CN112145697B - 采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于高真空设备动密封技术领域，具体涉及一种采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置。本发明提出一种采用可控气体保护高真空动密封的装置，包括控压保护装置；所述控压保护装置包括弹性件和气体压力控制装置；所述弹性件内设有腔室；所述压力控制器与弹性件的腔室相连通；所述气体压力控制装置通过对腔室补充气体或排出气体来控制弹性件的腔室的压力。本发明一种采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置，用以解决因高真空动密封的细微泄露导致真空腔室内氧含量升高的问题，避免了高真空设备在熔炼、铸造等工艺环节中因动密封泄露问题导致氧的引入进而影响材料性能的问题。

Description

采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置

技术领域

本发明属于高真空设备动密封技术领域，具体涉及一种采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置。

背景技术

相对而言，在高真空设备中实现真空静密封比较容易，实现真空动密封比较困难，保证动密封不泄露异常困难。各类动密封装置在高真空设备上应用广泛，与发达国家相比，受动密封设计和机械加工水平的影响，国内制造的一些高真空设备的动密封件或装置极易频繁出现漏气现象，严重影响了设备的正常使用。

为避免氧的不利影响，一些先进材料的熔炼、铸造均需在预抽真空度不低于3×10^-3Pa的真空设备中进行，但由于动密封泄露引入氧，从而对材料性能产生不利影响。以国内通用的某型真空非自耗熔炼、铸造一体炉为例，在分子泵满转后，可在25min内将炉腔内的真空度降至3×10^-3Pa，为保证电极顺利起弧，需向炉腔内充入0.5atm左右的高纯氩气，在充氩气前，需要关闭闸板阀以彻底切断分子泵与炉腔的连接。实验发现，一旦彻底关闭闸板阀，腔室内的真空度马上降至2×10^-2Pa，经分析确认了导致腔室真空度急剧下降的原因是设备上应用的两个动密封装置-----电极升降装置和用于翻转铸锭的机械手均存在一定程度的细微漏气。为保证合金铸锭的均匀性，一般要将合金锭反复熔炼5次左右，再进行重熔、吸铸后获得样品。如图1所示，因设备腔室始终处在负压状态，动密封装置一直存在细微程度漏气，这将一些对氧敏感的合金的熔炼、铸造等产生不利的影响，经反复熔炼后，可以发现某合金锭表面的光亮的金属光泽逐渐褪去，出现一定程度的乌化，严重影响了材料的性能，甚至造成合金锭报废。在合金的熔炼、铸造等多个领域，追求高真空的根本目的是通过获得高真空来尽可能降低环境中的氧含量，从而避免材料在熔炼、铸造等工艺环节中遇氧反应而对材料性能产生的不利影响。

现有的高真空设备的动密封件均存在不同程度的泄露问题，主要原因为：一方面受限于动密封设计水平与高精度加工能力的限制，一些高真空设备的动密封问题自出厂就存在一定程度的泄露，另一方面，因精密加工能力十分有限，随着动密封器件或装置的使用，部分位置将出现明显的磨损，如图2所示，从而进一步导致了泄露情况的加剧，严重影响了设备的正常使用。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种采用可控气体保护高真空动密封的方法与装置，用以解决因高真空动密封的细微泄露导致真空腔室内氧含量升高的问题，避免了高真空设备在熔炼、铸造等工艺环节中因动密封泄露问题导致氧的引入进而影响材料性能的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种采用可控气体保护高真空动密封的方法，其特殊之处在于：

在动密封装置外侧用可控气体保护，隔绝空气与动密封装置细微泄露处的接触，当气体向真空腔室内泄露时，保证了进入真空腔室内的气体为可控气体，从而杜绝了空气通过动密封装置向真空腔室持续微量泄露；

