CN111810755A - 一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置 - Google Patents

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    • F16L23/00—Flanged joints
    • F16L23/16—Flanged joints characterised by the sealing means

Abstract

本发明公开了一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，包括三段同心安装的波纹管：波纹管一，波纹管二，波纹管三，以及法兰一，限位杆，法兰二，法兰三，伸缩拉杆，法兰四，驱动杆，所述三段同心安装的波纹管最外层为波纹管一，中间层为波纹管二，最内层为波纹管三；当驱动杆向真空室内和外移动时，由限位杆、波纹管和伸缩拉杆的相互位置作用，进而实现金属波纹管真空密封装置的双直线运动补偿，可以获得比单一金属波纹管更多的补偿量，同时可以避免金属波纹管拉伸导致塑性变形，具有定位准确、不破坏真空、省时、省钱、高效等特点。

Description

一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置
技术领域
本发明涉及真空密封技术领域，具体涉及一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置。
背景技术
金属波纹管被广泛应用于密封和能量传递，通过对金属膜片的压缩和拉伸进行往复运动，获得需要的位移量。波纹管在压缩状态下工作时的允许压缩位移量比工作在拉伸状态下的允许拉伸位移量要大，所以在设计波纹管时应尽可能让波纹管在压缩状态下工作。通过实验发现，在一般情况下，同一材料、同一规格的波纹管，其允许的压缩位移是允许的拉伸位移的1.5倍。当对直线方向上居中布置的驱动部件进行密封时，两侧的波纹管必然会间歇处于压缩和拉伸的状态，且最大位移只能由波纹管的拉伸量决定。目前用于直线补偿的金属波纹管，主要依靠压缩来获得有限的补偿量。当需要较大的补偿量时，通常采用多个波纹管串联的形式，该方法仅适用于获得单向位移补偿的场合。无论是单个波纹管实现双向直线运动补偿还是多个波纹管串联实现双向直线运动补偿，在拉伸和压缩重复使用的情况下，由于没有限位作用，易造成波纹管的塑性变形，进而造成局部损伤。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种可以获得更多双向直线补偿量且避免塑性变形的双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，避免了上述缺陷，通过驱动杆、限位杆、波纹管以及伸缩拉杆等的相互作用，可以获得比单一金属波纹管更多的补偿量，同时可以避免金属波纹管拉伸导致塑性变形，具有定位准确、不破坏真空、省时、省钱、高效等特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，包括三段同心安装的波纹管：波纹管一，波纹管二，波纹管三，以及法兰一，限位杆，法兰二，法兰三，伸缩拉杆，法兰四，驱动杆，所述三段同心安装的波纹管最外层为波纹管一，中间层为波纹管二，最内层为波纹管三；
波纹管一的右侧端面与波纹管二的右侧端面通过法兰二连接，波纹管二的左侧端面与波纹管三的左侧端面通过法兰三连接；波纹管一的左端通过法兰一与真空室安装，波纹管三的右端通过法兰四与驱动杆连接；法兰一与法兰二通过限位杆连接，法兰三与法兰四通过伸缩拉杆连接；波纹管二与波纹管三的具有相同的伸长压缩量，波纹管一长度比波纹管二和波纹管三长；法兰四的外径大于法兰二的内径；法兰三的外径大于法兰一的内径。
进一步的，所述限位杆左端为光杆，固定安装在法兰一上，右端加工外螺纹，穿过法兰二上的孔，在外侧安装螺母用于限制法兰一和法兰二之间的距离，从而限制波纹管一的伸长。
进一步的，当驱动杆向真空室内方向移动时，法兰四随驱动杆向真空室内移动，伸缩拉杆拉到最长，同时波纹管三也达到最大拉伸长度,并拖动法兰三移动，压缩波纹管二，法兰二在限位杆的限制下，保持波纹管一的长度不变。
进一步的，当波纹管二被压缩到最小长度时，此时驱动杆的位移为波纹管二的压缩长度。当驱动杆向真空室外方向移动时，法兰四随驱动杆向真空室外移动，伸缩拉杆开始收缩，法兰四接触并压缩法兰二，波纹管一被压缩，波纹管三和波纹管二保持原始长度直至法兰三接触法兰一，由于法兰三的外径大于法兰一的内径，法兰一在径向上限制了法兰三的移动,波纹管三和波纹管二开始压缩。
进一步的，在驱动杆的双向移动中，三段波纹管均处于最大拉伸长度范围内，通过法兰、波纹管、限位杆、伸缩拉杆相互位置作用，获得比单一金属波纹管更多的补偿量，避免金属波纹管拉伸导致塑性变形。
有益效果：
本发明的一种双向直线补偿多层波纹管真空密封装置，优点是利用限位杆和伸缩拉杆控制多层金属波纹管的运动方向，可以获得比单一金属波纹管更多的补偿量，同时可以避免金属波纹管拉伸导致塑性变形。同时相比较多个波纹管串联结构，可以减少补偿方向上的原始尺寸，使结构更紧凑。
附图说明
图1为本发明的一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置示意图。
附图序号说明：1法兰一，2限位杆，3法兰二，4波纹管一，5波纹管二，6法兰三，7伸缩拉杆，8法兰四，9波纹管三，10驱动杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据本发明的一个实施例，参见附图1，一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其具体实施方式如下：
所述的双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，主要包括法兰一1，限位杆2，法兰二3，波纹管一4，波纹管二5，法兰三6，伸缩拉杆7，法兰四8，波纹管三9，驱动杆10，其主要结构为三段同心安装的波纹管，最外层为波纹管一4，中间层为波纹管二5，最内层为波纹管三9。波纹管一4的右侧端面与波纹管二5的右侧端面通过法兰二3连接，波纹管二5的左侧端面与波纹管三9的左侧端面通过法兰三6连接。波纹管一4的左端通过法兰一1与真空室安装，波纹管三9的右端通过法兰四8与驱动杆10连接。法兰一1与法兰二3通过限位杆2连接，法兰三6与法兰四8通过伸缩拉杆7连接。波纹管二5与波纹管三9的具有相同的伸长压缩量，波纹管一4长度比波纹管二5和波纹管三9稍长。法兰四8的外径大于法兰二3的内径。限位杆2左端为光杆，固定安装在法兰一1上，右端加工外螺纹，穿过法兰二3上的孔，在外侧安装螺母用于限制法兰一1和法兰二3之间的距离，从而限制波纹管一4的伸长。法兰三6的外径大于法兰一1的内径。
当驱动杆10向真空室内方向移动时，法兰四8随驱动杆10向真空室内移动，伸缩拉杆7拉到最长，同时波纹管三9也达到最大拉伸长度,并拖动法兰三6移动，压缩波纹管二5，法兰二3在限位杆2的限制下，保持波纹管一4的长度不变。当波纹管二5被压缩到最小长度时，此时驱动杆10的位移为波纹管二5的压缩长度。当驱动杆10向真空室外方向移动时，法兰四8随驱动杆10向真空室外移动，伸缩拉杆7开始收缩，法兰四8接触并压缩法兰二3，波纹管一4被压缩，波纹管三9和波纹管二5保持原始长度直至法兰三6接触法兰一1，由于法兰三6的外径大于法兰一1的内径，因此法兰一在径向上限制了法兰三6的移动，波纹管三9和波纹管二5开始压缩。
在驱动杆10的双向移动中，三段波纹管均处于最大拉伸长度范围内，通过法兰、波纹管、限位杆、伸缩拉杆等相互位置作用，可以获得比单一金属波纹管更多的补偿量，避免金属波纹管拉伸导致塑性变形，同时相比较多个波纹管串联结构，可以减少补偿方向上的原始尺寸，使结构更紧凑。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (5)

