真空系统设计

搞机械的有用

对焊缝的要求: 1 真空侧深度熔焊 损颗粒； 2 双面焊接时，外部结构最好断续焊或设置钻孔（便于检漏） 3 内部结构焊必须断续（以便气体容易被抽走） 4 焊缝应一次焊好，否则应将缝磨掉直至露出母材 5 焊缝漏率必须低于10-6Pal/s

6 焊接的组件应设计得使最大数量的焊缝在制造阶段测试漏率。 可拆密封：密封机理：依靠弹性垫圈在外力作用下变形来堵塞被 连接件表面的微小凹坑形成的通道。弹性体有金属和非金属两类。 外力可以通过螺栓、螺母、卡环等方式施加。 密封面粗糙度有要求，通常达到粗糙度1.6。

螺栓连接：密封圈：非金属密封圈：依靠弹性圈的弹性变形来实现密封。 由于放气量大，而且烘烤温度不能高于150℃，所以通常只用于低、高真空系统中。

密封槽的形状：矩形 倒三角形 燕尾槽

螺栓连接：金属密封圈：金属密封圈： 依靠垫圈的塑性变形实现密封 因为放气量小，烘烤温度可高于200 ℃，所以金属密封圈常用于超高真空

系统。由于是利用塑性变形的特性，所以金属圈基本是一次性使用。 材料：无氧铜、金、银或保险丝

形状： O型截面垫圈（金属丝），矩形截面垫圈（无氧铜 真空动密封: 往复、旋转、摆动

将运动传递到真空室所需要的密封连接称为动密封。如要使真空室中的某个物件通过

真空室外部的电机带动而旋转，那么必将有一根旋转的轴穿过真空室壁. 接触式: 接触注油式 自润滑材料密封(自润滑材料：石墨 聚四氟乙烯) 液态金属密封 :液体薄膜表面张力或利用液柱高度与压差之间平衡。 J形橡胶圈的密封结构 JO形橡胶圈密封结构 O形橡胶圈密封结构。 磁流体密封：磁性流体: 把磁铁矿等强磁性的微细粉末，在水、油类、酯类、醚类等

液体中进行稳定分散的一种胶态液体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液。它既具有液体

的流动性又具有固体磁性材料的磁性。

磁流体由3种主要成分组成：固体铁磁体微粒 载液（溶媒）。 包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂（稳定剂）

磁流体可以封气、封水、封油、封尘、封烟雾等，磁流体密封是通过设置单个或多个永久

磁铁和铁磁性极靴，在旋转轴和极靴的夹缝中加入磁流体，由于磁场吸引力的作用，

磁流体绕轴形成“O”型环，把空隙完全堵住，阻止被密封介质从空隙通过。 铁磁流体耐压值的影响因素：

磁流体轴向厚度、磁流体饱和磁化强度、外加磁场强度、密封级数、径向间隙、极靴形状和轴的转速

磁流体密封的破坏过程：当两侧无压差时，极靴处密封液环保持正常形状； 当存在两侧压差时，密封流体呈弓形断面，但仍能保持正常形状； 当两侧压力增大至磁流体密封的承载能力时，密封液环先开始变形，然后迅速穿孔；继续增加压差， 密封液环遭破坏。

磁流体密封的优缺点：优点：维护量小，寿命长，泄漏量可忽略； 可以在轴高速运转下使用；对轴的表面质量要求不高；摩擦损失小，无磨

磁流体不用抽送，只要求有时补给；密封结构紧凑。 缺点：磁流体密封要求工艺流体与磁流体互相不融合； 有工艺流体蒸发和磁流体退磁的限制；耐压不太高； 轴周转速一般不超高60～80m/s，防止温升导致性能下降。

非接触式：转轴与真空室之间留有间隙：减压密封 分子运动密封 磁连接隔板密封

1 利用动态真空系统的特性，将泵的抽速Se加大ΔS，使得Δ S*P1 与漏进去的流量平衡，这样真空室内压强不会因为漏气而变化。 2 利用磁力将真空室外部运动传递到真空室内部。 挠性管连接---非金属橡胶管---金属波纹管

电输入及注意事项：1 保证电极与真空室之间可靠密封；

2 保证电极与真空室之间绝缘，特别是高电压输入时，要用陶瓷绝缘；

3 接线柱足够粗 ,能承受相应电流产生的热量，而不至于过热；可采用 低压大电流水冷电极结构；

4 当输入高频时，考虑材料电阻率的变化及对波的吸收导致的发热。 阀门功能：开关气路、改变气路方向调节真空度 定量充气 种类：按结构分----蝶阀，插板阀、翻板阀、角阀、针阀等

阀门设计一般性要求：密封性好；（阀盖与阀座，阀盖与大气之间， 阀座与大气之间均要有密封连接）。阀门开启要有大的流导； 材料饱和蒸汽压低；结构简单，操作方便； 开关要有标识，传动装置在高压侧

阀门的构成：阀盖 阀座 密封圈 压紧机构 传动机构 密封圈可以由阀盖或阀座直接代替：在没有密封圈时， 阀盖与阀座，要一软一硬，软金 属变形，形成密封。

阀板压紧装置的设计要求：在压紧密封垫时， 阀板不产生横向运动； 压紧位置要重合；压紧后能自锁；均压、续压和调压

阀板压紧方式：螺旋压紧；斜面压紧；链板压紧；偏心轮压紧； 弹簧压紧；弹簧垫圈自身压紧动力压紧。 阀门动力选择：手动 电动 磁动 气动。

真空继电器：真空系统实现自动控制的关键元件。 储气罐：存储气体， 在前级泵停止，而主泵继续工作时，用于暂时存储主泵排出的气体 维持泵的作用在主泵排出的气量比较小时用小的前级泵排除主泵排除的气体量

捕集阱：作用：消除油蒸汽。机理：利用光学屏蔽性原理挡住油蒸汽分子 或利用冷凝、吸附或吸留特性将油蒸汽分子吸留在障板表面。 分类：机械捕集阱：挡板或水冷挡板按排列成具有光学屏蔽性的结构。 冷凝捕集阱：用液氮冷却挡板，阻止分子进入真空室。 吸附捕集器：用吸附剂吸附油蒸汽。

机械捕集器设计原则：合理的选用材料 尽可能的选用大的流导 至少要有一次以上光学屏蔽 超高真空捕集器要能承受高温烘烤。 冷凝捕集器原理：机械阻挡、表面吸附、吸留及冷凝

冷凝捕集器解决机械捕集器的什么问题：油蒸汽的再蒸发及迁徙 冷凝捕集器设计原则：冷凝部位应具有较大的冷凝面积。 结构为光学密闭的，防止蒸汽分子直线通过；有足够大的流导 冷剂消耗尽量少，清洗拆装方便。

吸附捕集器原理：吸附剂对水、油蒸汽、油分解和裂解物的 物理化学吸咐。常用的吸附剂有：分子筛、活性炭、硅胶、