所述可控气体为氩气或氦气等惰性气体。

另外，基于上述一种采用可控气体保护高真空动密封的方法，本发明还提出一种采用可控气体保护高真空动密封的装置，其特征在于：

包括控压保护装置；

所述控压保护装置包括弹性件和气体压力控制装置；

所述弹性件内设有腔室；

所述压力控制器与弹性件的腔室相连通；所述气体压力控制装置通过对腔室补充气体或排出气体来控制弹性件的腔室的压力。

进一步地，本发明中的气体压力控制装置为自动控压式，其包括进气管路、排气管路、第一压力控制器和第二压力控制器；

进气管路的一端连接有气体存放装置，另一端与弹性件的腔室连通，进气管路上设有第一控制阀；

排气管路的一端连接排气装置，另一端与弹性件的腔室连通，排气管路上设有第二控制阀；

所述第一压力控制器和第二压力控制器用于获取弹性件的腔室的压力值并根据获取的压力值控制第一控制阀、第二控制阀的通断。

进一步地，还包括压力调节管路，所述压力调节管路的一端与弹性件的腔室连通，另一端与压力调节装置连接。

进一步地，所述压力调节装置为气囊。

进一步地，本发明中的气体压力控制装置为手动控压式，其包括进一步地，本发明一种采用可控气体保护高真空动密封的装置，其气体压力控制装置还可以是：包括进气管路、排气管路、压力获取装置；

进气管路的一端连接有气体存放装置，另一端与弹性件的腔室连通，进气管路上设有第五阀门；

排气管路的一端连接排气装置，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间；

压力获取装置用于获取弹性件的腔室内压力。

进一步地，还包括压力调节管路，所述压力调节管路的一端与压力调节装置连接，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间，压力调节管路上设有第二阀门。

进一步地，还包括清洗管路，所述清洗管路的一端连接机械泵，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间。

进一步地，上述腔室一端开口，另一端通过固定件与真空设备腔室连通；其开口端与密封件连接；所述密封件上设有用于动密封杆穿过的孔。

进一步地，上述气体压力控制装置通过密封件与弹性件的腔室连通。

进一步地，上述气体压力控制装置通过固定件与弹性件的腔室连通。

进一步地，上述腔室一端开口，其开口端通过固定件与真空设备腔室连通，气体压力控制装置通过固定件与弹性件的腔室连通。

本发明的优点：

(1)在不改变动密封件或装置结构的前提下，本发明采用高纯氩气等可控气体保护，泄露到真空腔室的气体只能是高纯氩气等可控气体，从而有效解决了因动密封泄露空气而导致真空腔室中氧含量上升的问题；

(2)本方法结构简单，易实现，增加一个采用高纯氩气等可控气体保护的弹性装置，便可以满足合金熔炼、铸造等工艺环节对超低氧含量的要求。

附图说明

图1为现有真空设备中动密封装置的动密封漏点示意图；

图2为现有某型真空设备中动密封装置中进行往复直线式运动的金属杆上的划痕；

图3为本发明方法的原理图；

图4为本发明提供的在一个往复直线运动式的动密封上添加高纯氩气等可控气体自动调压保护装置的实施例结构示意图；

图5为本发明提供的在一个往复直线运动式的动密封上添加高纯氩气等可控气体手动调压保护装置的实施例结构示意图；

图6为本发明提供的在一个旋转运动式的动密封上添加高纯氩气等可控气体的手动调压保护装置的实施例结构示意图；

图7为本发明提供的在一个复合了往复直线运动、旋转运动以及摆动运动三种方式的动密封装置上添加由弹性件与刚性件组成的高纯氩气等可控气体的手动调压保护装置的实施例结构示意图；

图8为本发明提供的在一个复合了往复直线运动、旋转运动以及摆动运动三种方式的动密封装置上添加由弹性件组成的高纯氩气等可控气体的手动调压保护装置实施例结构示意图。

图中标号说明：1、弹性件，2、刚性件，3、固定件，4、气瓶，5、机械泵，6、大容积气囊，7、第一压力控制器，8、第二压力控制器，9、第一电磁阀，10、第二电磁阀，11、第一阀门，12、第二阀门，13、第三阀门，14、第四阀门，15、第五阀门，16、第一压力表，17、第二压力表。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。

