Механические и электрические вводы

Для передачи движения механизмам и узлам, находящимся в объектах откачки, насосах, высоковакуумных затворах и вентилях используются ваку­умные вводы. Движение в вакуумный объект можно передать через отверстие в стенке иди через сплошную стенку.

Основные элементы механизма передачи движения через отверстие - сплошной вал или шток, проходящий из окружающей среды с атмосферным давлением и передающий требуемое усилие или крутящий момент и уплот­нение, герметизирующее зазор между отверстием и подвижным валом или штоком. Механические вакуумные вводы для передачи движения через от­верстие применяют обычно в динамических вакуумных системах, так как они обладают значительным газовыделением. Эти вводы позволяют передавать практически любые усилия или крутящие моменты и обеспечивать высокие кинематическую точность и жесткость. Наиболее широко используются вво­ды с резиновыми или фторопластовыми сальниковыми уплотнениями, реже - с жидкостными и газообразными.

В высоковакуумных объектах и насосах на валах для передачи крутящего момента устанавливаются последовательно два уплотнения, а в пространстве между ними создается форвакуум, для чего корпус уплотняющего узла подсоединяется к форвакуумному насосу.

При необходимости передачи движения в двух и более направлениях, например, в манипуляторах, наряду с сальниковыми уплотнениями исполь­зуются сильфоны.

Механические вакуумные вводы для передачи движения через сплош­ную стенку имеют разделяющий герметичный элемент (обычно типа тонко­стенной мембраны), являющийся продолжением стенки вакуумного объекта. Эти вводы характеризуются газовыделением, поэтому их применяют в статических (иногда прогреваемых) высоковакуумных системах. Из-за разомк­нутости вала через такие вводы нельзя передавать большие крутящие момен­ты. Наиболее распространены вводы через сплошную стенку с сильфонными и магнитными уплотнениями.

Электрические вакуумные вводы служат для подачи электропитания к на­гревателям печей, датчикам, двигателям и другим объектам, расположенным в вакуумных камерах. В зависимости от электрических параметров питания, конструктивных особенностей и условий эксплуатации электрические вводы подразделяют на низковольтные (" слаботочные" и " сильноточные" ), высоко­вольтные и высокочастотные. Материал для токоподводящих элементов и изоляторов, а также тип вакуумного уплотнения выбирают в соответствии с конкретными условиями работ электрических вводов: напряжением, силой и частотой тока и температурой ввода.

Слаботочные вводы используются а основном для вывода из вакуумного объекта информации от измерительных датчиков, в первую очередь темпера­туры, измеряемой термопарами или термометрами сопротивления.

Сильноточные вводы служат в основном для подвода электроэнергии к нагревательным элементам вакуумных печей и исследовательских установок. Для исключения их разогрева выше допустимой температуры практически все вводы, предназначенные для пропускания тока свыше 100 А, должны иметь водяное охлаждение.

Высоковольтные вакуумные вводы применяются при напряжениях свыше 250 В, а также при необходимости исключить утечки в измерительных цепях.

В качестве материалов изоляторов чаше всего используют различную ке­рамику, включая фарфор, эбонит, текстолит, реже - фторопласт и резину. В лабораторных стеклянных откачных системах и объектах низковольтные вво­ды выполняют с уплотнением стеклом, для чего к стенке сосуда или трубо­провода приваривается стеклянный отросток, через который и проходит провод токоотвода.

 

Вакуумные окна

 

Окна в вакуумных объемах служат для пропускания излучений (от видимого света до рентгеновских и гамма-лучей) в вакуумную камеру или из нее без нарушения вакуума. Окна должны удовлетворять следующим требованиям: выдерживать перепады давления; допускать применение уплотне­ний без образования течей; не пропускать нежелательные виды излучений; обладать высокой устойчивостью к воздействиям, вызывающим уменьшение их прозрачности.

Окна для пропускания видимого света (смотровые) применяются для по­стоянного или периодического наблюдения за процессами или работой уст­ройств в вакуумных камерах. Они изготавливаются из обычного или кварце­вого стекла или пластмасс.

Окна для пропускания рентгеновских лучей выполняются из фольги лег­ких металлов (Al, Be), оксидов легких металлов (Be, Li), слюды, пластмасс, цветных стекол. Для поглошеиял рентгеновского излучения окна изготовля­ются из оксидов тяжелых металлов (Pb, Ti, Ва, Bi, W, Th). Для пропускания ионизирующих излучений (α -, β -, γ - лучи) используются тонкие фольги из слюды, золота, тантала.

Многие технологические процессы, проводимые в вакууме, а также рабо­та ряда установок для исследования металлов сопровождаются интенсивным испарением или ионным распылением веществ. В этих случаях прозрачность материалов окон быстро уменьшается, окна " мутнеют" из-за осаждения на них осадков, что требует их периодической чистки. Поэтому окна снабжают­ся устройствами для защиты или очистки без снятия вакуума и остановки ра­боты объекта откачки. Устройства дня зашиты окон можно разделить на две группы: обновления запыленных участков путем их замены или очистки: уменьшения интенсивности потока напыляющих молекул.

Чаще всего окно работает в периодическом режиме с достаточно боль­шими простоями между наблюдениями или пропуском очередной порции излучения. Тогда перед окном со стороны источника излучения устанавлива­ется защитная заслонка, которая открывается только на время пропускания потока лучей. Конструкции их весьма разнообразны, но наиболее широкое применение нашли дисковые поворотные устройства, в которых устанавлива­ется несколько отдельных стекол или фольг и одно окно из непроницаемого для данного типа излучения материала. Для зашиты окон в паузах простоя часто применяют высоковакуумные шторные затворы.

 

 

6. КОНТРОЛИРУЕМЫЕ АТМОСФЕРЫ

 

Термическая обработка в контролируемых атмосферах (КА), которыми мог yr являться продукты сгорания промышленных газов, продукты диссоциации аммиака, очищенный азот, инертные газы и другие, а также вакуум, в настоя­ щее время широко применяется в термическом производстве, в них обрабаты­ ваются как стальные детали, так и изготовленные из сплавов цветных металлов. При использовании КА поверхность деталей остается чистой, свободной от окалины. Содержание углерода в поверхностных слоях стали остается постоянным, предотвращается ее обезуглероживание.

Благодаря использованию атмосфер возможно изготовление детали с чисто­выми размерами, что упрощает и повышает точность сборки.

Применение защитных атмосфер выгодно также с экономической точки зрения: исключаются потери металла на окалину, затраты на повторную механическую обработку.

Наряду с этим применение контролируемых атмосфер повышает экологичность производства.

 

6.1. ПЕЧНЫЕ АТМОСФЕРЫ И ИХ ВЗАШОДЕЙСТВИЕ С МЕТАЛЛАМИ

 

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться: