插板門的密封板的密封結構
超高真空插板門密封板的密封要保證密封效果的同時,也需要考慮插板門開關循環次數、加工工藝以及成本等方面。本文中主要對以下幾種結構對比分析,密封板密封結構可見圖3所示。
對密封板密封結構主要有兩大類:塑形變形密封和結構密封。對塑形變形密封,結構簡單,但結構對零件材料選擇要求極高,無法重復使用。對結構密封,通過設計特定的結構以滿足密封要求,結構復雜,加工要求比較高。
結構a中,大多采用類似于法蘭CF刀口密封方式強制材料塑性變形,來發揮密封作用(見圖3中結構a),且隨著插板門啟閉次數的增加,密封面上所需的比壓也成倍增加,在設計過程中對插板門體的剛性要求也必須增加,以滿足密封面上所需的力。這樣不但增加了材料成本,同時使用壽命也無法保證。
結構b中延用的是目前高真空插板門普遍采用的結構之一(見圖3插板門的結構b),采用的是成型密封環的結構,只是將原非金屬密封圈更改為金屬圈,這樣既保證了烘烤所需要考慮材料問題也保證了密封問題。這樣的方式結構簡單容易實現,基本只需要少量的變形就能到達密封效果,但對與之配合的零件的加工工藝比較難于保證,對于密封圈配合的面的精度及表面粗糙度要求極高。此種特定形狀的金屬密封環(可以為O形或者C形)目前國內廠家有相似的產品,但精度無法保證。因此,只能基本依賴進口,成本昂貴。
結構c中殼體插板門座與密封板的配合為錐面密封結構,由于為錐面配合密封的方式,殼體插板門座與密封板有自定心的特點,大大地降低了加工難度,且在此結構下密封面的材料基本不需要塑形變形,結構保證即可達到密封的效果。對材料的選擇也無特別的要求,選擇常用的符合超高真空環境要求的材料即可,只需要對密封面進行處理,如硬化或者鍍層即可滿足使用壽命的要求,使用過程中密封所需要的比壓也不會增加。對自制密封件還可后期更換,大大減少了維護成本。對于結構c還有幾種變形結構:變形結構i,將密封環密封面設計成圓弧狀或者球狀;結構ii,結構為常規結構,減小密封面接觸寬度,對密封面特殊處理,通過鍍層或者對殼體密封面與密封板密封面有一定硬度差,這樣一定程度上減小了密封比壓,使得啟閉力大大降低。