在不改变动密封件或装置结构的前提下，本发明实施例提供了一种采用高纯氩气等可控气体保护动密封的方法与两类装置，本发明并不能杜绝动密封的泄露问题，但由于采用高纯氩气等可控气体保护，泄露到真空腔室的气体只能是高纯氩气等可控气体，从而有效解决了因动密封泄露空气而导致真空腔室中氧含量上升的问题。

一种采用可控气体保护高真空动密封的方法，在动密封装置外侧用可控气体保护，隔绝空气与动密封装置细微泄露处的接触，当气体向真空腔室内泄露时，保证了进入真空腔室内的气体为可控气体，从而杜绝了空气通过动密封装置向真空腔室持续微量泄露；所述可控气体为氩气或氦气等惰性气体。

本发明的采用可控气体保护高真空动密封的装置包括自动控压保护式与手动控压保护式两种装置：

1、自动控压保护式装置，参见图3，包括控压保护装置；所述控压保护装置包括弹性件1和气体压力控制装置；所述弹性件1内设有腔室；所述压力控制器与弹性件1的腔室相连通；所述气体压力控制装置通过对腔室补充气体或排出气体来控制弹性件1的腔室的压力。

具体地，所述气体压力控制装置包括进气管路、排气管路、第一压力控制器7和第二压力控制器8；进气管路的一端连接有气体存放装置，另一端与弹性件1的腔室连通，进气管路上设有第一控制阀；排气管路的一端连接排气装置，另一端与弹性件1的腔室连通，排气管路上设有第二控制阀；所述第一压力控制器7和第二压力控制器8用于获取弹性件1的腔室的压力值并根据获取的压力值控制第一控制阀、第二控制阀的通断。

优选地，上述自动控压保护式装置还包括压力调节管路，所述压力调节管路的一端与弹性件1的腔室连通，另一端与压力调节装置连接。

本发明中，所述气体存放装置可以是气瓶4；所述压力调节装置为大容积气囊6。

实施例一

参见图4，一种采用可控气体保护高真空动密封的装置，为自动控压保护装置，包括：刚性件2、弹性件1、第一压力控制器7、第二压力控制器8、第一电磁阀9、第二电磁阀10、管路、机械泵5、气瓶4等。

将刚性件2固定在动密封装置的活动杆上且保证固定处密封性良好，再将弹性件1的一端固定在刚性件2上另一端固定在动密封装置的固定件3上，组成一个对动密封装置形成保护的弹性件1腔室，第一压力控制器7、第二压力控制器8通过管路与刚性件2相连用于监控、调节弹性件1腔室内的气压，第一电磁阀9、第二电磁阀10固定在管路上，通过线路将第一压力控制器7、第二压力控制器8分别与第一电磁阀9、第二电磁阀10连接在一起，用于进气的第二电磁阀10通过管路与气瓶4连通，用于排气的电磁阀1通过管路与机械泵5连通，所有的连接处均需保证密封性。刚性件2的材质可以是不锈钢等金属材质也可以是聚四氟乙烯等具有一定强度的聚合物，弹性件1材质可以是高弹性橡胶、金属波纹管等，管路材质可以是金属管、真空胶管、硬质塑料管等。

在本实施例中，通过第一压力控制器7、第二压力控制器8控制第一电磁阀9、第二电磁阀10的关闭与开启，达到控制弹性件1腔室内的压力的目的。设定弹性件1腔室内的压力范围为70～92kP，第二压力控制器8的压力范围设定为70～90kP，第一压力控制器7的压力范围设定为92～100kP。随着动密封件活动杆的直线先后运动，弹性件1腔室被适当拉伸，当腔室内压力低于70kPa时，第二电磁阀10开启，高纯氩气随管路由气瓶4补充到弹性件1腔室内，随着气体的流入，腔室内气压逐渐升高，当气压升至90kPa时，第二电磁阀10关闭；当动密封件向前做直线式运动时，弹性件1腔室被挤压，腔室内气压升高，当高于100kPa时，机械泵5与第一电磁阀9开启，弹性件1腔室内的气体顺着排气管路被排出，随着排出气体量的增加，腔室内压力下降，当下降至92kPa时，第一电磁阀9与机械泵5自动关闭；如此循环，始终保证弹性件1腔室的气压处在设定范围内，在往复直线式动密封件运动时，弹性件1腔室内的气体泄漏进高真空腔室内，但由于所泄漏为高纯氩气等可控气体，从而在合金熔炼、铸造等工艺环节中，有效避免了氧对材料性能产生的不利影响。

