Обтюратор с окном камеры сверхвысокого давления

ЕТЕНИЯ ОБ ТЕЛЪСТВ условий камерах шенных ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) 1(54) ОБТЮРАТСР С ОКНОМ КАМЕРЫ СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ(57) Использование: техника сверхвысоких давлений. Сущность изобретения: металлический корпус с осевым каналом герметизиИзобретение относится к технике сверхвысоких давлений, может применяться в измерительных системах для оптических исследований и в заполненных сжатым газом при давлейии до нескольких тысяч атмосфер камерах высокого давления.Известны стеклянные окна в обтюраторах камер высокого давления.Недостатки стеклянных окон связаны с относительно малой прочностью и ограниченным диапазоном операционных температур.Известны обтюраторы камер сверхвысокого давления с окном из лейкосапфира.Окно герметизируется комбинированной системой металлических прокладок, Недостатки такого окна связаны со сложностями герметизации внутренней поверхности столбика из сапфира металлическими уплотнениями и возможными повреждениями поверхности окна при монтаже и эксплуатации.Цель изобретения - улучшениегерметизации окна обтюратора впри сверхвысоких давлениях и повы температурах. руется в гнезде стенки камеры стандартной системой уплотнений, установленной на тонком конце металлической втулки, в осевой полости которой окно из корунда с вплавленным в него кольцом из тугоплавкого материала, преимущественно молибдена, и комплект прокладок из свинца, сплава на основе алюминия и меди герметизируют канал корпуса, что обеспечивает увеличение надежности системы при повышенных температурах и сверхвысоких давлениях даже в среде сжатого газа. 1 ил. На чертеже показан предлагаемый обтюратор.Обтюратор 1 со сквозным каналом около одного из концов имеет резьбу для крепления в стенке камеры высокого давления и систему герметизации обтюратора, содержащую уплотнительное кольцо 2 из фторопласта, кольцо 13 из свинца и стальное кольцо 4. Около устанавливаемого в зоне операционной внутренней полости камеры высокого давления тонкого конца обтюратора расположена резьба для крепления монтажной стальной втулки 5 с кольцевым буртиком на одном конце и внутренней резьбой около другого конца. Расположенное в полости втулки 5 окно 6, например, из лейкосапфира в виде диска диаметром 10 - 12 мм и толщиной 10 мм отделено от буртика указанной втулки тонким стальным кольцом 7 толщиной порядка 0,1-0,2 мм. Окно 6 герметизируется системой комбинированных уплотнений в виде деформируемой в процессе монтажа и эксплуатации прокладки 8 из свинца, кольцевой прокладки из сплава на основе алюминия, сплав содержит 2,2 - 2,8, весовая доля, меди, 2,3 - 3,50 ь магния,1793410 7,6 - 8,6 цинка, 0,2 - 0,5 марганца, меньше 0,3 ф кремния, остальное до 1006 алюминий, и кольцевой прокладки 10 из меди, которая касается торцевой поверхности обтюратора 1, В поверхность окна 6 вплавлено кольцо 11 из тугоплавкого металла, например, молибдена, толщиной порядка 0,1 - 0,2 мм, которое касается прокладки 8, Предохранительное кольцо 11 вплавляется в корунд при температуре оплавления поверхности в вакуумной печи, в которой при вакууме порядка 10 мм рт.ст. и температуре порядка 2045 С плавится корунд. После вплавления в корунд предохранительное кольцо 11 и поверхности окна 6 полируются. В модификациях окон окно б изготавливается иэ рубина или другого материала на основе корундэ, или иэ другого оптически прозрачного материала, в там числе из граната.Крепление окна б и предварительная герметизация, необходимая для работы в заполненной сжатым газом камере высокого давления. обеспечиваются затяжкой резьбового соединения втулки 5 с абтюратором 1, при которой пластически деформируется кольцевая прокладка 8, Монтаж обтюратора с герметиэированным окном в резьбовом гнезде стенки камеры высокого давления и герметизация его обеспечиваФормула изобретения Обтюратор с окном камеры сверхвысоф кого давления, содержащий корпус с осевым каналом и с выполненной на его внешней поверхности резьбой для крепления в стенке камеры высокого давления, втулку с размещенным в ней окном из оптически прозрачного материала, соединенную с корпусом посредством резьбы, и систему металлических уплотнений, а т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе зэ счет улучшения условий герметизации окна обторатора в камерах при сверхвысоких давлениях и ются затяжкой реэьбового соединения, при которой при перемещении кольца 4 деформируются уплотнительные прокладки 2 и 3,Окончательная герметизация систем 5 уплотнений обтюратора и окна проводитсяв камере высокого давления при постепенном увеличении давления до 4500 атм. Модификации обтюратора с описанной конструкцией окна испытывались в запол- "0 ненных сжатым аргоном камерах при давлениях до 4500 атм с длительным нагревом втулки 5 до температур порядка 200 С,Преимущество окна с предохранительным металлическим кольцом связано с 15 исключением вероятности попадания абразивных частиц на поверхность карунда в месте контакта с уплотнением, которые могут вызвать локальные повреждения с концеНтрацией напряжений и преждевре менное разрушение окна при монтаже иэксплуатации абтюратора. Изобретение не ограничивается рассмотренными модификациями, объем изо 25 бретения определяется формулой,Дополнительное преимущество изобретения связано с однородностью распределения температуры окна при нагревемонтажной втулки,30 35 повышенных температурах, окно выполнено из композиций на основе корунда и в него вплавлена при температурах порядка температуры его плавления кольцевая прокладка иэ молибдена, поверхность которой 40 герметизируется комбинированной системой уплотнений, расположенной между окном и торцом корпуса обтюратора, начиная от которого кольцевые уплотнительные прокладки смонтированы в последовательно сти: свинцовое кольцо - прокладка изстандартного сплава на основе алюминия - свинцовое кольцо - прокладка из меди - свинцовое кольцо.1793410 4 2 Составитель М. К Техред М. Морген М, Андрущенко дакто Подписноепо иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР35, Раушская наб., 4/5 ул.Гагарина, 101 Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Уж каэ 504 ТиражВНИИПИ Государственного комитет113035, Москва,скииКорре