Во многих вакуумных системах существует потребность передачи движения сквозь стенки вакуумной камеры, например, для изменения положения или обеспечения постоянного вращения какого-либо элемента вакуумной установки.

Используемые средства передачи движения условно могут быть разделены на две группы: к первой группе относятся устройства, позволяющие осуществлять ограниченное перемещение или относительно медленное вращение (до ~ 1000 об/мин); ко второй — значительное перемещение или вращение с высокой скоростью и (или) большим крутящим моментом.

В вакуумных системах, эксплуатируемых при давлениях выше 10^-4 Па, перемещения первого типа осуществляются с помощью уплотнений на основе эластичных прокладок или вакуумной смазки. Хотя скорость натекания через такие уплотнения может быть достаточно низкой, их использование в условиях сверхвысокого вакуума ограничено ввиду недопустимости их нагрева. Вакуумные качества соединений этого типа могут быть улучшены путем использования кольцевых прокладок из витона-А с графитовой смазкой. Однако даже в этом случае их можно эксплуатировать при давлениях не ниже 10^-6 Па.

Проблема передачи движения в область сверхвысокого вакуума может быть решена путем использования гибких сильфонов. Подсоединяемый к оболочке вакуумной системы сильфон позволяет осуществлять манипулирование элементами установки. Простейший мунипулятор этого типа, выпускаемый фирмой Vacuum Generators Ltd., представлен на рис.6.5.

Для таких манипуляторов используются сильфоны двух типов— штампованные или сварные (рис. 6.6). Сильфоны первого типа получают путем штамповки тонкостенных трубок изнутри с помощью специальных раздвижных пресс-форм. Сильфоны второго типа изготовляют путем сварки установленных последовательно штампованных тонкостенных кольцевых мембран. Кольцевые мембраны могут иметь различные конфигурацию и ширину, что позволяет варьировать форму и механические характеристики сильфонов. Штампованные сильфоны при одинаковых вакуумных характеристиках значительно дешевле сварных, но жесткость их выше, а линейное осевое удлинение на единицу длины — меньше. Сильфоны обоих типов изготавливаются из нержавеющей стали1' марки 18/8; они способны выдерживать нагрев до 450 ⁰C Сильфоны предпочтительнее использовать в сжатом состоянии, а перемещение не должно вызывать растяжения сильфона.

Способ передачи линейного перемещения с помощью сильфонов достаточно очевиден из рис. Передача же непрерывного вращения является более сложной задачей. На рис. 6.7 показана схема конструктивного решения такого устройства с использованием шаровых шарниров.

Рис. 6.7. Схема передачи вращательного движения при помощи шарниров и сильфонного уплотнения.

Существуют и другие конструктивные решения, основанные на том же принципе. Это устройство позволяет передавать вращение со скоростью до 2000 об/мин, но используются они, главным образом, для передачи более низких скоростей вращения или только ручного вращения.