательного движения. К настоящему моменту уже разработана много вариантов вводов этого типа и непрерывно продолжается разработка модификаций (248). Наибольшее применение для передачи движения нашли вводы с прокладками из эластомеров, с металлическимн сильфонамн или с магнитным приводом.
Несколько вариантов вводов с уплотнителями нз валу иэ эластомеров показаны на рис. 79. В варианте а используется двойное уплотнение кольцевыми прокладнами, допускающее как возвратнопоступательиое, так и вращательное движение, см. равд. 4 Б, 2). Обычно вал центрируется самими прокладками, однако иногда лля обеспечения более высокой точности центровки применяются внешние шарикоподшипники. Для уменьшения трения используются силиконовые масла, имеющие низкое давление паров.
Это особенно существенно для вводов с возвратно-поступательными перемещениями. Для вводов вращения можно использовать специфические антифрикционные свойства тефлоновых прокладок (или резиновых прокладок, покрытых тефлоновыми оболочками). Пространство между валом и отверстием можно либо откачивать для обеспечения охранного вакуума, либо заполнять маслом или специаль. ной аитифрикционной смазкой.
Последний вариант характерен для высоковакуумных вентилей с линейным перемещением штока. Такие вводы серийно выпускаются с диаметрами вала от 6 до 50 мм, линейным перемещением до 1О см и скоростью вращения до 500 об/мин. Некоторые типы вводов вращения с антифрикционной смазкой позволяют увеличить скорость вращения более чем до !000 об/мин, прн скорости натекамия не выше 1О-ь мм рт. ст. л с-Ч Применение вводов с уплотиителями на валу для вакуумных систем с давлением ниже 1О-т мм рт. ст.
проблематично, особенно если требуется обеспечить возвратно-поступательное движение. Последние часто являются причиной резких изменений уровня вакуума вплоть до двух порядков величины, в зависимости от амплитуды перемещений, скорости вращения и типа айтифрикционной смазки. На рис. 79, б 28! Гл, 2.
1екника высокого вакуума показаны вводы с уплотнением Вильсона 12801. Для конструкцнй этого типа характерны плоские прокладки из эластомеров с диаметром централь. ного отверстия, на 20 — Збуь меньшим, чем у вала. Прокладки фиксируются уплотияющей гайкой под углом к валу ЗО'. Для уменьшения величины натекания весьма существенны чистота обработки поверхности вала и применение масляного уплотнения. Обычно для этих целей используются масла с низким давлением паров, но иногда и простая силиконовая антифрнкционная смазка.
Дяаметр вала варьируется в пределах 1,5 — 60 мм, Рис. ур. Вводы дан нередати движении,с унлотннтелами иа алаатомерое иа адать а — анешнее уплотнение нала; б, о, е — йуолотнение Вильсона: д — шеарониое уилот. иенне. По ворядку величины скорость иатекання через неподвижный ввод Вильсона близка к 1О-а мм рт. ст. л с-Ц При медленном вращении вала (до 60 об/мии) оиа увеличивается всего в два раза (2481. Более высокие скорости натекания характерны для вводов линейного перемещения, особенно когда вал вдвигается в камеру.
Одна из модификаций ввода Вильсона может быть использована таиже и для передачи иолебательного илн углового перемещения. Примеры таких вводов представлены на рис. 79, э н г. Первый вариант может передавать также поступатедьное и вращательное движение, тогда как последний — только колебательное вокруг цнлиидричесиой осн. Взвод вращекня н возвратно-поступательного перемещения, показанный иа рис. 79, д, известен под названием шевроииого. Стопка прокладок обеспечивает большую площадь поверхности уплотие- 4.
Техника монтажа вакуумных систем ния в хорошую центровку вала. Уплотнвющее усилие создастся затяги. ванием гайки. Для уменьшения трения о прокладку применяют смазку. Вводы шевронного типа используются главным образом для валов большого диаметра в случаях, когда требуются только небольшие поступательные перемещения или малые скорости вращения. Моднфикацйи ос. новного варианта (рис. 79, д) включают в себя разделение прокладок на две группы: прокладки для создания охранного вакуума и пружинные прокладки, для увеличения уплотняющего давления 1281).
