Вал уплотняют с помощью специальных сальников (твердое уплотнение) или с помощью жидкостных затворов (жидкое уплотнение). Схемы различных способов твердых уплотнений приведены на рис. 411, а—м. Уплотнение с резиновыми и металлическими шайбами, так называемое уплотнение Вильсона (см. рис. 411 ж), получило относительно широкое распространение при давлениях до 5•1O^-6 мм рт. ст. В гнездо уплотнения вставляют две прокладки из твердой резины с шайбой между ними.

Верхнюю прокладку смазывают вакуумной смазкой, накладывают на нее вторую шайбу и затягивают нажимной гайкой. Отверстия в резиновых прокладках должны иметь диаметр, равный 2/3 диаметра вала.В конструкциях, показанных на рис. 411, и, к, л, применено манжетное уплотнение.

Уплотнения на рис. 411, и и л применяют до диаметров вала 40 мм, на рис. 411, к— до 30 мм. Для смазки и уплотнения манжет используют вакуумное масло, манжеты изготовляют из резины с повышенной маслостойкостью (например, резина 1015 и ИРП-2044). Уплотнения, показанные на рис. 411, а, в, г и м, менее надежны.

Схемы уплотнения вала сальниками и жидкостным затвором из вакуумной смазки показаны на рис. 412.Передача вращения через герметичную перегородку. Для передачи вращения в вакуумную систему через герметичную перегородку может быть использован магнит. Такой метод используют для передачи небольших усилий. На конец вала, находящегося внутри вакуумного пространства, насаживают блок из ферромагнитного материала (рис. 413). На вал привода, находящегося вне аппарата, насаживают магнит, представляющий собой кольцевую муфту с полюсами, обращенными внутрь.

Стенка аппарата, разделяющая магниты, должна быть изготовлена из немагнитного материала (сталь X18H10T, стекло, медь, латунь). При вращении внешнего магнита вместе с ним вращается и внутренний блок. При повышенных температурах магнитные свойства постепенно ухудшаются, что является недостатком данного способа. Подобная конструкция магнитного ввода дает возможность

 

передать крутящий момент до 98 H*см при частоте вращения 600 об/мин и применяется, при давлении в системе не ниже 1•1O^-8 мм рт. ст. Магнит и якорь изготовлены из никель-кобальтовых сплавов. Для увеличения концентрации магнитного потока на - якоре и магните делают специальные канавки. Применяют также электромагнитные вводы, сконструированные на базе асинхронного двигателя. При этом тонкостенный цилиндр из немагнитного материала устанавливают между статором и ротором. Для вводов с механической связью используют сильфон или мембрану. Сильфоны изготовляют из полутомпака 180 или стали Х18Н10Т.

Полутомпаковые сильфоны допускают сжатие и растяжение в пределах 35% от их первоначальной длины и могут работать при температурах от 300 до 100° С в неагрессивных средах. В таких сильфонах легко производится вакуумно-плотная пайка мягкими припоями. Сильфоны из коррозионностойкой стали могут растягиваться или сжиматься на 15—20% от первоначальной длины; их можно прогревать до 500° С. Для вакуумноплотного соединения приме-, няют роликовую импульсную сварку, дуговую сварку в защитной среде и пайку твердыми припоями.

На рис. 414 показано сильфонное уплотнение с качающимся штоком. Подобная конструкция, выполненная из коррозионностойкой стали, может работать при давлениях до 1•1O^-8 мм рт. ст. Между входным и выходным валами эксцентрично расположена промежуточная муфта, под действием которой сильфон совершает колебательное движение относительно неподвижного фланца. Подшипники качения промежуточной муфты предотвращают скручивание сильфона. Для разгрузки неподвижного конца сильфона эксцентриситет выбирают до 8 мм в зависимости от гибкости, габаритов и скорости колебания сильфона. На рис. 415 показано устройство сильфонного типа фирмы Ульвак (Япония), предназначенное для передачи вращения в сверхвысоковакуумную систему.

 

Такое устройство применяют до давлений ниже 10^-10 мм рт. ст. Все детали изготовлены из немагнитных материалов; натекание составляет 5•1O^-10 мм рт. ст. -л/с; прогрев до 250° С.

Таков же принцип передачи вращения с помощью резиновой мембраны. Эти конструкции могут работать до давлений в камере 5•1O^-6 мм рт. ст. и при температурах не выше 50° С. Входной и выходной валы расположены на одной оси, а промежуточная муфта — эксцентрично относительно их осей. Чем больше эксцентриситет, тем быстрее выйдет из строя резиновая мембрана, но зато меньше усилия на подшипники. Обычно эксцентриситет выбирают в пределах от 3 до 6 мм.

Сложные механизмы с магнитным приводом и механическими связями могут обеспечить передачу в вакуум одновременно до шести движений (горизонтальное, возвратно-поступательное, вращательное, качательное в двух взаимно перпендикулярных плоскостях).

Возвратно-поступательное перемещение стержня или штока через стенку вакуумной камеры может производиться с помощью сильфонов из стали, меди, томпака, латуни и т. п. Припаиванием одного конца сильфона к стержню или штоку, а другого — к стенке вакуумного аппарата удается добиться полной герметичности (рис. 416, а). Другой способ уплотнения скользящего штока — уплотнение резиновой прокладкой, в которой диаметр отверстия значительно меньше диаметра вводимого стержня, — уплотнение Вильсона (рис. 416, б). Для поступательного перемещения также используют магнит, находящийся снаружи вакуумной системы (рис. 417).