1.一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其特征在于：包括三段同心安装的波纹管：波纹管一，波纹管二，波纹管三，以及法兰一，限位杆，法兰二，法兰三，伸缩拉杆，法兰四，驱动杆，所述三段同心安装的波纹管最外层为波纹管一，中间层为波纹管二，最内层为波纹管三；
波纹管一的右侧端面与波纹管二的右侧端面通过法兰二连接，波纹管二的左侧端面与波纹管三的左侧端面通过法兰三连接；波纹管一的左端通过法兰一与真空室安装，波纹管三的右端通过法兰四与驱动杆连接；法兰一与法兰二通过限位杆连接，法兰三与法兰四通过伸缩拉杆连接；波纹管二与波纹管三的具有相同的伸长压缩量，波纹管一长度比波纹管二和波纹管三长；法兰四的外径大于法兰二的内径；法兰三的外径大于法兰一的内径。
2.根据权利要求1所述的一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其特征在于：
所述限位杆左端为光杆，固定安装在法兰一上，右端加工外螺纹，穿过法兰二上的孔，在外侧安装螺母用于限制法兰一和法兰二之间的距离，从而限制波纹管一的伸长。
3.根据权利要求1所述的一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其特征在于：
当驱动杆向真空室内方向移动时，法兰四随驱动杆向真空室内移动，伸缩拉杆拉到最长，同时波纹管三也达到最大拉伸长度，并拖动法兰三移动，压缩波纹管二，法兰二在限位杆的限制下，保持波纹管一的长度不变。
4.根据权利要求1所述的一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其特征在于：
当波纹管二被压缩到最小长度时，此时驱动杆的位移为波纹管二的压缩长度。当驱动杆向真空室外方向移动时，法兰四随驱动杆向真空室外移动，伸缩拉杆开始收缩，法兰四接触并压缩法兰二，波纹管一被压缩，波纹管三和波纹管二保持原始长度直至法兰三接触法兰一，由于法兰三的外径大于法兰一的内径，法兰一在径向上限制了法兰三的移动,波纹管三和波纹管二开始压缩。
5.根据权利要求1所述的一种双向直线补偿多层金属波纹管真空密封装置，其特征在于：
在驱动杆的双向移动中，三段波纹管均处于最大拉伸长度范围内，通过法兰、波纹管、限位杆、伸缩拉杆相互位置作用，获得比单一金属波纹管更多的补偿量，避免金属波纹管拉伸导致塑性变形。
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