Vakum ventil je ključni uređaj za regulaciju tečnosti u vakuumskom okruženju putem preciznog brtvljenja i upravljanja pogonom. Njegov radni mehanizam može se podijeliti u sljedeće osnovne module:
1. Osnovni radni mehanizam
Particija za brtvljenje
Usvajanje dinamičke brtve svih metalnih mehura (umjesto tradicionalnog pakiranja), ekspanziraju i ugovaraju i ugovaraju se kada se stabljica ventila kreće kako bi održala nepropusnost vakuumske komore, a stopa curenja je manja ili jednaka 1 × 10⁻¹⁰ godini · m³ / s.
Kad se kapija zatvori, on formira molekularnu postavku sa zrcalnim sjedištem ventila (RA manji od 0,2 μm) i surađuje s brtvenim prstenom bakra kako bi se poboljšao efekt za brtvljenje kontakta.
Kontrola pogona
Priručnik: Crv prijenos zupčanika, mehovi se pokreću gore i dolje okretanjem ručnog kotača, a obrtni moment je manji od ili jednak 15n · M4.
Vrsta električnog automobila: Stepper motorni pogon, tačnost pozicioniranja 0,01 mm, pogodna za prenosnu prenosni sistem poluvodiča.
Pneumatski tip: komprimirani zrak pokreće klip cilindra, vrijeme odziva je<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Ravnoteža pritiska
Tijelo ventila opremljeno je KF16 pomoćnim priključkom za vađenje zraka. Prije otvaranja i zatvaranja koristi se neovisna vakuumska pumpa za uravnoteženje razlike tlaka između šupljine ventila i sistema (Δp <10pa) za sprečavanje poremećaja vazduha.
2. Tipični režim rada
| Režim | Proces rada | Primjena |
|---|---|---|
| Potpuno zatvoren | Kapija u potpunosti pritisne sjedalo ventila da bi se formirala dvostruka brtvila (mehovi + kontaktna površina) | Izolacija cijevi za ubrzanje čestica |
| Uredba o protoku | Otvor ploče ventila kontrolira se na 10% -90%, a linearna kontrola protoka postiže se kroz utor u obliku slova V-u obliku slova V | Injekcija plina za proces vakuumskog premaza |
| Brzo rezanje | Pneumatski aktuator pokreće postupak isključivanja u nuždi, vrijeme odziva manje ili jednako 0,3s | Nuklearni fuzijski uređaj bez curenja |
| Održavanje pritiska | Povezana sa vakuumskim mjeračem, otvor ventila automatski je dobro podešen za održavanje postavljenog vakuumske stupnjeve (± 0,5PA) | Komora za simulaciju prostora |
3. Karakteristike materijala i procesa
Tijelo ventila: 316L ultra-nisko ugljično nehrđajuće čelične poliranje, smanjujući površinu adsorpcije plina za više od 60%
Brtveni komponente: Hastelloy C-276 mehovi (otporan na 100.000 ciklusa umora) + bakar bez kisika (Vickers tvrdoća HV80)
Obrada površine: brtvljenje površinskih ionskog prskanje titanijumske ploče (debljina 2μm), koeficijent trenja smanjen je na 0,08.
4. Upoređivanje scenarija aplikacija
| Polje | Tip ventila | Zahtevi za vakuum | Posebne potrebe |
|---|---|---|---|
| Poluprovodnička proizvodnja | Električni visoki vakuum ventil | Manje ili jednako 1 × 10⁻⁷ pa | Otporan na pečenje od 150 stepeni, izdanje nula čestica |
| Ispitivanje svemirskih letjelica | Pneumatski ventil za brzo zatvaranje | Manje ili jednako 1 × 10⁻⁵ pa | Otpornost na vibraciju (20-2000Hz) |
| Izvor snage za sinhrotron | Ventil za hlađenje tečnosti | Manje ili jednako 1 × 10⁻⁹ pa | Tekuća jakna za hlađenje dušika (-196 stepeni) |
| Nuklearni fuzijski uređaj | Izolacioni ventil otporan na zračenje | Manje ili jednako 1 × 10⁻⁴ pa | Neutron otpornost na ozračivanje (10¹⁹ n / cm²) |
5. Parametri ograničenja performansi
Raspon temperature: -269 stupnjeva (tekući tip hlađenja helijuma) do 450 stepeni (tip visoke temperature)
Raspon promjera: Mikro ventil φ6mm do velikog vakuumskog ventila φ1200mm
Životni indeks: montaža brtvene brtve veća ili jednaka 50.000 ciklusa otvaranja i zatvaranja