CN207781534U - 一种真空腔体 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种真空腔体，其包括腔室和位于所述腔室上方的盖板，所述盖板与所述腔室通过连接法兰固定连接，所述腔室由不锈钢整体铣制而成的方形腔室，所述腔室的上端面上成型有环形的台阶刀口I，与所述台阶刀口I位置相对应的所述盖板上成型有环形的台阶刀口II，所述台阶刀口I与所述台阶刀口II之间设有金属密封件。本实用新型通过整体成型腔室的加工方式避免了过多焊接缝隙产生的真空泄漏和焊接时产生的变形，从而保证了整个部件的真空度和内部部件的装配精度，同时将腔室制成方形腔室结构，有助于内容物在腔室内的装配与设置，在腔室上端面与盖板之间通过台阶刀口I和台阶刀口II实现对金属密封件的刀口密封，大大提高了真空腔体的高低温适应性。
Description
技术领域
本实用新型涉及质谱仪领域，具体涉及一种真空腔体。
背景技术
在科技飞速发展的今天，很多科学仪器与设备都需要在一定的真空环境下工作，真空腔体为敏感的元器件提供真空环境，保证其正常工作，因此，真空腔体的设计成为了整个真空系统设计的核心。
目前，现有的真空腔体设计形状多种多样，材料以不锈钢、铝合金、钛合金为主。铝合金重量轻、加工成本低，但由于其质地较软无法使用刀口密封方式，只能使用橡胶圈密封的方式；铝合金材质的真空腔体优点是拆装方便，不足之处是只能使用橡胶圈密封，密封方式单一，铝合金材质和橡胶圈都有很大的放气率，温度适应性差，无法使用熔融焊工艺，因此适用范围窄。钛合金重量轻但加工成本高，焊接难度大、焊接方式受限，无法用于方形真空腔体加工。不锈钢材料出气率低、机械性能好，并且熔融焊接性能优秀，加工成本低，在真空腔体设计中被广泛应用。
国内和国际上的真空腔体设计以圆筒形为主，内部器件无法垂直圆筒轴向安装，只能沿圆筒轴向安装，空间较为狭窄，装配不便。
实用新型内容
针对现有技术中的以上不足，本实用新型提供一种通用性高、适宜多种装配位置需求的真空腔体。
一种真空腔体，其包括腔室和位于所述腔室上方的盖板，所述盖板与所述腔室通过连接法兰固定连接，所述腔室由不锈钢整体铣制而成的方形腔室，所述腔室的上端面上成型有环形的台阶刀口I，与所述台阶刀口I位置相对应的所述盖板上成型有环形的台阶刀口II，所述台阶刀口I与所述台阶刀口II之间设有金属密封件。
所述腔室内的两侧位置分别固定一凸台，两所述凸台之间设置一弧形卡箍装置，所述卡箍装置包括半圆弧形底托和半圆弧形卡架，所述半圆弧形底托和半圆弧形卡架的两端分别通过紧固件与所述凸台固定连接。
所述半圆弧形底托设置于所述腔室的底部，其两端分别与两所述凸台固定连接。
所述腔室内平行设有至少两个呈间隔设置的所述卡箍装置，所述卡箍装置的两端对应固定于所述凸台上。
所述金属密封件为无氧铜垫圈。
所述腔室的台阶刀口I设置于所述腔室的上端面内侧位置。
所述盖板上的台阶刀口II在拐角处的R值为所述台阶刀口I在拐角处的R值加台阶间隙。这样做可以保证在切割铜垫圈时台阶刀口上的每一点受力均匀，达到最好的静密封效果。
所述腔室的至少一个侧壁上设有真空引线孔，在与所述卡箍装置卡箍方向相垂直的所述腔室的一侧壁上还设置一进气嘴。
所述腔室与所述盖板上的连接法兰厚度大于等于18mm。
为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型技术方案，具有如下优点：
