Сверхвысоковакуумный цельнометаллический прогреваемый затвор Советский патент 1979 года по МПК F16K51/02 

Изобретение относится к области арматуростроения и может найти применение на предприятиях и в организациях, изготавливающих и проектиру ющих вакуумные затворы. Известны вакуумные затворы с уплотнением запорного органа с помощью легкоплавкого металла 1. Наиболее близкими к изобретению являются вакуумные затворы, в которых с целью повышения надежности уплотнения седло-ванна для легкоплавкого металла перекрыта упругими элементами, раздвигаемыми элементами запорного органа при посадке его на седло 2. Недостатками известных устройств являются сложность изготовления и э сплуатации, необходимость постоянно подвода инертного газа в полость ме ДУ упругими элементами седла и легк плавким .металлом. Целью изобретения является повышение надежности и герметизации затвора путем исключения образования окисной пленки на элементах запорного органа, взаимодействующег с легкоплавким металлом. Указанная цель додт. тем, что уплотнительный элемент выполнен в виде прикрепленных к запорному органу обечайки с кольцевым желобом фасонного, напримерV-образного, сечения и фасонного кольца, размещенного в желобе с возможностью осевого перемещения при открывании затвора. Устройство изображено на чертеже. В корпусе 1 затвора с присоединительными фланцами герметично установлено седло 2, выполненное в виде тонкостенной ванны с металлом-уплотнителем, в качестве которого могут быть использованы легкоплавкие металлы с низкой упругостью пара при температурах обезгаживания t4450c, например олово, индий, галлий или их эвтектические сплавы. Стенки и днище ванны имеют покрытие, обеспечивающее их смачиваемость металломуплотнителем и герметичность их спая. На внешней поверхности ванны расположены электронагреватели 3, на днище ванны выполнен канал водяного охлаждения 4, обеспечивающий быстрое охлаждение металла-уплотнителя и направленную его кристаллизацию при закрывании (открывании) затвора. Запорный орган затвора выполнен р вице cxaicaFia 5, к стенкам которого герметично присоединена цилиндрическая обойма б с нижней частью, выполненной в виде кольцевого желоба 7 фасонного, например V-обраэного, сече7 ния, сопрягаемого при открывании зАтвора с ответной поверхностью фасонного кольца 8. Цилиндрическая обечайка с желобом и фасонное кольцо имеют покрытие, обеспечиваняцее их смачиваемость металлом-уплотнителем, Фасонное кольцо 8 скреплено с помощью шпилек 9с кольцом грузом 1О, имекэдим регулируемые упоры 11, расположенные с внешней стороны, и направляющую 12 в центре, с помощью которой кольцо-груз подвижно соединено со штырем 13, жестко закрепленным на запорном органе 5. На запорном органе жестко закрепле кройштейн 14 с осями, шарнирно соединякяцнми его с концами двух параллельно расйоложенных Г-образных рычагов 15, другие концы которых шарнирно соединены осями с кронштейном 16, жёстко закрепленным в корпусе 1 затвора . Один из рычагов 15с помощью серьги 17 шарни| но соединен с сильфонньо вводом штока 18. Устройство работает следукадим образом. Для открывания затвора включается электродвигатель 3 и плавится-металл уплртнитель. После того как металлуплотнитель расплавлен, штоком 18 сильфонного ввода через серьгу 17 поднимаются Г-образные рычаги 15 и связанный с ними запорный орган 5, В начальный момент подъема запорного органа происходит уменьшение заэбра между поверхностями фасонной выемки желоба 7 и кольца 8 ( в положении затвора закрыто зазор между ними равен 2-5 мм) вплоть до полного соприкосновения их поверхностей. После этого начинается совместное движение запорного органа и кольца 8 с сопряженными с ними деталями (упором 11, направляю1$ей 12 и т.д.) в слое жидкого металла-уплотнителя, после чего они выходят из жидкого металла и поднимаются в крайнее верхнее положение Благодаря тому что рабочие поверхности фасонной выемки желоба 7 обечайки 6 tIpикpыты кольцом 8 еще до их выхода из жидкого металла, они не могут окис ля.ться при выходе из Металла-уплотнителя в рабочий объем затвора. Затем металл-уплотнитель охлаждают водой,

652403 циркулирующей в канале 4. Для обеспечения направленной кристаллизации металла-уплотнителя этот канал располагается в нижней части ванны 2. При закрытии затвора расплавляют металл-уплотнитель, опускают заслонку в нижнее положение. При этом упоры 11 кольца-груза 10 упираются в ролики, расположенные на корпусе, приостанавливают движение кольца 10 вместе с кольцом 8 при продолжающем движение запорном органе 5.Упоры 11 прекращают движение кольца 8 после прохождения им и запорным органом слоя окислов, плавающих на поверхности металла-уплотнителя. Остановка кольца 8 и начало образования зазора между ним и желобом 7 должны производиться после того, как над поверхностью их разъема (спая) образуется слой жидкого чистого металла-уплотнителя в 2-5 мм, что может легко быть обеспечено регулировкой упоров 11, Благодаря такой регулировке исключается возможность попадания шлаковых .загрязнений (за счет меньшего удель- . ного веса эти загрязнения всплывают) в зазор между хорошо смачиваемЕлми рабочими поверхностями выемки желоба и кольца 8, что и обеспечивает высокую герметичность. Формула изобретения Сверхвысоковакуумный цельнометаллический прогреваемый затвор, в корпусе которого установлены седло-ванна с легкоплавким металлом-уплотнителем и взаимодействующий с ним запорный орган, снабженный уплотнительным элег ментом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, уплотнительный элемент выполнен в виде прикрепленных к запорному органу обечайки с кольцевым желобом фасонного, напримерV-образного, сечения и фасонного кольца, размещенного в желобе с возможностью осевого перемещения при открывании затвора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Эшбах Г.Л. Практические сведения по вакуумной технике, М-Л., Энергия, 1966, с.240. 2.Авторское свидетельство №542053, кл. F 16 0 15/40, 1977.