Сверхвысоковакуумные штампованные шиберные затворы CBVAC DN100-DN200
Сверхвысоковакуумные шиберные затворы CBVAC DN100-DN200 предназначены для работы в вакуумных системах, где требуется надежное перекрытие потока газа, стабильная герметичность и компактная конструкция исполнительного узла. Данная серия применяется в технологических, исследовательских и промышленных вакуумных установках, где важны малый уровень утечки, устойчивость к циклической работе и корректное взаимодействие с типовыми вакуумными фланцами.
Внедрением данных систем в России занимается лаборатория контроля герметичности LeakLab. Лаборатория помогает подобрать исполнение затвора, согласовать присоединение к существующей вакуумной линии, организовать поставку и обеспечить техническое сопровождение по вопросам монтажа, эксплуатации и контроля герметичности.
По данным инструкции, затворы рассчитаны на работу с воздухом и неагрессивными газами и используются как запорные органы в сверхвысоковакуумных трубопроводах. Для безопасной работы необходимо соблюдать требования по подключению, ограничению перепада давления на тарелке и условиям монтажа.
Назначение и область применения
Серия DN100-DN200 разработана для перекрытия средних и крупных вакуумных проходов в составе сверхвысоковакуумных магистралей. Такие затворы целесообразно применять в вакуумных постах, технологических камерах, линиях откачки, переходных коммуникациях между насосными блоками и рабочими объемами, а также в системах, где требуется автоматическое пневматическое управление состоянием магистрали.
Штампованная конструкция корпуса позволяет уменьшить массу изделия и снизить габаритную высоту. Это особенно важно в установках с ограниченным монтажным пространством, где массивная литая арматура неудобна или затрудняет компоновку оборудования.
Основные технические характеристики
| Параметр | CCQ-100B | CCQ-150B | CCQ-200B |
|---|---|---|---|
| Рабочий диапазон вакуума | 1×10-6 - 1×105 Па | 1×10-6 - 1×105 Па | 1×10-6 - 1×105 Па |
| Номинальный диаметр | 100 мм | 150 мм | 200 мм |
| Нормируемая утечка | 5×10-8 Па·л/с | 5×10-8 Па·л/с | 5×10-8 Па·л/с |
| Материал корпуса | Нержавеющая сталь 304 | Нержавеющая сталь 304 | Нержавеющая сталь 304 |
| Уплотнение штока | Сильфонное | Сильфонное | Сильфонное |
| Допустимый перепад давления при открытии | < 3×103 Па | < 3×103 Па | < 3×103 Па |
| Ресурс до первого обслуживания | 100000 циклов | 100000 циклов | 100000 циклов |
| Питание | AC 220 В или DC 24 В | AC 220 В или DC 24 В | AC 220 В или DC 24 В |
| Минимальное время открытия-закрытия | 3 с | 5 с | 5 с |
| Давление пневмопитания | 0,4 - 0,7 МПа | 0,4 - 0,7 МПа | 0,4 - 0,7 МПа |
| Индикация положения | Магнитный выключатель | Магнитный выключатель | Магнитный выключатель |
| Монтажное положение | Произвольное | Произвольное | Произвольное |
| Максимальная температура окружающей среды | 40 °C | 40 °C | 40 °C |
Для базовых присоединений используются фланцы по стандартам GB/T 6070 и GB/T 6071. Исполнения с иными присоединительными размерами могут изготавливаться под заказ.
Принцип работы
В данной серии открытие и закрытие осуществляется с помощью пневмоцилиндра, который через систему тяг и рычагов перемещает приводной блок по оси клапана. При закрытии уплотнительная пластина сначала подводится к посадочной зоне, а затем механизм создает прижим к уплотнительной поверхности фланца. Когда кинематическая схема доходит до крайнего положения, усилие прижатия достигает максимума и затвор полностью закрывается.