2、手动控压保护式装置，包括控压保护装置；所述控压保护装置包括弹性件1和气体压力控制装置；所述弹性件1内设有腔室；所述压力控制器与弹性件1的腔室相连通；所述气体压力控制装置通过对腔室补充气体或排出气体来控制弹性件1的腔室的压力。

具体地，所述气体压力控制装置包括进气管路、排气管路、压力获取装置；进气管路的一端连接有气体存放装置，另一端与弹性件1的腔室连通，进气管路上设有第五阀门15；排气管路的一端连接排气装置，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门15和弹性件1的腔室之间；压力获取装置用于获取弹性件1的腔室内压力。

优选地，上述手动控压保护式装置还包括压力调节管路，所述压力调节管路的一端与压力调节装置连接，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门15和弹性件1的腔室之间，压力调节管路上设有第二阀门12。

优选地，上述手动控压保护式装置还包括清洗管路，所述清洗管路的一端连接机械泵5，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门15和弹性件1的腔室之间。

实施例二

参见图5，一种采用可控气体保护高真空动密封的装置，为手动控压保护装置，其使用在往复直线运动式的动密封装置上，包括：刚性件2、弹性件1、第一气压表、阀门、管路、三通接头、气瓶4、大容积气囊6、机械泵5等，刚性件2的材质可以是不锈钢等金属材质也可以是聚四氟乙烯等聚合物，弹性件1材质可以是高弹性橡胶、金属波纹管等，管路材质可以是金属管、真空胶管、硬质塑料管等。

本装置在使用时：首先将刚性件2固定在往复直线运动的动密封杆上，再将弹性件1的一端固定在刚性件2上，另一端固定在动密封装置的固定件3上。将第一压力表16、第一阀门11固定在刚性件2上，通过管路、三通等将气瓶4、机械泵5、大容积气囊6等连接在一起。在第三阀门13始终关闭的情况下，开启机械泵5、高纯氩气瓶4，并进一步通过第一阀门11、第二阀门12、第四阀门14、第五阀门15的关闭与开启(注意第四阀门14、第五阀门15不能同时开启)，反复清洗弹性件1腔室、大容积气囊6、管路等，最终将弹性件1腔室与大容积气囊6内充入90kPa的高纯氩气，完毕后关闭第四阀门14、第五阀门15，保持第一阀门11、第二阀门12常开。第一压力表16的设定范围为80～100kPa，依照高真空设备操作规程，设备腔室开始抽真空，弹性件1腔室内的高纯氩气持续向高真空腔室泄露导致弹性件1腔室内气压降低，由于第一阀门11、第二阀门12处于开启状态，大容积气囊6内的气体将自动补充到弹性件1腔室，一旦弹性件1腔室内气压仍持续下降且低于80kPa，需要将开启第五阀门15用气瓶4补气，通过第五阀门15调节气流量，将第一压力表16、第二压力表17的压力控制在90kPa，关闭第五阀门15。当真空设备的真空度满足要求时，按照操作规程，使用往复直线运动式动密封装置，弹性件1腔室将被压缩，腔室内的气压增大，气体通过管路流向大容积气囊6，若第一压力表16的读数高于100kPa，打开第三阀门13泄压，直至将弹性件1腔室内的气压控制在80～100kPa的范围内。

