Сверхвысоковакуумный клапан

 

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для ге,рметичного перекрытия прогреваемых сверхвысоковакуумных коммуникаций. Целью настоящего изобретения является повышение долговечности и надежности за счет уменьшения усилия герметизации и исключения перегрузки на уплотнительную пару при прогревах в закрытом положении. Для этого в сверхвысоковакуумном клапане с запорным элементом 6, установленным на подогреваемом штоке 10, связанном с приводным звеном 5, связь штока 10 с приводным звеном 5 выполнена в виде стакана 11 с упором 13, причем стакан 11 установлен на штоке 10 с возможностью осевого перемешения и взаимодействия с приводным звеном 5, а шток 10 подпружинен относительно приводного звена 5 и снабжен упором 13, а между упором 13 штока 10 и упором 14 стакана 11 установлен упругий элемент 15. 2 ил. СО 00 N3 СО 00 О 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4051806/31-08 (22) 27.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Московский институт электронного машиностроения (72) В. Б. Батраков, Б. Г. Львов и П. А. Павлов (53) 621.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 412428, кл. F 16 К 49/00, 1974. (54) СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНЫЙ КЛАПАН (57) Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для герметичного перекрытия прогреваемых сверхвысоковакуумных коммуникаций. Целью настоящего изобретения является повышение дол„„SU„„1323806 А 1 (50 4 F 16 К 49 00 51 02 31 44 говечности и надежности за счет уменьшения усилия герметизации и исключения перегрузки на уплотнительную пару при прогревах в закрытом положении. Для этого в сверхвысоковакуумном клапане с запорным элементом 6, установленным на подогреваемом штоке 10, связанном с приводным звеном 5, связь штока 10 с приводным звеном 5 выполнена в виде стакана 11 с упором 13, причем стакан 11 установлен на штоке 10 с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с приводным звеном 5, а шток 10 подпружинен относительно приводного звена 5 и снабжен упором 13, а между упором 13 штока 10 и упором 14 стакана 11 установлен упругий элемент 15. 2 ил.

1323806

10

Формула изобретения

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для герметичного перекрытия прогреваемых сверхвысоковакуумных коммуникаций.

Цель изобретения — повышение долговечности и надежности, что уменьшает усилие герметизации и исключает перегрузки на уплотнительную пару при прогревах в закрытом положении.

На фиг. 1 изображен сверхвысоковакуумный клапан в открытом положении; на фиг. 2 — то же, в закрытом положении.

Сверхвысоковакуумный клапан состоит из корпуса 1 с седлом 2, сильфонного ввода движения 3 и автоматического привода 4 с приводным звеном 5. Внутри корпуса 1 размещен запорный орган 6 с уплотнительной прокладкой 7, расположенной на штоке 8 клапана, который в свою очередь соединен с имеющим нагреватель 9 штоком 10 привода, с насаженным на его конец стаканом 11. При этом в стакане 11 выполнено сквозное отверстие, в котором закреплена ось 12, проходящая через продольное отверстие, имеющееся на конце штока 10. Кроме того, шток 10 снабжен упором 13, а стакан 11 снабжен упором 14. между которыми в напряженном состоянии размещен упругий элемент 15, жесткость которого равна жесткости уплотнения при достижении требуемой величины натекания через уплотнительную пару, а между приводным звеном 5 и штоком 10 размещен пружинный элемент 16, Сверхвысоковакуумный клапан работает следующим образом.

Сверхвысоковакуумный клапан открыт.

При его закрывании движение от автоматического привода 4 передается приводному звену 5, которое, перемещаясь поступательно, воздействует через основной упругий элемент 15 на ш-ок 10, перемещение которого приводит к перемещению штока 8 клапана с запорным органом 6 к седлу 2. После соприкосновения уплотнительной прокладки 7 с седлом 2, дальнейшее перемещение приводного звена 5 приводит к сжатию пружинного элемента 16 до усилия предварительного — наименьшего усилия сохранения заданной величины натекания через соединение после его герметизации, определяемого существованием эффекта «гистерезиса» натекания, сущность которого состоит в том, что после достижения герметичности цельнометаллическог0 соединения прикладываемое усилие можно уменьшить без нарушения вакуумной плотности стыка. При этом приводное звено 5 привода 4 смыкается со стаканом 11, образуя жесткую систему: привод — стакан — упругий элемент — шток — уплотнительная пара, жесткость которой определяется жесткостью упругого элемента 15 и равна жесткости уплотнения в момент достижения тре20

40 буемой величины натекания через уплотнительную пару, т.е. выше, чем жесткость уплотнения после предварительного нагружения. В этот момент автоматический привод отключается.

Приложенное усилие предварительного нагружения при прямом цикле уплотнения не обеспечивает требуемой величины натекания через стык уплотнительной пары, составляя 1/3 — 1/4 часть от необходимого для достижения требуемого натекания усилия герметизации. Поэтому для ее достижения используется нагреватель 9, например катушка индукционного нагрева. Вследствие нагрева, линейный размер штока 10 увеличивается и происходит доуплотнение стыка, причем дальнейшее увеличение температуры нагрева не приводит к перегрузке уплотнительной пары, так как жесткость соединения превышает жесткость упругого элемента 15 и дальнейшее увеличение линейных размеров штока 10 будет компенсироваться сжатием упругого элемента 15.

После герметизации соединения нагреватель

9 отключают, при этом (по мере охлаждения штока 10) усилие герметизации снижается до усилия предварительного уплотнения, поддерживаемого пружинным элементом 16 и сохраняющего (в силу эффекта «гистерезиса» натеканий) соединение герметичным. Сверхвысоковакуумный клапан закрыт.

Открывание сверхвысоковакуумного клапана производится простым отводом запорного органа 6 с помощью автоматического привода 4.

При прогревах сверхвысоковакуумного клапана в закрытом положении, избыточные нагрузки на уплотнительную пару, возникающие вследствие разности коэффициентов линейного расширения материалов седла 2 и уплотнительной прокладки 7, также как и в случае повышения температуры нагревателя 9 выше требуемой, компенсируются сжатием упругого элемента 15. При этом величина сжатия уплотнительной пары не превышает усилия герметизации.

У предлагаемого сверхвысоковакуу.много клапана (по сравненик> с известными) повышены надежность и ресурс работы в 1,5—

2 раза, уменьшены масса и габариты, уменьшена мощность привода в 2 — 4 раза, упрощена эксплуатация.

Сверхвысоковакуумный клапан, содержащий запорный орган, установленный на подогреваемом штоке, связанном е приводным звеном, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности, связь штока с приводным звеном выполнена в виде стакана с упором, ус1323806

Составитель Т.Максимкина

Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 2950/41 Тираж 811 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тановленного на штоке с возможностью осевого перемешения, причем шток подпружинен относительно приводного звена и снабжен упором, а между упорами штока и стакана установлен упругий элемент, жесткость которого равна жесткости уплотнения.