Быстроразъемное сверхвысоковакуумное соединение

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

М АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскни

Социалистические

Вес ублик и 892105 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кд.

F 16 1 37/12 (22) Заявлено 29.01.80(21) 287 5986/29-08 с присоединением заявки М (23) П рнорнтет

Опубликовано 23.12.81. Бюллетень J% 47

Дата опубликования описания 25. 12.81

}Веудеретееииьй квинтет

СССР е делан изобретений и открытий (53) УДК 621.643 (088. 8) П. Н. Назаров, А. Т. Александрова Н. Я. Дривинг и В. С. Шкиров (72) Авторы изобретения

1

Московский институт электронного мж стрбения: ! (71) Заявитель

J (54) БЫСТРОРАЗЪЕМНОЕ СВЕРХВЫСОКОВАКУУМНОЕ

СОЕДИНЕНИЕ

1 юф

Изобретение относится к машиностроению, в частности к вакуумной технике, где может использоваться, например для герметизации фланцевых соединений любого диаметра, в клапанах, затворах, работающих в сверхвысоком вакууме при многократном прогреве в закрытом состоянии, а также в системах шлюзования и вводах движения.

Известна конструкция сверхвысоковакуумного цельнометаллического прогреваемого затвора, содержащего корпус, ванну с металлоуплотнителем, взаимодействующим с герметизирующим экраном, снабжен. ным в нижней части желобом, в котором размещено подвижное фасонное кольцо, и lS связанным с механизмом перемещения 13.

Наличие подпружиненного фасонного кольца усложняет конструкцию и снижает надежность ввиду роста коэффициента трения в вакууме и схватывания трущихся поверхностей деталей.

Известно также быстроразъемное сверхвысоковакуумное соединение трубопрово2 дов с фланцами на концах, содержащее металлоуплотнитель, електронагреватель .и систему охлаждения, заключенные в кожух 323.

Однако и это соединение не обеспечивает повышения надежности иэ-за работы ее только в горизонтальном положении.

Цель изобретения - повышение надежности соединения.

Укаэанная. цель. достигается тем; что между фланцами установлены кольцевой клапан с острым зубом из магнитного материала и втулка с кольцевым магнитом, между которыми установлен полюсный наконечник, причем металлоуплотнитель контактирует с острым зубом клапана, втулкой и полюсным наконечником.

На чертеже показано быстроразъемное сверхвысоковыкуумное соединение трубопроводов с фланцами на концах.

Соединение содержит фланец l, выполненный из немагнитного материала в виде фасонного кольца с упорным буртом, снабженного по периметру кольцевым каналом, 89210 представляющим собой систему 2 охлаждения, и четырьмя прямыми пазами. Кольцевой упорный бурт фланца 1 взаимодействует с зазорным кольцом 3, имеющим четыре угловых паза по периметру. В нижней части фланец 1 герметично соединен с кольцевым клапаном 4, выполненным из магнитного материала в виде кольца и в сечении имеющим острый зуб, при этом клапан, в свою очередь, соединен с опорным кольцом 5, выполненным из немагнитного материала. В верхней части фланца 1 размещен электронагнетатель 6, закрытый снаружи теплоизоляционным кожухом 7.

Острый зуб клапана 4 периодически взаимодействует с металлоуплотнителем 8, внутри которого размещены ферромагнитные частицы 9. Металл-уплотнитель 8 с ферромагнитными частицами 9 размещен в кольцевом зазоре магнитопровода, имею- о щим в сечении форму острой разомкнутой канавки, стороны которой образованы с одной стороны наконечником 10, выполненным из магнитного материала в виде фа.coнного кольца с резьбовыми отверстиями и четырьмя направляющими штырями 11 по периметру, а с другой стороны фланцем 12, выполненным из магнитомягкого материала в форме фасонного кольца с отверстиями по периметру. На фланце 12 зо установлена кольцевая вставка 13, выполненная из немагнитного материала и представляющая в сечении прямоугольник с канавкой на верхней стороне. Снаружи кольцевой вставки 13 размещен кольцевой магнит 14 и опорное немагнитное

35 кольцо 15, прижимаемые к фланцу 12 полюсным наконечником 10 посредством болтов 16, Для снижения тепловых потерь нижний фланец снабжен теплоизоляцион40 ным кожухом 17, При этом поверхность кольцевого зуба клапана 4 и поверхности полюсного накойечника 1U и фланца 12, образующие кольцевой зазор, покрыты герметично материалом 18, например серебром. хорошо смачиваемым металломуплотнителем 8, например оловом, индием или их эвтектикой.

Быстроразъемное сверхвысоковакуум«чое фланцевое соединение работает следующим образом.

При раскрытом фланцевом соединении включают электронагреватель 6 фланца l и нагревают клапан 4 до температуры на

50-60 С выше температуры плавления металла-уплотнителя. При этом металл- 55 уплотнитель 8, размещенный в кольцевом зазоре фланца 12 и полюсного наконечника 10, находится в твердом состоянии

4 и также покрыт пленкой окиси. Затем фланец 1 вводят в контакт с фланцем 12 за счет осевого перемещения, что сопровождается перемещением направляющих штырей ll в пазах фланца 1 и запорного кольца 3, и осуществляют их окончательную фиксацию путем осевого разворота запорного кольца 3 относительно фланцев

1 и 12. При этом во время осевого перемещения зуба клапана в среде металлауплотнителя с ферромагнитными частицами,. имеющего температуру ниже температуры плавления металла-уплотнителя, происходит разрыв окисной пленки и очищение ее с поверхности зуба клапана 4. При этом введение в кольцевой зазор кольцевого клапана 4 приводит к увеличению напряженности магнитного поля в зазоре, к упрочнению объемной структуры ферромат нитных частиц, а тем самым, к более надежному удержанию металла-уплотнителя в зазоре. Затем выключается электронагреватель 6, включается система охлаждения 2. После затвердевания металпоуплотнителя 8, система охлаждения отключается и процесс герметизации фланцевого соединения завершается.

Процесс разгерметизации фланцевого соединения происходит в обратном порядке.

Экономия при использовании быстроразъемного сверхвысоковакуумного соединения достига; —;,- .:,!: за счет уменьшения объема металла-уплотнителя.

Формула изобретения

Быстроразъемное сверхвысоковакуу мное соединение трубопроводов с фланцами на концах, содержащее заключенные в кожух металлоуплотнитель, электронагреватель и систему охлаждения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения, между фланцами установлены кольцевой клапан с острым зубом из магнитного материала и втулка с кольцевым магнитом, между которыми установлен полюсный наконечник, причем металлоуплотнитель контактирует с острым зубом клапана, втулкой и полюсным наконечником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

% 652403, кл. Р 16 К 51/02, 1977 °

2«Авторское свилетечьство СССР

М 500411, кл. Г 1".! 1„39/04, 1976 (прототип ).

892105. Составитель Л. Зубок

РедактоР С. ПатРУшева ТехРед И. ГайдУ . КоРРектоР Л. Щеньо

Заказ 11191/55 Тираж 1009 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4