真空系统的结构设计

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1、6.真空系统的结构设计 真空系统的结构设计主要考虑密封可靠,结构合理,材料对真空度影响要小。设计中应注意如 下几点。(1) 选择结构材料应尽量用国家标准中的无缝钢管和板材 ,尽量减少焊接结构 ,有利于真空部 件气密性质量。但是许多系统元件又离不开焊接结构,这时应选择焊接性能较好的钢材。(2) 焊接是真空系统制造中的一道重要工序 ,为了保证焊接后焊缝不漏气,除了要求技术水平 较高的工人进行焊接,提高焊接质量外,合理地设计焊接结构也很重要。因此焊接结构要避免 处于真空中的焊缝有积存污物的空隙,否则给清洗造成困难,还会成为缓慢放气的气源。当焊 缝出现死空间时,在系统检漏中就不易找到漏隙所在。(3)

2、结构上要保证快速抽空。为此要避免出现隔离孔穴(气袋),因为气袋会成为缓慢放气的源 泉,增长了抽气时间,例如图 21所示。要将气袋开设出气孔,以利快速抽空。(4) 减少表面放气。处于真空内的构件和壳体内壁表面粗糙度越高越好。最好进行电镀抛光, 氧化处理等。一般处于高真空的内壁粗糙度在6.3/ 3.2/ ;处在中真空的内壁粗糙度在 12.5/ 左右。处在超高真空的内壁粗糙度要求抛光,达到非常光洁的表面。要特别注意:生锈的金属 表面对抽空十分不利!(5) 真空系统上各元件之间多用法兰连接。而法兰与管子之间是焊接结构。由于焊接时易引 起法兰变形,故目前国内都采用焊接后再对法兰加工 ,这样即可达到尽寸和

3、粗糙度要求,又能 保证两个法兰连接时密封可靠。(6) 对于某些必须处于较高温度下工作的真空橡胶密封圈 ,由于橡胶耐温有限 ,可以专门采用 水冷结构加以保护。(7) 为了使真空系统元件壳体和真空室壳体有足够强度 ,保证在内力和外力作用下不产形 ,器 壁要有一定厚度。实验表明真空容器采用圆形结构较好。端盖采用凸形结构为好,尽量不采 用平盖,因为它的抗压能力相差很大。壁厚已经有了标准尽寸,当然也可以计算。设计时还要 注意一点,在容器检漏时,若采用内部打压法,一般打三个大气压力容器不应变形。水套检漏时 也按三个压力打压。就是说有水套的壳体在外部或内部打三个压力下,都不应变形。(8) 由外部进入真空室内的转动件或移动件,要保证可靠的动密封。除了选择好的密封结构外, 其中的轴或杆一定要满足粗糙度要求。更要防止在轴和杆上有轴向划痕,这种划痕会降低真 空度,而且不易发现。