Vakuový ventil je klíčovým zařízením pro regulaci tekutin ve vakuovém prostředí prostřednictvím přesného utěsnění a řízení pohonu. Jeho pracovní mechanismus lze rozdělit do následujících jádrových modulů:
1. pracovní mechanismus jádra
Sealing oddíl
Přijetí dynamického těsnění všech kovů (namísto tradičního balení) se měchy rozšiřují a stahují, když se stonek ventilu pohybuje, aby udržel vzduchotěsnost vakuové komory, a rychlost úniku je menší nebo rovná 1 × 10⁻⁰ pa · m³/s.
Když je brána uzavřena, tvoří molekulární přizpůsobení se sedadlem ventilu leštěného zrcadlem (RA menší nebo rovnou 0,2 um) a spolupracuje s těsnicím kroužkem slitiny mědi, aby se zvýšil efekt těsnicího utěsnění.
Drive Control
Manuální typ: Přenos převodovky červy, měchy je poháněno nahoru a dolů otáčením ručního kola a točivý moment je menší nebo roven 15N · M4.
Elektrický typ: krokový pohon motoru, přesnost polohování 0,01 mm, vhodná pro přenosový systém polovodičů.
Pneumatický typ: stlačený vzduch řídí píst válce, doba odezvy je<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Pressure Balance
Tělo ventilu je vybaveno pomocným portem pro extrakci vzduchu KF16. Před otevřením a uzavřením se pro vyvážení tlakového rozdílu mezi dutinou ventilu a systémem (Ap ＜ 10PA) používá nezávislé vakuové čerpadlo, aby se zabránilo rušení proudění vzduchu.
2. typický pracovní režim
| Režim | Proces provozu | Aplikace |
|---|---|---|
| „Přiložení | Brána zcela stiskne sedadlo ventilu a vytvoří dvojité těsnění (měch + kontaktní povrch) | Izolace trubice z akcelerátoru částic |
| Regulace toku | Otevření desky ventilu je řízeno na 10%-90%a lineární kontrolu toku je dosaženo přes škrticí drážku ve tvaru písmene V | Injekce plynu pro proces vakuového povlaku |
| Rychlý řez | Pneumatický ovladač spouští postup nouzového vypnutí, doba odezvy menší nebo rovná 0,3 s | Nouzová únik jaderného fúzního zařízení |
| Údržba tlaku | Spojeno s vakuovým měřením je otevření ventilu automaticky vyladěno, aby se udržoval stupeň vakua (± 0,5PA) | Komora simulace vesmírného prostředí |
3. charakteristiky materiálu a procesu
Valve Body: 316L Ultra-nízká uhlíková nerezová ocel Elektrolytické leštění, čímž se zmenšuje plochu adsorpce plynu o více než 60%
Components: Hastelloy C-276 BULLOWS (odolný vůči 100 000 únavovým cyklům) + bez kyslíku těsnicí kroužek (vickers tvrdost Hv80)
Ošetření povrchu:: Těsnění povrchové iontové rozprašování titanového titanu (tloušťka 2 μm), koeficient tření snížený na 0,08.
4. Porovnání scénářů aplikací
| Pole | Typ ventilu | Požadavky na vakuové | Speciální potřeby |
|---|---|---|---|
| Výroba polovodiče | Elektrický vysoký vakuový ventil | Méně nebo rovné 1 × 10⁻⁷ PA | Odolné vůči pečení 150 stupňů, uvolňování nulových částic |
| Testování kosmických lodí | Pneumatický rychlý uzavírací ventil | Méně nebo rovné 1 × 10⁻⁵ PA | Odolnost vůči vibracím (20-2000Hz) |
| Synchrotronový záření | Ventil brány chlazené kapaliny | Méně nebo rovné 1 × 10⁻⁹ PA | Kapalina chladicí bunda (-196 stupňů) |
| Nukleární fúzní zařízení | Izolační ventil odolný vůči záření | Méně nebo rovné 1 × 10⁻⁴ PA | Odolnost proti ozařování neutronů (10⁹ n/cm²) |
5. Parametry limitu výkonu
Rozsah teploty: -269 stupňů (typ chlazení kapalného helia) až 450 stupňů (typ slitiny s vysokou teplotou)
Rozsah průměru: mikro ventil φ6mm až velký vakuový komorní ventil φ1200 mm
Index života: Sestava těsnění Bellows větší nebo rovná 50 000 otevíracím a uzavíracím cyklům