无论是在抽真空过程中还是在合金材料的熔炼、铸造等工艺环节中，由于自动密封出泄露进高真空腔室内气体始终是高纯氩气，因此保证了高真空腔室内的氧含量处于极低的水平。

实施例三

参见图6，本实施例与实施例二不同之处在于：采用可控气体保护高真空动密封的装置使用在旋转运动式的动密封上。

本装置在使用时：将刚性件2固定在旋转运动式的动密封杆上，再将弹性件1的一端固定在刚性件2上，另一端固定在动密封装置的固定件3上，需要指出的是，当动密封杆的旋转角度较大时，为避免弹性件1在扭转时变形过于集中，应适当增加弹性件1的长度。将第一压力表16、第一阀门11固定在刚性件2上，通过管路、三通等将气瓶4、机械泵5、大容积气囊6等连接在一起。在第三阀门13始终关闭的情况下，开启机械泵5、高纯氩气瓶4，并进一步通过第一阀门11、第二阀门12、第四阀门14、第五阀门15的关闭与开启(注意第四阀门14、第五阀门15不能同时开启)，反复清洗弹性件1腔室、大容积气囊6、管路等，最终向弹性件1腔室内与大容积气囊6内分别充入80kPa与90kPa的高纯氩气，关闭第四阀门14、第五阀门15，保持第一阀门11、第二阀门12常开。第一压力表16的设定范围为70～100kPa，依照高真空设备操作规程，将高真空设备的腔室抽至所需的高真空度，弹性件1腔室内的高纯氩气将持续向高真空腔室泄露导致弹性件1腔室内气压降低，由于第一阀门11、第二阀门12处于开启状态，大容积气囊6内的气体将自动补充到弹性件1腔室，一旦弹性件1腔室内气压仍持续下降且低于70kPa，需要将开启第五阀门15用气瓶4补气，通过第五阀门15调节气流量，将第一压力表16、第二压力表17的压力控制在90kPa，关闭第五阀门15。使用旋转运动式动密封装置，随着弹性件1腔室被扭折挤压，腔室内的气压增大，气体通过管路流向大容积气囊6，若第一压力表16的读数高于100kPa，打开第三阀门13泄压，直至将弹性件1腔室内的气压控制在70～100kPa的范围内。

由该实施例可知，虽然从对高真空设备的腔室开始抽取真空开始，到旋转运动式动密封运行完毕，弹性件1腔室内的高纯氩气始终通过动密封的漏点进入高真空腔室，但由于泄露进入腔室的始终是高纯氩气，从而杜绝了设备腔室内氧含量升高的问题。

实施例四

参见图7，本实施例与实施例二不同之处在于：采用可控气体保护高真空动密封的装置使用在一个复合了往复直线运动、旋转运动以及摆动运动三种方式的动密封装置上。

真空非自耗电弧炉是在高纯氩气保护下熔炼合金的重要设备之一，为保证合金成分的均匀性，每个合金锭需要反复翻转熔炼5次或5次以上，需要借助机械手实现对合金锭的翻转，机械手就是复合了往复直线运动、旋转运动以及摆动运动三种方式的动密封装置，这种动密封主要依靠机械杆与橡胶件的过紧配合来实现，虽然在机械杆上涂覆了一层真空脂，但在抽真空的过程中仍有微量泄露，当移动机械杆翻转铸锭时，泄露将加剧，传统的方法仍是先熔炼吸收钛以尽可能的降低腔室内的氧含量，虽然充入一定量的高纯氩气，但因腔室始终处于一种负压状态，这为空气自机械手处泄露进腔室内创造了条件。通过在机械手上添加高纯氩气等可控气体保护的高真空动密封装置，保证从机械手动密封处泄露的气体为高纯氩气，从而避免了氧的不利影响。

