La válvula de vacío es un dispositivo clave para la regulación de los fluidos en un entorno de vacío a través del sellado de precisión y el control del accionamiento. Su mecanismo de trabajo se puede dividir en los siguientes módulos de núcleo:
1. Mecanismo de trabajo central
Partitioning -Partition
Adoptando el sello dinámico de fuelles totalmente metálicos (en lugar del embalaje tradicional), los fuelles se expanden y se contraen cuando el vástago de la válvula se mueve para mantener la atracción de la cámara de vacío, y la velocidad de fuga es menor o igual a 1 × 10⁻¹⁰ pa · m³/s.
Cuando la puerta está cerrada, forma un ajuste molecular con el asiento de la válvula pulido espejo (AR menor o igual a 0.2 μm), y coopera con el anillo de sellado de aleación de cobre para mejorar el efecto de sellado de contacto.
Drive Control
Tipo manual: transmisión de engranajes de gusano, los fuelle se conducen hacia arriba y hacia abajo girando la rueda de mano, y el par es menor o igual a 15n · m4.
Tipo eléctrico: accionamiento del motor paso a paso, precisión de posicionamiento de 0.01 mm, adecuada para el sistema de transmisión de obleas de semiconductores.
Tipo especio<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Balance de presión
El cuerpo de la válvula está equipado con un puerto de extracción de aire auxiliar KF16. Antes de abrir y cerrar, se usa una bomba de vacío independiente para equilibrar la diferencia de presión entre la cavidad de la válvula y el sistema (ΔP ＜ 10Pa) para evitar la alteración del flujo de aire.
2. Modo de trabajo típico
| Modo | Proceso de operación | Solicitud |
|---|---|---|
| Ly encerrado | La puerta presiona completamente el asiento de la válvula para formar un sello doble (fuelle + superficie de contacto) | Aislamiento del tubo del haz del acelerador de partículas |
| Regulación de flujo | La abertura de la placa de la válvula se controla al 10%-90%, y el control de flujo lineal se logra a través del surco en forma de V en forma de V | Inyección de gas para el proceso de recubrimiento al vacío |
| Corte rápido | El actuador neumático desencadena el procedimiento de apagado de emergencia, tiempo de respuesta menor o igual a 0.3s | Fuga de fusión de fusión nuclear emergencia de emergencia |
| Mantenimiento de la presión | Vinculado con el medidor de vacío, la abertura de la válvula se ajusta automáticamente para mantener el grado de vacío establecido (± 0.5Pa) | Cámara de simulación de entorno espacial |
3. Características del material y del proceso
Cuerpo de válvula : 316L Pulido electrolítico de acero inoxidable de carbono ultra bajo, reduciendo el área de la superficie de adsorción de gas en más del 60%
Componentes de selección : Hastelloy C-276 Fellows (resistente a 100,000 ciclos de fatiga) + anillo de sellado de cobre sin oxígeno (Dureza de Vickers HV80)
Tratamiento de la superficie : sellado de iones de superficie pulverizando el revestimiento de titanio (espesor 2 μm), coeficiente de fricción reducido a 0.08.
4. Comparación de escenarios de aplicación
| Campo | Tipo de válvula | Requisitos de vacío | Necesidades especiales |
|---|---|---|---|
| Fabricación de semiconductores | Válvula eléctrica altas de vacío | Menos de o igual a 1 × 10⁻⁷ Pa | Resistente a 150 grados horneado, liberación de partículas cero |
| Prueba de naves espaciales | Válvula de cierre rápido neumático | Menos de o igual a 1 × 10⁻⁵ Pa | Resistencia a la vibración (20-2000Hz) |
| Fuente de radiación sincrotrón | Válvula de puerta refrigerada por líquido | Menos de o igual a 1 × 10⁻⁹ Pa | Chaqueta de enfriamiento de nitrógeno líquido (-196 grados) |
| Dispositivo de fusión nuclear | Válvula de aislamiento resistente a la radiación | Menos de o igual a 1 × 10⁻⁴ Pa | Resistencia a la irradiación de neutrones (10¹⁹ n/cm²) |
5. Parámetros de límite de rendimiento
Rango de temperatura: -269 grados (tipo de enfriamiento de helio líquido) a 450 grados (tipo de aleación de alta temperatura)
Rango de diámetro: Válvula micro φ6 mm a gran válvula de cámara de vacío φ1200 mm
Índice de vida: ensamblaje del sello de fuelle mayor o igual a 50,000 ciclos de apertura y cierre