Применение сильфонов при проектировании форвакуумных систем.

В вакуумной технике в качестве гибких элементов наибольшее распространение получили резиновые диафрагмы, резиновые линзовые компенсаторы, а также металлические сильфоны.

В высоковакуумных, а также прогреваемых конструкциях используют сильфоны из коррозионно-стойких сталей 12X18H10T,08Х18Н10Т и06Х18Н10Т, предназначенных для работы в средах, не вызывающих коррозии материала при температуре от —200 до +400 °С. Эти сильфоны изготовляют по ГОСТ 22388—77 в двух исполнениях — с внутренним и наружнымпосадочными диаметрамибортика.При эксплуатации рабочий ход на сжатие должен составлять 70 %, на растяжение — 30 % максимального рабочего хода. Стальные сильфоны соединяют с арматурой механическим способом, аргонодуговой или электронно-лучевой сваркой.

Не рекомендуется проводить панку вы­сокотемпературными припоями (700— 800 °С), так как это вызывает наруше­ние структуры материала и изменение физических характеристик сильфона.

На рис. 8.19 показано механическое соединение сильфона 4 с фланцем 2 с помощью разрезных колец 1, закла­дываемых между гофрамн сильфона.

Соединение уплотняют резиновым кольцом 3 круглого сечення, защем­ленным в бортике срезанного гофра сильфона и прижатым к фланцу 2. Внутренний диаметр разрезного кольца меньше диаметра уплотнительного кольца. Разрезное кольцо свободно входит во впадину сильфона между гофрами. Толщина выступаа — 2d/3 (d — диаметр уплотнительного рези­нового кольца), толщина выступа bразрезного кольца и высота бортика сильфона должны обеспечивать необ­ходимое сжатие уплотнительного кольца при полной затяжке винтов, крепящих разрезное кольцо к фланцу.Гибкое звено с монтажно-поворот­ным фланцем представляет собой ме­таллический снльфон1, приваренный к двум фланцам 2 (рис. 8.20).

 Поворотный фланец 4, удерживаемый на фланце 2 проволочным кольцом 3, при монтаже системы можно устанавливать в любое угловое положение. Прогреваемые гибкие звенья имеют сильфоны нзкоррозионно-стойкой стали и снабжены фланцами, уплотняемыми медными или алюминиевыми прокладками.

В специальных случаях применяют сварные сильфоны, изготовляемые штамповкой мембран 1 из листового материала с последующей нх сваркой по внутреннему 2 и наружному 3 контурам (рис. 8.21). Поскольку при изготовлении сварных сильфонов материал не претерпевает больших пластических деформаций, то выбор материала ограничен лишь эксплуатационными требованиями. Используют аустенитныекоррозионно-стойкие стали, сплавы на основе хрома и никеля, титановые сплавы. Для сварных сильфонов применяют листы толщиной от 0,05 до 1 мм.

Мембраны сильфона изготовляют самой разнообразной конфигурации н ширины, что дает возможность в широких пределах варьировать их осевое перемещение и жесткость. Существенный недостаток сварных сильфонов — большое число сварных соединений, требующих тщательного контроля на герметичность.

ВАЖНО!

При конструировании систем с использованием сильфонов необходимо учитывать нагрузки, которые создают сильфоны во время работы установки при деформации. Для этих сил рассчитываются значения, рычаги приложения и производится дополнительный прочностной расчёт. При необходимости установка дополняется элементами для дополнительной устойчивости (опоры, стяжки и пр.).