刚性件2的材质为具有一定强度且密度较低的聚四氟乙烯等有机聚合物。

本装置在使用时：将刚性件2固定在复合运动式的动密封杆上，再将弹性件1的一端固定在刚性件2上，另一端固定在动密封装置的固定件3上。将第一压力表16、第一阀门11固定在动密封装置的固定件3上，通过管路、三通等将气瓶4、机械泵5、大容积气囊6等连接在一起。在第三阀门13始终关闭的情况下，开启机械泵5、高纯氩气瓶4，并进一步通过第一阀门11、第二阀门12、第四阀门14、第五阀门15的关闭与开启(注意第四阀门14、第五阀门15不能同时开启)，反复清洗弹性件1腔室、大容积气囊6、管路等，最终向弹性件1腔室内与大容积气囊6内充入95kPa的高纯氩气，关闭第四阀门14、第五阀门15，保持第一阀门11、第二阀门12常开。第一压力表16的设定范围为80～100kPa，依照高真空设备操作规程，将设备腔室内的真空度抽至3×10^-3Pa，在高真空设备抽取真空的过程中，弹性件1腔室内的高纯氩气持续向高真空腔室泄露导致弹性件1腔室内气压降低，由于第一阀门11、第二阀门12处于开启状态，大容积气囊6内的气体将自动补充到弹性件1腔室，一旦弹性件1腔室内气压仍持续下降且低于80kPa，需要将开启第五阀门15用气瓶4补气，通过第五阀门15调节气流量，将第一压力表16、第二压力表17的压力控制在95kPa，关闭第五阀门15。使用复合运动式动密封装置，随着弹性件1腔室被扭折、挤压，腔室内的气压增大，气体通过管路流向大容积气囊6，若气压表1的读数高于100kPa，打开第五阀门15放气泄压，直至将弹性件1腔室内的气压控制在80～100kPa的范围内。

由该实施例可知，无论是抽真空的整个过程还是在使用复合运动式动密封装置翻转铸锭的过程，向真空设备腔室始终泄露的气体只能是弹性件1腔室内的高纯氩气。

实施例五

参见图8，本实施例与实施例四不同之处在于：当动密封装置体积较小时可采用本方案，体积较大时仍采用实施例四所列举的方案，可控气体采用高纯氦气(He)。

本实施例弹性件1材质是经扭折后仍可恢复原状的高弹性材料，比如高弹性橡胶手套。需要指出的是，为满足机械手可以进行复杂运动的要求，高弹性橡胶手套的长度应超过机械手的最大长度。将高弹性橡胶手套的开口端固定在动密封装置的固定件3上，从而实现了将机械手动密封装置完全用橡胶手套腔室保护起来，再将第一压力表16、第一阀门11固定在密封装置的固定件3上并与橡胶手套组成的弹性件1腔室相通。并进一步通过管路、三通等将高纯氦气瓶4、机械泵5、大容积气囊6等连接在一起。在第三阀门13始终关闭的情况下，开启机械泵5、高纯氦气瓶4，并进一步通过第一阀门11、第二阀门12、第四阀门14、第五阀门15的关闭与开启(注意第四阀门14、第五阀门15不能同时开启)，反复清洗橡胶手套腔室、大容积气囊6、管路等，最终向手套腔室内与大容积气囊6内充入80kPa的高纯氦气，完毕后关闭第四阀门14、第五阀门15，保持第一阀门11、第二阀门12常开。第一压力表16的设定工作范围为80～100atm，依照高真空设备操作规程，依次开启该设备的机械泵5、分子泵(或扩散泵)将设备腔室内的真空度抽至3×10^-3Pa，在高真空设备抽取真空的过程中，橡胶手套腔室内的高纯He气通过机械手的动密封装置持续向高真空腔室泄露，导致橡胶手套腔室内气压降低，由于截止第一阀门11、第二阀门12处于开启状态，大容积气囊6内的He气将自动补充到橡胶手套腔室，一旦橡胶手套腔室内气压仍持续下降且低于80kPa，需要开启第五阀门15用高纯He气瓶4补气，将第一压力表16、第二压力表17的压力控制在90kPa，关闭第二阀门12。此时关闭高真空设备的闸板阀，隔断分子泵与高真空腔室的连接，向高真空腔室内充入50kPa的高纯He气，对合金进行熔炼。关闭第四阀门14，开启第二阀门12，使用机械手动密封装置翻转熔炼完毕的合金锭，随着手套腔室被扭折、挤压，腔室内的气压增大，气体通过管路流向大容积气囊6，若第一压力表16的读数高于100kPa，打开第三阀门13放气泄压，直至将弹性件1腔室内的气压控制在80～100kPa的范围内后关闭第三阀门13；当合金锭翻转完毕后，将机械手抽出，恢复到原来位置，此时由于橡胶手套腔室的扩大，导致腔室内气压下降，大容积气囊6内的高纯He将通过管路自动流入橡胶手套腔室，维持橡胶手套腔室内的气压在设定范围，若气压过低，可打开第五阀门15用He气瓶4进行补气来调节压力，待压力调节完毕后，关闭第五阀门15。

