Свойства вакуума |
Особенности вакуумных систем |
контрольно-измерительная аппаратура |
Течеискатели |
Вакуумные материалы |
Уплотнители и и смазки |
Вакуумные вентили и переходники |
Запорные устройства |
Способы соединения вакуумных систем |
Общие принципы |
Подбор вакуумных насосов |
Масляные средства откачки |
Вакуумометрические приборы |
Вакуумные установки |
Сорбционные средства откачки |
Физические явления в вакууме |
Вакуумные соединения |
Разное - Применение вакуумной техники | ||||
Cтраница 1 из 2 Любая вакуумная система состоит из большого числа различных элементов. Герметичное соединение их между собой является одной из основных задач, встающих при проектировании и эксплуатации вакуумного оборудования. Различают разъемные и неразъемные соединения.
Для выполнения неразъемных соединений чаще всего применяются сварка и пайка. Разрушение и нарушение герметичности сварных и паяных соединений в процессе эксплуатации вакуумного оборудования явление довольно редкое. Если во время эксплуатации оборудования обнаружено натекание по шву, превышающее заданную величину, шов удаляют до основного металла и производят сварку заново. Дополнительная проварка сверху участка шва с натеканием очень часто не устраняет течь. Это в первую очередь относится к тонкостенным сварным соединениям. Если по тем или иным причинам все же производится подварка шва с натеканием, то верхний шов накладывают по всей длине первоначального шва с обязательным расплавлением самого шва.
Сборка, монтаж и достижение предельных характеристик вакуумного оборудования непосредственно связаны с надежным уплотнением разъемных соединений. Разъемные соединения можно подразделить на фланцевые, штуцерные, соединения с применением вакуумных шлангов и соединения с помощью незатвердевающих вакуумных замазок и смол, причем последние обычно ведут к загрязнению системы, и применения их следует избегать. Различают конструкции фланцевых и штуцерных соединений с металлическими и эластомерными уплотнителями.
Фланцевые соединения с металлическим уплотнителем применяют в сверхвысоковакуумных установках и в узлах, подверженных нагреву в процессе эксплуатации. Среди них наибольшее распространение получили фланцевые соединения из нержавеющей стали с канавочно-клиновым уплотнением с плоским медным или алюминиевым уплотнителем (рис. 5-1). Медный уплотнитель применяют в соединениях, прогреваемых до 500 — 600°С, алюминиевый — 150—200°С. Натекание через такие соединения не превышает 6,6* 10 H2 Вт Они сохраняют работоспособность и герметичность после многих циклов нагрева. Впрочем, после первого прогрева иногда бывает необходима дополнительная подтяжка соединения.
Плоские уплотнители небольшого диаметра вырезают на токарном станке из листа. При изготовлении уплотнителя большого диаметра вырезают ленту необходимой длины, изгибают ее и спаивают мягким припоем в торец.
Недопустимо спаивание уплотнителя твердым припоем, так как это приводит к порче соединения при затяжке. Эксплуатация фланцевых соединений с металлическим уплотнителем сопряжена с необходимостью соблюдения определенных мер предосторожности от повреждения уплотняющих поверхностей. Перед хранением во фланцевые соединения устанавливают уплотнитель и соединение стягивают болтами. Если хранению подлежат элементы вакуумных систем, заканчивающиеся фланцами соединений, то эти фланцы накрывают фанерными дисками диаметром, равным наружному диаметру фланца, и с отверстиями, совпадающими с отверстиями фланца под болты. Несколькими болтами диск прижимают к фланцу. Под хранением следует понимать любой промежуток времени, кроме моментов непосредственного монтажа и демонтажа вакуумной системы. При монтаже и демонтаже необходимо обеспечить условия, когда исключается падение соединения, удар его о твердые предметы. Не допускается класть фланцы соединения рабочей поверхностью на металлические предметы.
![]()
Наиболее подвержена повреждениям рабочая поверхность фланцев, в особенности поверхность зуба канавочно-клинового соединения. Однако вмятины, образовавшиеся на поверхности самого зуба, например, при случайном ударе, не представляют особой опасности. Их осторожно выравнивают шабером и зачищают оселком. Основными уплотняющими элементами канавочно-клинового соединения являются заплечики по краям зуба (рис. 5-1, г) и гладкая поверхность фланца с канавкой на расстоянии 1,5 мм от канавки. Любое нарушение этих поверхностей ведет к нарушению герметичности соединения.
О сохранности уплотняющих поверхностей можно судить по круговому блестящему отпечатку, остающемуся на уплотнителе после затяжки соединения. Равномерный, без разрывов отпечаток с обеих сторон уплотнителя свидетельствует о сохранности соединения. Таким образом, при разборке удается проконтролировать работоспособность соединения.
Иногда в результате неаккуратной эксплуатации на центрирующих поверхностях диаметра d\ (рис. 5-1,г) появляются забоины и вмятины, препятствующие сближению фланцев. Аналогичные забоины могут появиться и на других центрирующих поверхностях. Восстановление фланцев производят расточкой на станке на 0,2 — 0,3 мм по диаметру соответствующих поверхностей. Напротив, поверхности, параллельные плоскости уплотнения, а также зуб и канавку растачивать недопустимо. При их повреждении растачивают все поверхности фланцев по чертежу, уменьшая при этом толщину фланца, что практически равнозначно изготовлению нового фланца.
Для удобства в работе и обеспечения равномерности затяжки соединения все болты должны иметь одинаковый шаг резьбы. К тому же, если есть возможность, болты лучше заменить шпильками, причем в прогреваемых системах следует применять сульфидированные болты (шпильки) и гайки из нержавеющей стали.
В процессе многократных нагревов может произойти диффузионная сварка уплотнителя с поверхностью фланцев. Кроме того, деформированный уплотнитель в ряде случаев оказывает расклинивающее действие. В результате разъединение фланцев оказывается затруднительным. Поэтому в одном из фланцев канавочно-клинового соединения имеются два резьбовых отверстия для отжимных болтов, с помощью которых фланцы легко разъединяются. Другими способами разъединения фланцев пользоваться не рекомендуется во избежание порчи соединения.
Уплотнитель канавочно-клино-вого соединения, особенно алюминиевый, способен обеспечить герметичность при двух и иногда даже при трех-четырех сборках. Тем не менее рекомендуется заменять уплотнитель после каждой сборки.
Форма фланцев и расположение уплотнителя во фланцевых соединениях с эластомерным уплотнителем показаны на рис. 5-2 и 5-3. В качестве уплотнителя в них используются вакуумные резины или фторопласт. Фторопластовые уплотнители вытачивают на станке. Резиновые уплотнители небольшого размера обычно также на станке вырезают из листа. Уплотнители большого диаметра склеивают резиновым клеем. При постановке клееного уплотнителя в соединение необходимо обращать внимание на то, чтобы направление усилия сжатия уплотнителя при затяжке соединения совпадало с плоскостью склеивания уплотнителя (рис. 5-4).
Фланцевые соединения с эластомерным уплотнителем применяют в высоковакуумных непрогреваемых системах, а с уплотнителями из таких резин, как ИРП-2043, 51-1433, ИРП-1368 и ИРП-1399, в прогреваемых до 2000C ![]()
![]()
![]()
системах. Наиболее широко применяют уплотнители из вакуумной резины марок 7889 и 9024.
|
= | |