При открытии механизм работает в обратной последовательности. Прижим снимается, уплотнительная пластина отводится от посадочной поверхности и уходит из проходного сечения. Такая схема снижает риск задевания уплотнения при ходе шибера и позволяет обеспечить стабильное запирание при компактном корпусе.
Конструктивные особенности
- Корпусные детали выполнены по штампованной технологии с последующей сваркой фланцевых элементов. Это уменьшает массу изделия и позволяет получить аккуратную компактную форму корпуса.
- Передача усилия построена на рычажном механизме с эксцентричным расположением цилиндра. Благодаря этому общая высота затвора меньше, чем у ряда традиционных решений.
- Шток герметизирован металлическим сильфоном из нержавеющей стали. Остальные уплотняющие элементы выполнены из фторкаучука.
- При правильной установке уплотняющая поверхность ориентируется в сторону вакуума. Конструкция выдерживает подпор атмосферным давлением со стороны, противоположной вакууму.
- Внутренняя схема движения упрощена и оптимизирована, что улучшает плавность работы и повышает надежность.
Габаритное исполнение
Габариты пневматического исполнения
| Модель | DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CCQ-100B | 100 | 160 | 180 | 73 | 309,5 | 523,5 | 77 | 45 | 69 | 107 | 145 |
| CCQ-150B | 150 | 210 | 232 | 95,5 | 314,5 | 687 | 77 | 45 | 85 | 107 | 225 |
| CCQ-200B | 200 | 260 | 280 | 120 | 397,5 | 827 | 98 | 47 | 87 | 122 | 285 |
Присоединительные фланцы
Затворы серии DN100-DN200 могут поставляться с различными типами вакуумных фланцев. Это позволяет использовать их как в классических UHV-системах с металлическим уплотнением, так и в системах общего промышленного вакуума с эластомерными уплотнениями.
CF-фланцы
| DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 76 | 152 | 130,3 | 100 | 16 | M8 | 115 | 120,6 | 12 |
| 150 | 89 | 202 | 181 | 150 | 20 | M8 | 166 | 171,4 | 12 |
| 200 | 93 | 253 | 231,9 | 200 | 24 | M8 | 217 | 222,1 | 15 |
LF-фланцы
| DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 105 | 130 | 102,2 | 100 | 3 | 127 | 1,5 | 12 | 30 |
| 150 | 105 | 180 | 153,2 | 150 | 3 | 175 | 2,5 | 12 | 30 |
| 200 | 115 | 240 | 213,2 | 200 | 2,5 | 235 | 2,5 | 12 | 34 |
GB-LP-фланцы
| DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 69 | 165 | 145 | 100 | 8 | M8 | 2,6 | 105 | 10 |
| 150 | 85 | 225 | 200 | 150 | 8 | M10 | 2,6 | 165 | 13 |
| 200 | 87 | 285 | 260 | 200 | 12 | M10 | 3,6 | 218 | 13 |
ISO-F-фланцы
| DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 100 | 69 | 165 | 145 | 100 | 8 | M8 | 3 | 102,2 | 10 |
| 150 | 85 | 225 | 200 | 150 | 8 | M10 | 3 | 153,2 | 13 |
| 200 | 87 | 285 | 260 | 200 | 12 | M10 | 3 | 213,2 | 13 |
Монтаж и подключение
Согласно инструкции, для моделей CCQ-100B, CCQ-150B и CCQ-200B применяется пневмоцилиндр с электромагнитным распределителем типа 4M-110-06 и прямым резьбовым фитингом PC6-01. Подключение пневмолинии выполняется трубкой диаметром 6 мм.
При подключении управляющей линии необходимо учитывать полярность питания, если используется система управления постоянного тока. Управляющие сигналы могут подаваться от контроллера, PLC или другого внешнего автоматического устройства. Для контроля крайних положений применяются магнитные выключатели.