A.本实用新型通过整体成型腔室的加工方式避免了过多焊接缝隙产生的泄漏和焊接时产生的变形，从而保证了内部部件的装配精度，同时将腔室制成方形腔室结构，有助于内容物在腔室内的分布与设置，在腔室上端面与盖板之间通过台阶刀口I和台阶刀口II实现对金属密封件的刀口密封，大大提高了真空腔体的高低温适应性和真空度。
B.本实用新型在腔室的内部两侧位置设置了凸台及与凸台固定连接的弧形卡箍装置，方形真空室与盖板的静密封设计使得仪器设备的内部部件装配更加方便，装配空间大，可测量，可实现多个细小零部件与壳体内壁的手动安装，较圆筒形真空腔体有很大优势，同时，弧形卡箍装置便于实现圆筒状内容物的固定。
C.本实用新型中的腔体采用不锈钢材质的方形真空腔体，可以使用橡胶圈和金属密封等多种静密封方式，设计方法多样，适用范围广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型所提供的真空腔体的腔室结构示意图；
图2是图1中所示截面结构示意图；
图3是图1中所示俯视图；
图4是本实用新型所示盖板结构示意图；
图5是图4所示盖板的截面结构示意图；
图6是本实用新型结构中安装内容物的结构示意图；
图7是图6所示结构的俯视图。
附图标记说明：
1-腔室；2-盖板；3-连接法兰；4-台阶刀口I；5-台阶刀口II；6-金属密封件；7-凸台；8-卡箍装置，81-半圆弧形底托，82-半圆弧形卡架；9-真空引线孔；10-进气嘴；20-内容物部件；30-管道；40-管道法兰。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，本实用新型提供了一种真空腔体，其包括腔室1和位于腔室1上方的盖板2，盖板2与腔室1通过连接法兰3固定连接，腔室1由不锈钢整体铣制而成的方形腔室，当然也可以根据内容物将腔室设计为矩形结构，腔室1与盖板2上的连接法兰3厚度大于等于18mm。在腔室1的上端面上成型有环形的台阶刀口I4，与台阶刀口I4位置相对应的盖板2上成型有环形的台阶刀口II5，台阶刀口I4与台阶刀口II5之间设有金属密封件6，这里的金属密封件6优选为无氧铜垫圈。
本实用新型通过整体成型腔室的加工方式避免了过多焊接缝隙产生的泄漏和焊接时产生的变形，从而保证了内部部件的装配精度，同时将腔室制成方形腔室结构，有助于内容物在腔室内的分布与设置，在腔室上端面与盖板之间通过台阶刀口I和台阶刀口II实现对金属密封件的刀口密封，大大提高了真空腔体的高低温适应性和真空度。
同时，为了更好的对腔室内的物体进行精确安装与固定，本实用新型还在腔室1内的两侧位置分别固定一凸台7，两凸台7之间设置一弧形卡箍装置8，卡箍装置8包括半圆弧形底托81和半圆弧形卡架82，半圆弧形底托81和半圆弧形卡架82的两端分别通过紧固件与两凸台7固定连接，详见图2和图3所示。其中图2中优选地将半圆弧形底托81设置于腔室1的底部，其两端分别与两凸台7固定连接，可通过焊接方式进行固定，半圆弧形底托81及半圆弧形卡架82应与内容物的表面形成紧密贴合，半圆弧形卡架82的两端通过螺栓固定在凸台上。
本实用新型可以沿着腔室1内平行设有至少两个呈间隔设置的卡箍装置8，卡箍装置8的两端对应固定于凸台7上，如图5所示，可通过两个或更多的卡箍装置将内容物进行固定。
如图1、图6和图7所示，在腔室1的至少一个侧壁上设有真空引线孔9，真空引线可以安装在真空引线孔9中，从而实现内容物部件20与外界的电气连接，真空腔体上的真空引线也可依不同需要设计在腔体各个面上；在与卡箍装置8卡箍方向相垂直的腔室1的一侧壁上还设置一进气嘴10。进气嘴10实现真空部分与外界大气之间的气路转换；如图4所示，在矩形真空腔体下部设置管道30，并与管道法兰40实现真空泵和腔体的连接，为内容物部件20提供真空环境；真空腔体使用台阶密封的真空密封方式，盖板2和真空腔体1铣出台阶刀口，紧固螺钉后，上下两个刀口将无氧铜垫圈剪切出新鲜金属实现静密封。
