CN203146471U - 波纹管气缸 - Google Patents
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Abstract
一种可在高真空中工作的波纹管气缸。属于真空技术和气动机械领域，其特征是它由波纹管，夹紧面，前、后法兰，导向限位结构，回位弹簧组成。向气缸内部充入压缩空气，波纹管向两端伸长，由于波纹管径向有一定刚度，在通用的10bar以下压力，能保证波纹管径向不发生变形。由于波纹管气缸是全封闭结构，没有往复运动于气缸内外的活塞杆，所以它在真空中有很好的密封性能。经实践测试它适用于真空镀膜的真空腔室等高真空环境工作。
Description
1.技术领域：
本实用新型涉及真空技术和气动机械领域，
2.背景技术：
真空(Vacnnm)是指定空间内低于一个大气压力的气体状态，可分为低真空(101325～1333N/m1)、中真空(1333N/m1～1×10-1Pa)、高真空(1×10-1～1×10-5Pa)、超高真空(1×10-5～1×10-9Pa)、极高真空(＜1×10-9Pa)。.波纹管(Bellows)是一种挠性、薄壁、有横向波纹的管壳零件；能补偿吸收管道轴向、横向、角向热变形，密封性好。它分为金属波纹管、波纹膨胀节和金属波纹软管三种。制造方法有滚压成形、焊接成形、橡胶成形、机械胀形、液压成形、滚压成形和电沉积成形等。其材质为可以是不锈钢，铜、橡胶和塑料等。作用：补偿、吸收管道轴向、横向、角向热变形，吸收设备振动；密封性好。气缸同样是夹紧或夹持作用，实际上就是小型、短行程气缸；不同之处在于缸径、行程和夹持力大小：例如德国费斯托FESTO夹紧气缸(型号DNCKE)缸径ф40、63、100mm，行程10～2000mm和夹持力1300～8000N。FESTO夹紧模块(型号EV)缸径12～63mm、行程0～5mm和夹持力35～1650N。.目前应用的夹紧气缸，因为存在着气缸内腔与活塞杆间不同程度的泄漏现象。因此夹紧气缸不能用于高真空容器中，这是行业内的共识。现在德国费斯托FESTO公司出品一种夹紧模块。是无活塞杆短行程气缸，具有膜片，行程3～5mm.。是用橡胶膜片执行工作的。实际测试漏气量较大，例如：费斯托FESTO的EV-63夹紧模块，将这种夹紧模块6个放入水中，向夹紧模块中通入6bar压缩空气，肉眼可见每个模块，气囊与底座结合处有很小的气泡不断从冒出。约1个/S，这样高漏率是不能应用在高真空腔室中的。目前市场上没有供应国内外生产的可工作于高真空中的气缸。
3、实用新型内容：
本实用新型提供一种可以在高真空中工作，漏率低于1×10-5Pa/L·S(行业中可认为是不漏的)的波纹管气缸。
4、附图说明：
图1波纹管气缸说明：(1)、后法兰；(2)、波纹管；(3)限位机构；(4)、回位弹簧；(5)、前法兰。
波纹管(2)是焊接波纹管，其材质是不锈钢，铜或非金属材料。
回位弹簧(4)根据不同的工作需要设计成双扭簧，弯曲板簧，或拉簧。
5、具体实施方式
实施例1：见图1
一种可在高真空中工作波纹管气缸，其特征在于：后法兰(1)将波纹管(2)等组成的气缸固定在工作位置上，并导入导出气体、连接回位弹簧(4)、波纹管(2)和限位机构(3)；波纹管(2)内没有活塞，外部有保持行程走直线的限位机构(3)和排除内部空气，能将气缸拉回原状的回位弹簧(4)，前法兰(5)与波纹管(2)和后法兰(1)构成全封闭的空间。气动通过波纹管的伸缩作用完 成气缸夹紧或放松工作。工作空间过小的情况下，无法安排限位机构，可以将限位机构设计在模块外部，或由被夹紧工件来限制它的行程。
工作过程是：气缸内通入压缩空气，压缩空气被波纹管径向和下法兰轴向限制住。只有工作面方向可以膨胀。于是压缩空气推动工作面向前运动。如果前面有被夹工件，工件就挡住了夹紧面继续向前的运动。工件就被牢牢夹紧。如果没有工件，在行程末端限位机构将夹紧面拉住。使夹紧面停止运动。当排除压缩空气，外部环境在一个大气压下。回位弹簧将夹紧面拉回初始位置。如果外部环境是真空，排除压缩空气后，由于气缸内部是一个大气压，内外压力差过大。弹簧是拉不回来夹紧面的。这种情况就要用真空泵将气缸内部抽成真空。内外压力差距不大的情况下加紧面就会被回位弹簧拉回到初始位置。例如：安徽威迈公司制作的焊接波纹管真空漏率：1×10-10Pa/L·S。使用寿命：10万次～100万次以上。压缩比：50％～85％。活塞杆进行往复运动是气缸内漏主要因素，从结构、运行机制和性能完全达到了可工作于高真空中的要求。
6、有益效果：可在高真空中工作的波纹管气缸，经实践应用，它的各种指标均达到了设计要求，可应用于真空镀膜中真空度要求很高的的溅射腔室(1×10-5Pa)。它为高真空领域气动元件的应用，开辟了一条崭新的途径。
Claims (3)
1.一种可在高真空中工作波纹管气缸，其特征在于：后法兰(1)将波纹管(2)等组成的气缸固定在工作位置上，并导入导出气体、连接回位弹簧(4)、波纹管(2)和限位机构(3)；波纹管(2)内没有活塞，外部有保持行程走直线的限位机构(3)和排除内部空气，能将气缸拉回原状的回位弹簧(4)，前法兰(5)与波纹管(2)和后法兰(1)构成全封闭的空间。
2.根据权利要求1所述的波纹管气缸，其特征波纹管(2)是焊接波纹管，其材质是不锈钢，铜或非金属材料。
3.根据权利要求1所述的波纹管气缸，其特征是回位弹簧(4)根据不同的工作需要设计成双扭簧，弯曲板簧，或拉簧。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104372405A (zh) * | 2014-12-11 | 2015-02-25 | 西安创联新能源设备有限公司 | 一种多晶炉管道自动控制装置 |
| CN111998996A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-11-27 | 中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所 | 一种波纹管式气体脉动压力发生器 |
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2012
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| CN104372405B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-06-09 | 西安创联新能源设备有限公司 | 一种多晶炉管道自动控制装置 |
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