Van chân không là một thiết bị chính để điều chỉnh chất lỏng trong môi trường chân không thông qua việc niêm phong chính xác và điều khiển ổ đĩa. Cơ chế làm việc của nó có thể được chia thành các mô -đun cốt lõi sau:
1. Cơ chế làm việc cốt lõi
Phân vùng
Áp dụng con dấu động của Bellows toàn kim loại (thay vì đóng gói truyền thống), ống thổi mở rộng và co lại khi thân van di chuyển để duy trì độ kín của buồng chân không và tốc độ rò rỉ nhỏ hơn hoặc bằng 1 × 10⁻⁻ pa · m³/s.
Khi cổng được đóng lại, nó tạo thành một phân tử phù hợp với ghế van được đánh bóng gương (RA nhỏ hơn hoặc bằng 0,2μm) và hợp tác với vòng niêm phong hợp kim đồng để tăng cường hiệu ứng niêm phong tiếp xúc.
Drive Control
Kiểu thường niên
Loại điện tử: ổ đĩa động cơ bước, độ chính xác định vị 0,01mm, phù hợp cho hệ thống truyền tải wafer bán dẫn.
Type Pneumatic: Air nén điều khiển piston xi lanh, thời gian phản hồi là<1s, and it is used for emergency isolation of spacecraft vacuum chambers.
Cân bằng áp lực
Thân van được trang bị cổng khai thác không khí phụ trợ KF16. Trước khi mở và đóng, một bơm chân không độc lập được sử dụng để cân bằng chênh lệch áp suất giữa khoang van và hệ thống (ΔP ＜ 10PA) để ngăn chặn nhiễu luồng không khí.
2. Chế độ làm việc điển hình
| Cách thức | Quá trình hoạt động | Ứng dụng |
|---|---|---|
| Được đặt kín | Cổng ấn hoàn toàn ghế van để tạo thành một con dấu kép (Bellows + Bề mặt tiếp xúc) | Cách ly ống chùm gia tốc hạt |
| Quy định dòng chảy | Việc mở tấm van được điều khiển ở mức 10%-90%và điều khiển dòng chảy tuyến tính đạt được thông qua rãnh điều chỉnh hình chữ V | Phun khí cho quá trình phủ chân không |
| Cắt nhanh | Bộ truyền động khí nén kích hoạt quy trình tắt khẩn cấp, thời gian phản hồi nhỏ hơn hoặc bằng 0,3s | Cấp cứu của thiết bị tổng hợp hạt nhân |
| Bảo trì áp lực | Được liên kết với thước đo chân không, việc mở van được tự động tinh chỉnh để duy trì mức độ chân không đã đặt (± 0,5Pa) | Phòng mô phỏng môi trường không gian |
3. Đặc điểm vật liệu và quy trình
Valve Body: 316L đánh bóng điện phân bằng thép không gỉ carbon cực thấp, giảm diện tích bề mặt hấp phụ khí xuống hơn 60%
Thành phần Sealing
Xử lý bề mặt Surface : Bề mặt niêm phong mạ titan (độ dày 2μM), hệ số ma sát giảm xuống 0,08.
4. So sánh kịch bản ứng dụng
| Cánh đồng | Loại van | Yêu cầu chân không | Nhu cầu đặc biệt |
|---|---|---|---|
| Sản xuất bán dẫn | Van chân không cao | Nhỏ hơn hoặc bằng 1 × 10⁻⁷ pa | Chống lại việc nướng 150 độ, giải phóng hạt bằng không |
| Thử nghiệm tàu vũ trụ | Van đóng nhanh khí nén | Nhỏ hơn hoặc bằng 1 × 10⁻⁵ pa | Điện trở rung (20-2000Hz) |
| Nguồn bức xạ synchrotron | Van cổng làm mát bằng chất lỏng | Nhỏ hơn hoặc bằng 1 × 10⁻⁹ pa | Áo khoác làm mát nitơ lỏng (-196 độ) |
| Thiết bị hợp nhất hạt nhân | Van cách ly kháng bức xạ | Nhỏ hơn hoặc bằng 1 × 10⁻⁴ pa | Điện trở chiếu xạ neutron (10⁹ N/cm²) |
5. Tham số giới hạn hiệu suất
Phạm vi nhiệt độ: -269 độ (loại làm mát helium lỏng) đến 450 độ (loại hợp kim nhiệt độ cao)
Phạm vi đường kính: van micro φ6mm đến van chân chân không lớn φ1200mm
Chỉ số cuộc sống: Bellows Con dấu lắp ráp lớn hơn hoặc bằng 50.000 chu kỳ mở và đóng