Как правило, Рис. Зэ. Вводы ва основе металлнчесвив снлыроновг о — лли передачи воаврвтно.востуиательиого движение (ив основе сварного снльфо. иа); б — длв вращательного двимсвив (на основе игтамиованного силырига). применение вводов с уплотннтелями из эластомеров на валу для высоко- вакуумных систем ограничено. Онн, а частности, используются в тех случаях, когда требуется только периодкческое вращение вала. Прн больших скоростях вращения наблюдается быстрое увеличение скорости натекания, возрастающее еще больше при создании условий для скользящего вра. щения.
Продолжительная эксплуатация усугубляет проблему из-за износа прокладок н потери антифрикционной смазки. От перечисленных выше недостатков вводов с уплотнением на валу свободна другая группа стройств для передачи движения на основе металлических сильфонов. екогорые иэ ник выдерживают прогрев и поэтому могут быть использованы в сверхвысоковакуумных системах. Снльфоиы — это тонкостенные гофрированные гибкие и растягивающиеся трубки.
Они изготавливаются либо сварной колец (двафрагм) последовательно по внутренним клн внешним периметрам соседних колец (рис. 80, а), либо гидравлической штампавкой тонкостенной трубки (рис. 80, б). Для сильфонов первого типа используются хорошо сварнваемые материалы типа нержавеющей стали н сплавов никеля, тогда как для второго необходимы пластичные металлы, такие как фосфористая нлк бернллиевав бронза к латунь. Жесткость силь- фонов зависвт от пластичности металла, толщины стенок, числа и глубины Гл. 2. Техника высокого вакуума воли. В сварном сильфоне волны могут быть сделаны более глубокнмн, поэтому такие снльфоны получаются менее жесткими.
Отношение длин снльфона в растянутом й в сжатом состояниях достигает шестн. За редкнм исключением, вводы на основе сильфонов предназначаются для передачи либо возвратно-поступательного, либо вращательного движения. Первый вариант не находит широкого применения нз-за относительно малой величины допускаемого перемещения (до 25 мм для стандартных снльфо. нов). Кроме того, они дороги и громоздки. Последнее связано с тем, что вал должен быть длинным настолько, чтобы обеспечить нужную степень сжатия сильфона, а внутренний диаметр снльфона должен быть значительно большим, чем у вала, чтобы не ограничивать степень растяжения снльфона.
Один нз вариантов снльфонных вводов для передачи линейного перемещения представлен на рнс. 80, а. Для облегченна проверкн герметичности н удобства ремонта выходного отверстия сяльфоны приварены к разборным фланцевым соединениям. Направленное перемещение вала задается двумя внешними подшипниками.
Для недостаточно жестких сильфонов прнходится уменьшать перепад давленнн за счет откачки внешнего пространства. Это уменьшает величину усилия, требуемого для иеремещення, но, что более существенно, вызывает скручивание снльфона, которое может стать причиной чрезмерной его деформации. Для предотвращения случайного повреждения снльфона по этой причине возвратное н поступательное движение вала ограничены шплинтами илн кольпамн со стопорнымн винтами на обоих концах вала. Значения максимально до. пустнмых перепадов давления я деформаций снльфонов обычно указываются изготовителем. Понупая сяльфонный ввод для передачи линейного перемещения, следует заказывать весь увел, собранный на фланце, поскольку сборка его нз отдельных деталей, включающая в себя сварку тонкостенных элементов, является довольно сложной операцией, см. равд.
4А, 2). Схематическое изображение ввода вращения на основе силь. фона представлено на рнс. 80, б. Внешнее крутящее усилие передается частн снльфона, непосредственно связанной с диском внутреннего ведомого вала. В некоторых конструкцнях прнменяется дополннтельное механн. ческое сцепление с внешним валом посредством двух крнвошнпов. Поскольку прн передаче двнження снльфон непрерывно изгибается, то для увелнчення допустимой скорости вращения н срока службы устройства необходимо, чтобы эксцентрнснтет сцепления диска был достаточно малым.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
