Вакуумное уплотнение вала

Союз СоветскиксоцивлистическикРеспублик ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1832197(51) М. Кл.з Е 16,) 5/50 Гасдарственный комитет Опубликовано 23.05.81. Вюллетень9Дата опубликования описания 25.05.81 яо делам нзобретений н открытий(54) ВАКУУМНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА Изобретение относится к вакуумной технике и в частности может использоваться в установках для проведения физических исследований, в вакуумной металлургии и других сверхвысоковакуумных установках, в которых требуется вращательно-колебате.1 ьцое перемещение объектов в условиях сверхвысокого вакуума. Известны вакуумные уплотнения по шаровой поверхности в виде резиновых манжет Ц,Однако они це могут быть применены в сверхвысоковакуумных установках из-зд низкой температурной с гойкости и больного гдзвы;цлеция. 11 диболсс близким к предлагаемому изобретению является вакуумное уплотнение вала, содержащее установленную на корпусе ванну с внутренней стенкой и жидким уцлотцителем, а также герметично соединенный с валом разделительный стакан и камеру предварительного разрежения 2.Однако известное уплотнение не обеспечивает герметизацию при колебательных движениях вала. Цель изобретения - обеспечение герметизации вала, совершающего вращательноколебательное движение.Поставленная цель достигается тем, чтов известном уплотнении внутренняя стенка ванны выполнена в виде сферической оболочки, закрепленной на основании ванны, последнее соединено с валом с помощью шарового шарнира, камера предварительного разрежения образована основанием ванны и эластичной мембраной, размещенной между корпусом ц валом. ц и этом разделительный стакан выполнен в виде и 1 гусферы.Кроме того, шаровой шдрццр образованвкладышем с внешней шаровой поверхностью, связанным с разделительным стаканом тонкостенной трубой. Мембрана соединена с валом манжетным уплотнением ц выполнена армированной.Нд чертеже показано высоковдкуумцоеуплотнение валд.20 Уплотнение содержит устдновленцук 1цд ко 1)1 сеВ;1 цц 2 с жидким мцлотнпте.лсм 3. В кд есвецл 1 тнчтоля мох г испол ьзо даться дегкцп д вкце ме галл ыолово, ццдцц1 л 1:х эвтч цескц с 1:л;1 в., ,1уменьшения количества уплотнителя ванна 2 снабжена сферической оболочкой 4. На валу 5 герметично закреплены разделительный стакан 6, выполненный в виде полусферы, и шаровой шарнир 7, установленный в коническом углублении а, выполненном в стенке ванны 2, Цилиндрическая часть б шарового шарнира 7, представляюшая собой тонкостенную трубу, используется в качестве теплового моста для уменьшения теплового потока к валу 5. Крепление шарового шарнира 7 осуществляется с помощью упругих элементов 8 и конусной втулкой 9, имеюцей сферическую выемку б. Для улучшения условий работы уплотнения и повышения его надежности на поверхности а и б выполнены проточки, заполненные шариками О. В нижней части вал 5 герметизируется форвакуумным уплотнителем 11 с подшипником 12. Уплотнитель 11 герметично соединен с корпусом 1 эластичной армированной мембраной 13, являющейся нижней стенкои камеры предварительного разрежения,Для получения жидкой фазы уплотнителя 3 используется нагреватель 14. Крепление ванны 2 к рабочему объему высоковакуумной установки (на чертеже не показана) осушествляется с помощью фланца 15.Уплотнение работает следуюшим образом.Перед началом использования уплотнения в ванну 2 заливают расплавленный уплотнитсль 3, Для обеспечения герметичности стенки ванна 2 и разделительный стакан 6 должны быть облужены или покрыты металлом, хорошо смачиваемым уплотнителем. Затем присоединительный фланец 15 присоединяют герметично к рабочему объему установки (на чертеже не показан) и производят откачку рабочей камеры установки и камеры предварительного разрежения уплотнения. После этого уплотнение готово к работе. Для передачи нужного вида движения лиоо врашают, либо качают вал 5 уплотнения. Возможно одновременное врашательно-колебательное движение вала 5. При колебательном движении вала раздслительный стакан 6 входит в ванну 2, ограниченную с одной стороны цилиндрической стенкой, с другой - сферической оболочкой 4, При этом шаровой шарнир 7 вращается и совершает колебательные движения по шарикам 10. Работает уплотнение при непрерывной откачке внутренней полости уплотнения с помошью, форвакуумного насоса (на чертеже не показан). Мембра 4на 13 обеспечивает возможность колебательного движения вала 5,Предлагаемое уплотнение может использоваться в установках с давлением до 5 10мм рт, ст. и ниже. Уплотнение обладает высокой герметичностью, характеризуемой суммарным натеканием, меньшим предела максимальной чувствительности современных масс-спектрометрических средств тсчсискания.Кроме того, уплотнение обладает малой го величиной газовыделения (10 о л мм рт. ст)и натекания (5 10л мм рт, ст.)с), высокой надежностью, возможностью передачи больших крутяших моментов, большим ресурсом работы (10000 ч), возможностью 5осушествления колебательно-врашательного движения вала в рабочем объеме камеры и абсолютной точностью передаваемых движений благодаря жесткой связи. Формула изобретения201, Вакуумное уплотнение вала, содержашее установленную на корпусе ванну с внутренней стенкой и жидким уплотнителем, а также герметично соединенный с валом разделительный стакан и камеру пред варительного разрежения, отличающеесятем, что, с целью обеспечения герметизации вала, совершающего врашательно-колебательное движение, внутренняя стенка ванны выполнена в виде сферической оболочки, закрепленной на основании ванны, 30последнее соединено с валом с помошью шарового шарнира, камера предварительного разрежения образована основанием ванны и эластичной мембраной, размешенной между корпусом и валом, при этом разделительный стакан выполнен в виде полусферы.2. Уплотнение по п. 1, отличающеесятем, что шаровой шарнир образован вкладышем с внешней шаровой поверхностью, связанным с разделительным стаканом тон 4 о костенной трубой.3. Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что мембрана соединена с валом манжетным уплотнением.4. Уплотнение по пп, 1 - 3, отличающе еся тем, что мембрана выполнена армированной.Источники информации,принятье во внимание при экспертизе1. Данилин Б. С. Основы конструирования вакуумных систем. М., Энергия, 971,50 с. 222 - 225.2. Авторское свидетельство СССРРедактор В. ЕремееваЗаказ 3029/2 ВНИИПИ Госпо делам113035, Москва Филиал ППП Пат