本实用新型中的腔室1的台阶刀口I4优选设置于腔室1的上端面内侧位置。同时，如图4和图5所示，在盖板2上的台阶刀口II5在拐角处的R值为台阶刀口I4在拐角处的R值加台阶间隙。这样做可以保证在切割铜垫圈时台阶刀口上的每一点受力均匀，达到最好的静密封效果
由以上真空腔体侧壁打孔、同轴部件的定位、限位等原理可实现矩形真空腔体对于要求同轴度高、垂直度高、异形部件安装定位。
台阶刀口切压铜垫圈的密封方式可以使矩形真空腔体得到超高真空的真空度。其优点是可以使真空系统耐受-45℃～+200℃的温度范围。
如果对低温耐受要求不高的真空系统中，可将台阶刀口I按橡胶密封圈的直径留高，安装橡胶密封圈，在盖板上不留刀口将密封面铣平或铣出橡胶密封圈定位槽，保证密封圈压缩量在25％左右即可实现真空密封，这种密封方式的真空系统可耐受-20℃～+150℃的温度范围，同样可以达到超高真空。
如果真空腔体内容物有加热需求，可直接在腔室相应位置打孔，插入带有不锈钢外壳的加热棒。
本实用新型将腔体采用不锈钢材质的方形真空腔体，可以使用橡胶圈和金属密封等多种静密封方式，设计方法多样，适用范围广泛。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种真空腔体，其包括腔室(1)和位于所述腔室(1)上方的盖板(2)，所述盖板(2)与所述腔室(1)通过连接法兰(3)固定连接，其特征在于，所述腔室(1)由不锈钢整体铣制而成的方形腔室，所述腔室(1)的上端面上成型有环形的台阶刀口I(4)，与所述台阶刀口I(4)位置相对应的所述盖板(2)上成型有环形的台阶刀口II(5)，所述台阶刀口I(4)与所述台阶刀口II(5)之间设有金属密封件(6)。
2.根据权利要求1所述的真空腔体，其特征在于，所述腔室(1)内的两侧位置分别固定一凸台(7)，两所述凸台(7)之间设置一弧形卡箍装置(8)，所述卡箍装置(8)包括半圆弧形底托(81)和半圆弧形卡架(82)，所述半圆弧形底托(81)和半圆弧形卡架(82)的两端分别通过紧固件与所述凸台(7)固定连接。
3.根据权利要求2所述的真空腔体，其特征在于，所述半圆弧形底托(81)设置于所述腔室(1)的底部，其两端分别与两所述凸台(7)固定连接。
4.根据权利要求3所述的真空腔体，其特征在于，所述腔室(1)内平行设有至少两个呈间隔设置的所述卡箍装置(8)，所述卡箍装置(8)的两端对应固定于所述凸台(7)上。
5.根据权利要求4所述的真空腔体，其特征在于，所述金属密封件(6)为无氧铜垫圈。
6.根据权利要求5所述的真空腔体，其特征在于，所述腔室(1)的台阶刀口I(4)设置于所述腔室(1)的上端面内侧位置。
7.根据权利要求6所述的真空腔体，其特征在于，所述盖板(2)上的台阶刀口II(5)在拐角处的R值为所述台阶刀口I(4)在拐角处的R值加台阶间隙。
8.根据权利要求2-7任一所述的真空腔体，其特征在于，所述腔室(1)的至少一个侧壁上设有真空引线孔(9)，在与所述卡箍装置(8)卡箍方向相垂直的所述腔室(1)的一侧壁上还设置一进气嘴(10)。
9.根据权利要求8所述的真空腔体，其特征在于，所述腔室(1)与所述盖板(2)上的连接法兰(3)厚度大于等于18mm。
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