本发明中所用的管路、阀门以及大容积气囊6可根据动密封件的大小、移动快慢做出相应的调整，当动密封件体积较大、移动较快时，将管路、三通接头的内径做出相应的放大处理，并将大容积气囊6的材质选为金属等刚性材质，用类似金属罐式的大容积硬化气囊来调节压力，选用大通量球阀/蝶阀、电动阀等作为阀门，保证管路内大流量气流的畅通；当动密封件体积较小、移动速度较慢时，可以采用小内径管路以及针状截止阀或小通量的球阀/蝶阀、电磁阀等作为阀门阀。本发明中大容积气囊6内的“大容积”是指容积相对于弹性件1腔室的容积而言。

以上所述仅为本发明的实施例，并非以此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的系统领域，均同理包括在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种采用可控气体保护高真空动密封的方法，其特殊之处在于：

在动密封装置外侧用可控气体保护，隔绝空气与动密封装置细微泄露处的接触，当气体向真空腔室内泄露时，保证了进入真空腔室内的气体为可控气体，从而杜绝了空气通过动密封装置向真空腔室持续微量泄露；

所述可控气体为惰性气体；

所述动密封装置包括控压保护装置；

所述控压保护装置包括弹性件和气体压力控制装置；

所述弹性件内设有腔室；

所述气体压力控制装置与弹性件的腔室相连通；所述气体压力控制装置通过对腔室补充气体或排出气体来控制弹性件的腔室的压力；

所述气体压力控制装置包括进气管路、排气管路、压力获取装置；

进气管路的一端连接有气体存放装置，另一端与弹性件的腔室连通，进气管路上设有第五阀门；

排气管路的一端连接排气装置，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间；所述排气管路上设有第三阀门；

压力获取装置用于获取弹性件的腔室内压力，压力获取装置为第一压力表；

所述气体压力控制装置还包括压力调节管路，所述压力调节管路的一端与压力调节装置连接，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间，压力调节管路上设有第二阀门；所述压力调节装置为气囊；

还包括清洗管路，所述清洗管路的一端连接机械泵，另一端连接在进气管路中且位于第五阀门和弹性件的腔室之间；所述清洗管路上设有第四阀门；

所述弹性件的腔室一端开口，另一端通过固定件与真空设备腔室连通；其开口端与密封件连接；所述密封件上设有用于动密封杆穿过的孔；所述密封件与动密封杆固定；

气体压力控制装置通过密封件或固定件经第一阀门与弹性件的腔室连通；

所述动密封装置工作时，在第三阀门始终关闭的情况下，开启机械泵、气体存放装置，并进一步通过第一阀门、第二阀门、第四阀门、第五阀门的关闭与开启，反复清洗弹性件腔室、气囊、管路，最终将弹性件腔室与气囊内充入一定压力的惰性气体，完毕后关闭第四阀门、第五阀门，保持第一阀门、第二阀门常开，依照高真空设备操作规程，设备腔室开始抽真空，弹性件腔室内的惰性气体持续向高真空腔室泄露导致弹性件腔室内气压降低，由于第一阀门、第二阀门处于开启状态，气囊内的气体将自动补充到弹性件腔室，一旦弹性件腔室内气压仍持续下降且低于设定压力，开启第五阀门用气体存放装置补气，通过第五阀门调节气流量，将弹性件腔室、气囊的压力控制在一定压力，关闭第五阀门；当真空设备的真空度满足要求时，按照操作规程，使用动密封装置，弹性件腔室将被压缩，腔室内的气压增大，气体通过管路流向气囊，若第一压力表的读数高于一定值，打开第三阀门泄压，直至将弹性件腔室内的气压控制在一定的范围内。

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