Способ герметизации цельнометаллического разъемного вакуумного соединения

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Pmin фиа. 7 (21) 3808280/25-08 (22) 30.10.84 (46) 07.03.86. Бюл. У 9

{71) NocKoBcKHA институт электронного машиностроения (72) И.Ф.Лобанов, Б.Г.Львов и А.С.Шувалов (53), 62.672(088.8) (56) Рот А. Вакуумные уплотнения.

М.: Энергия, t971, с. 349,рис.б-29.

Авторское свидетельство СССР

Ó 351022, кл. Р 16 К 3/00, 1972. (54)(57) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЦЕЛЬНОМЕТАЛЛИЧЕСКОГО РАЗЪЕМНОГО ВАКУУМНОГО СОЕДИНЕНИЯ, заключающийся в

„„SU„„1216524 . А

1216524

Изобретение относится к вакуумной технике, в частности к способам многократно воспроизводимой герметизации сверхвысоковакуумных цельнометаллических уплотнительных пар, и может быть использовано в вакуумных клапанах, затворах и фланцевых соединениях.

Целью изобретения является повышение ресурса работы соединения при одновременном расширении эксплуатационного диапазона и повышении быстродействия при разгерметизации за счет уменьшений усилия герметизации.

На фиг. 1 показана зависимость натекания через уплотнительную пару от прикладываемой нагрузки (гистеризис натекания); на фиг. 2 — зависимость натекания через уплотнительную пару от температуры при постоянной нагрузке.

Герметизацию разъемного вакуумного соединения осуществляют следующим образом.

Один из элементов уплотнительнай пары, например перекрывающий диск с уплатнителем из меди в сверхвысо.ковакуумном клапане, подводят вручную или с помощью автоматического ЗО привода к седлу, выполненному из нержавеющей стали, и уплотняют его наименьшим усилием, определяемым гистерезисом натекания, который заключается в там, что после герме- 35 тизации уплотнительной пары усилие, прикладываемое к ней, можно уменьшить без изменения натекания через нее (фиг. 1), При этом наименьшее усилие Рн, поддерживающее постоянство® натекания, составляет i/2 — 1/3 часть от необходимого усилия герметизации P . Усилия P„ P заг висят от деформационной схемы уплотнения, геометрии уплотнительнай пары и ее материалов.

Наименьшее усилие, определяемое гистерезисам натекания, при прямом цикле уплотнения не обеспечивает гер-56 метизации уплотнительной пары, поэтому ее нагревают до температуры, достаточной для необходимой герметизации, задаваемой потоком натекания через контакт уплотнительной па- 55 ры, но меньшей температуры перехода уплотнителя из одного фазового состояния в другое, например для материала уплатнителя из меди 230270 С.

При исследованиях цельнометаллических уплатнительных пар эксперимен тальна установлена зависимость натекания через контакт пары от температуры ее нагрева, показанная на фиг. 2, для материалов пары медь — . нержавеющая сталь. После осуществления механическим образом предварительного уплотнения усилием Р уста У навливают достаточно большой поток натекания Q через контакт уплатнительной пары. Затем пару нагревают, при этом поток натекания уменьшается.

Температуру Т нагрева увеличивают до тех пор, пока натекание уменьшится да значения, задаваемого для сверхвысаковакуумных соединений.

Уменьшение натекания при повышении температуры происходит из-за разности линейнога расширения элементов уплотнительной пары вследствие их различных длин и коэффициентов температурного расширения.

После достижения необходимой герметизации вакуумного соединения его охлаждают до комнатной температуры, при этом герметизация не нарушается (фиг.2). Этот эффект воспро изводится многократно и используется в изобретении. Несмотря на то, что предварительное небольшое усилие не обеспечивает необходимой герметизации, после проведения цикла нагрева и охлаждения уплотнительной пары этого усилия достаточно для поддержания надежной герметизации вакуумного соединения, на несколько порядков меньшей па натеканию, чем при предварительном механическом уплотнении. Этот эффект объясняется гистерезисом натеканий. При нагре— ве возникает значительное усилие вследствие разности термических расширений, обеспечивающее необходимую герметизацию. При охлаждении эта усилие уменьшается да нуля и на уплотнительную пару воздействует толька предварительное усилие уплотнения.

Согласна гистерезису натеканий (фиг,1) уменьшение усилия герметизации не изменяет поток натекания через контакт уплотнительной пары цо некоторого предельного значения, 1216524

Таким образом, предварительное усилие уплотнения Р должно равняться наименьшему усилию

Рмин внк

10

Ю 100 150 МО 850 ХОО Т C

Фиг. Г

Составитель Т. Маклакова

Редактор А. Ворович Техред С.Мигунова

Корректор В. Бутяга

Заказ 983/45 Тираж 880

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

Разгерметизация вакуумного. соединения не требует нагрева и осуществляется механическим отводом одно- . го из элементов уплотнительной пары.