Возможные неисправности и способы устранения
| Неисправность | Причина | Способ устранения |
|---|---|---|
| Недостаточная герметичность | Загрязнение уплотнительной поверхности | Очистить уплотнительную поверхность от загрязнений |
| Царапины на уплотнительной поверхности | Удалить повреждения полировкой или механической обработкой | |
| Повреждение уплотнительного кольца | Заменить уплотнение | |
| Повреждение сильфона | Заменить сильфон или выполнить ремонт | |
| Затвор не открывается или не закрывается | Недостаточное давление сжатого воздуха | Довести давление до нормативного значения |
| Неверная настройка дросселирующего элемента | Вернуть настройку к заводскому состоянию | |
| Нарушение баланса пневмосистемы | Отрегулировать пневматическую схему | |
| Не работает распределительный клапан | Недостаточное давление воздуха | Повысить давление воздуха |
| Отсутствует питание на электромагнитном клапане | Подать питание | |
| Неисправен электромагнитный распределитель | Заменить распределитель |
Требования при эксплуатации
- Корпус затвора относится к тонкостенным элементам. Не допускается внешняя нагрузка на корпус и удары при транспортировке и монтаже.
- При установке запрещено использовать корпус затвора как опору для подвеса магистрали. Иначе возможна деформация и потеря герметичности.
- После длительного хранения уплотнение может прилипнуть к посадочной поверхности. В этом случае клапан переводят в режим открытия и аккуратно освобождают тарелку без чрезмерного усилия.
- Открытие допускается только при перепаде давления на шибере не более 3×103 Па. При большем перепаде возможен отказ на открытие и повреждение уплотнений либо кинематики.
- Выходы верхнего и нижнего предельного сигнала соответствуют напряжению питания 220 В или 24 В. При подключении внешней индикации нельзя подавать стороннее напряжение на эти цепи, чтобы избежать короткого замыкания.
Обслуживание и ремонт
При эксплуатации в чистой вакуумной системе затвор в пределах нормированного ресурса, как правило, не требует регулярного обслуживания. Однако при работе в загрязненной среде, при наличии механических частиц, конденсата, паров масел или агрессивных примесей обслуживание должно выполняться чаще.
Практически это означает, что при каждом плановом останове установки необходимо контролировать состояние уплотнительных поверхностей, сильфонного узла, пневмораспределителя и пневмолиний, а также проверять плавность хода механизма и корректность срабатывания датчиков положения.
Комплект поставки
| Позиция | Наименование | Количество | Единица |
|---|---|---|---|
| 1 | Сверхвысоковакуумный пневматический шиберный затвор серии CCQ | 1 | шт. |
| 2 | Руководство по эксплуатации | 1 | экз. |
| 3 | Документ о приемке | 1 | экз. |
Поставка и внедрение в России
Лаборатория контроля герметичности LeakLab занимается внедрением вакуумной арматуры CBVAC в России, включая подбор исполнения по диаметру, присоединительным фланцам, рабочему диапазону вакуума и особенностям технологической линии. При необходимости специалисты помогают оценить совместимость затвора с существующей вакуумной системой, подготовить рекомендации по монтажу и организовать контроль герметичности после ввода в эксплуатацию.
Такой подход особенно важен для производств и лабораторий, где затвор включается в уже работающую систему и должен обеспечивать не только номинальную работоспособность, но и устойчивую герметичность в реальных условиях эксплуатации.
Ключевые слова: сверхвысоковакуумный затвор CBVAC, шиберный затвор CBVAC, вставной шиберный затвор, вакуумный затвор DN100, вакуумный затвор DN150, вакуумный затвор DN200, сверхвысоковакуумный клапан, UHV gate valve, пневматический вакуумный затвор, затвор для вакуумной системы, вакуумная арматура CBVAC, вакуумный клапан с сильфонным уплотнением, затвор с пневмоприводом, вакуумный клапан CF, вакуумный клапан LF, вакуумный клапан GB-LP, вакуумный клапан ISO-F, герметичный вакуумный затвор, клапан для сверхвысокого вакуума, компоненты вакуумной техники, вакуумная линия DN100-DN200, промышленная вакуумная арматура, LeakLab CBVAC, внедрение вакуумного оборудования в России