Vákuový ventil je kľúčovým zariadením na reguláciu tekutín vo vákuovom prostredí prostredníctvom presného tesnenia a riadenia pohonu. Jeho pracovný mechanizmus možno rozdeliť do nasledujúcich základných modulov:
1. Základný pracovný mechanizmus
Uskutočnenie oddielu
Prijatie dynamického tesnenia s celkovým kovom (namiesto tradičného balenia) sa vlnovce rozširujú a sťahujú, keď sa stonka ventilu pohybuje, aby sa udržala vzduchotesnosť vákuovej komory, a rýchlosť úniku je menšia alebo rovná 1 × 10⁻ ⁰ pa · m³/s.
Keď je brána zatvorená, tvorí molekulárne prispôsobenie so zrkadlovými sedadlami ventilu (RA menšie alebo rovná 0,2 μm) a spolupracuje s tesniacim krúžkom zliatiny medi, aby sa zvýšil účinok kontaktného tesnenia.
Drive Control
Manual Type: Prevodovka červov, vlnovec je poháňaný hore a dole otáčaním ručného kolesa a krútiaci moment je menší alebo rovný 15n · m4.
Elektrický typ: Krokový pohon motora, presnosť umiestnenia 0,01 mm, vhodná pre prenosový systém polovodičových oblátok.
Pneumatický typ: Stlačený vzduch Drivuje piest valca, čas odozvy je<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Zostatok tlaku
Teleso ventilu je vybavené portom extrakcie vzduchu KF16. Pred otvorením a zatvorením sa na vyváženie tlakového rozdielu medzi dutou ventilu a systémom (AP ＜ 10Pa), aby sa zabránilo narušeniu prúdenia vzduchu, používa nezávislé vákuové čerpadlo.
2. Typický pracovný režim
| Režim | Prevádzkový proces | Aplikácia |
|---|---|---|
| uzavretý | Brána úplne stlačí sedadlo ventilu, aby vytvorila dvojité tesnenie (vlnovec + kontaktná plocha) | Izolácia trubice lúča častíc |
| Regulácia toku | Otvorenie dosky ventilu je riadené na 10%-90%a riadenie lineárneho prietoku sa dosahuje pomocou škrtiacej drážky v tvare V | Vstrekovanie plynu pre proces vákuového náteru |
| Rýchly výrez | Pneumatický ovládač spúšťa postup núdzového vypnutia, čas odozvy kratší alebo rovný 0,3 s | Núdzové úniky jadrovej fúzie |
| Udržiavanie tlaku | Súvisí s vákuovým rozchodom, otvor ventilu sa automaticky doladí, aby sa udržal stupeň nasadeného vákua (± 0,5 Pa) | Simulácia vesmírneho prostredia komora |
3. Charakteristiky materiálu a procesu
Valve Body: 316L Ultra nízka uhlíková z nehrdzavejúcej ocele Elektrolytické leštenie, ktoré znižuje plochu adsorpcie plynu o viac ako 60%
Zohľadnenie komponentov: Hastelloy C-276 Bellows (odolné voči 100 000 únavovým cyklom) + tesnenie medi bez kyslíka (vickers tvrdosť HV80)
Ošetrenie povrchového povrchu: Titánový pokov na pečiavanie povrchových iónov (hrúbka 2 μm), koeficient trenia sa znížil na 0,08.
4. Porovnanie scenárov aplikácií
| Pole | Ventilový typ | Požiadavky na vákuum | Špeciálne potreby |
|---|---|---|---|
| Výroba polovodičov | Elektrický vákuový ventil | Menej ako alebo rovná 1 × 10⁻⁷ pa | Odolné voči 150 stupňom pečení, uvoľňovanie nulových častíc |
| Testovanie kozmickej lode | Pneumatický rýchly záverečný ventil | Menej ako alebo rovná 1 × 10 ° PA | Vibračné odpory (20-2000Hz) |
| Synchrotrónový zdroj | Brána chladená tekutinou | Menej ako alebo rovná 1 × 10⁻⁹ pa | Kvapalný bunk chladiaceho dusíka (-196 stupňa) |
| Zariadenie na jadrovú fúziu | Izolačný ventil odolný voči žiareniu | Menej ako alebo rovná 1 × 10 ° PA | Odolnosť voči ožarovaniu neutrónov (10⁹ N/CM²) |
5. Parametre limitu výkonnosti
Teplotný rozsah: -269 stupňov (typ chladenia kvapalného hélia) do 450 stupňov (typ zliatiny s vysokou teplotou)
Rozsah priemeru: Mikro ventil φ6 mm do veľkého ventilu komory φ1200 mm
Životný index: Zostava tesnenia Bellows väčšia alebo rovná 50 000 otváracích a zatváracích cykloch