Vakuumski ventil je ključna naprava za uravnavanje tekočine v vakuumskem okolju z natančnim tesnjenjem in krmiljenjem pogona. Njegov delovni mehanizem lahko razdelimo na naslednje jedrne module:
1. jedro delovne mehanizma
Ealing particija
Če sprejmemo dinamično tesnilo z metalnimi metami (namesto tradicionalnega pakiranja), se meh širi in se krči, ko se steblo ventila premakne, da ohrani zračnost vakuumske komore, stopnja puščanja pa je manjša ali enaka 1 × 10⁻¹⁰ Pa · m³/s.
Ko so vrata zaprta, tvori molekularno prileganje z zrcalno polagiranim ventilom (RA manj ali enaka 0,2 μm) in sodeluje z obročkom za tesnjenje bakrene zlitine, da poveča učinek tesnjenja kontaktnega tesnjenja.
pogon krmiljenja
Mamanual Type: Menjalnik črva, meh se poganja navzgor in navzdol z vrtenjem ročnega kolesa, navor pa je manjši ali enak 15n · m4.
Electric Type: Stepper motorni pogon, natančnost pozicioniranja 0,01 mm, primerna za polprevodniški prenosnik rezin.
Pneumatski tip: stisnjen zrak poganja bat valja, odzivni čas je<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Premisnjevanje ravnovesja
Ohišje ventila je opremljeno s pomožnim pristaniščem KF16. Pred odpiranjem in zapiranjem se za uravnoteženje tlačne razlike med ventilsko votlino in sistemom (ΔP ＜ 10PA) uporablja neodvisna vakuumska črpalka, da prepreči motnje pretoka zraka.
2. Tipičen način delovanja
| Način | Postopek delovanja | Aplikacija |
|---|---|---|
| Pljivo zaprto | Vrata popolnoma pritisne sedež ventila, da tvori dvojno tesnilo (meh + kontaktna površina) | Izolacija cevi za pospeševanje delcev |
| Regulacija pretoka | Odpiranje plošče ventila je nadzorovano pri 10%-90%, linearni nadzor pretoka | Vbrizgavanje plina za postopek vakuumskega premaza |
| Hitri rez | Pnevmatični aktuator sproži postopek zaustavitve v sili, odzivni čas manj kot ali enak 0,3S | Uhajanje jedrske fuzijske naprave |
| Vzdrževanje tlaka | Odpiranje ventila, povezano z vakuumskim merilnikom | Simulacijska komora vesoljskega okolja |
3. Značilnosti materiala in procesa
Valve telo: 316L Elektrolitično poliranje iz nerjavečega iz nerjavečega jekla, kar zmanjšuje površino adsorpcije plina za več kot 60%
-selitve komponent: Hastelloy C-276 meh (odporen na 100.000 ciklov utrujenosti) + bakreni prstan brez kisika (Vickers trdota HV80)
SURFFACE Obdelava : Tesnilni površinski ionski brizgalni titanijevi plošči (debelina 2 μm), koeficient trenja se je zmanjšal na 0,08.
4. Primerjava scenarija aplikacije
| Polje | Vrsta ventila | Vakuumske zahteve | Posebne potrebe |
|---|---|---|---|
| Proizvodnja polprevodnikov | Električni visok vakuumski ventil | Manj kot ali enak 1 × 10⁻⁷ pa | Odporen na 150 stopinj peke, sproščanje ničelnih delcev |
| Testiranje vesoljskih plovil | Pnevmatski hitri zapirni ventil | Manj kot ali enak 1 × 10⁻⁵ pa | Vibracijska odpornost (20-2000Hz) |
| Vir sevanja sinhrotrona | Vratni ventil s tekočim hlajenjem | Manj kot ali enak 1 × 10⁻⁹ pa | Tekoča hladilna jakna z dušikom (-196 stopinj) |
| Naprava jedrske fuzije | Izolacijski ventil, odporen proti sevanju | Manj kot ali enak 1 × 10⁻⁴ pa | Odpornost na nevtrono (10¹⁹ n/cm²) |
5. Parametri omejitve uspešnosti
Temperaturno območje: -269 stopinj (vrsta hlajenja tekočega helija) do 450 stopinj (vrsta visoke temperature zlitine)
Premer območje: mikro ventil φ6 mm do velikega vakuumskega komora φ1200mm
Življenjski indeks: sklop tesnil meh