Сверхвысоковакуумные вставные шиберные затворы CBVAC DN63-DN250
Сверхвысоковакуумные вставные шиберные затворы CBVAC DN63-DN250 предназначены для надежного перекрытия вакуумных магистралей в составе исследовательских, промышленных и технологических установок. Данная серия рассчитана на работу с воздухом и неагрессивными газами, обеспечивает малую скорость натекания и допускает применение в системах, где критичны стабильность герметизации, точность работы механизма и удобство интеграции в автоматизированную вакуумную схему.
В этой публикации приведен русскоязычный обзор конструкции, принципа действия, технических характеристик, присоединительных фланцев, монтажных требований, схем подключения и типовых неисправностей затворов CBVAC диапазона DN63-DN250. Внедрением данных решений в России занимается лаборатория контроля герметичности LeakLab, которая помогает подобрать исполнение затвора под конкретную вакуумную систему, организовать поставку, ввод в эксплуатацию и последующее техническое сопровождение.
Назначение и область применения
Затворы данного типа применяют как запорные органы в сверхвысоковакуумных трубопроводах и технологических магистралях. Они используются в составе откачных постов, вакуумных камер, испытательных стендов, установок нанесения покрытий, исследовательского оборудования, технологических комплексов для электронной, приборостроительной и материаловедческой отрасли.
Конструктивно затвор выполняет функцию надежного отсечения участка вакуумной линии при сохранении высокой плотности перекрытия. Для эксплуатационной безопасности открытие допускается только при перепаде давления на шибере не более 3000 Па.
Основные серии и исполнения
CCQ
Пневматические сверхвысоковакуумные вставные шиберные затворы. Оснащаются магнитными концевыми выключателями и предназначены для автоматизированных систем управления.
CC
Ручные затворы для установок, где требуется простая и надежная механическая эксплуатация без внешнего питания и пневмосети.
CCD
Электрические затворы для автоматизации цикла открытия и закрытия. Оснащаются микровыключателями положения и работают от сети 220 В.
Основные технические характеристики
Пневматические затворы CCQ DN63-DN250
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Модели | CCQ-63B, CCQ-80B, CCQ-100B, CCQ-160B, CCQ-200B, CCQ-250B |
| Диапазон давления | 1.3×10-7 - 1.2×105 Па |
| Номинальный диаметр | 63, 80, 100, 150, 200, 250 мм |
| Скорость натекания | ≤ 1.3×10-7 Па·л/с |
| Допустимый перепад давления при открытии | 3000 Па, в любом направлении |
| Присоединительные фланцы | CF, LF, GB-LP, ISO-F |
| Ресурс до первого ремонта | 10000 циклов |
| Температура прогрева корпуса | при закрытом затворе ≤ 120 °C, при открытом ≤ 150 °C |
| Питание | 220 В ±10% |
| Время открытия или закрытия | ≤ 6 с |
| Давление сжатого воздуха | CCQ-63B - CCQ-200B: 0.4-0.7 МПа, CCQ-250B: 0.5-0.7 МПа |
| Индикация положения | магнитный выключатель |
| Монтажное положение | любое |
| Температура окружающей среды | 5-40 °C |
Ручные затворы CC DN63-DN250
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Модели | CC-63B, CC-80B, CC-100B, CC-160B, CC-200B, CC-250B |
| Диапазон давления | 1.3×10-7 - 1.2×105 Па |
| Скорость натекания | ≤ 1.3×10-7 Па·л/с |
| Допустимый перепад давления при открытии | 3000 Па, в любом направлении |
| Ресурс до первого ремонта | 10000 циклов |
| Температура прогрева корпуса | при закрытом затворе ≤ 120 °C, при открытом ≤ 150 °C |
| Индикация положения | механическая |
| Монтажное положение | любое |
Электрические затворы CCD
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Модели | CCD-100B, CCD-160B, CCD-200B, CCD-250B |
| Диапазон давления | 1.3×10-7 - 1.2×105 Па |
| Скорость натекания | ≤ 1.3×10-7 Па·л/с |
| Допустимый перепад давления при открытии | 3000 Па, в любом направлении |
| Ресурс до первого ремонта | 10000 циклов |
| Температура прогрева корпуса | при закрытом затворе ≤ 120 °C, при открытом ≤ 150 °C |
| Питание | 220 В ±10% |
| Время открытия или закрытия | ≤ 50 с |
| Индикация положения | микровыключатель |
| Монтажное положение | любое |
Принцип работы
Затвор работает за счет осевого перемещения приводного узла. В ручном и электрическом исполнении перемещение обеспечивает винтовой механизм, в пневматическом исполнении - шток цилиндра. Привод перемещает герметизирующий шток и подъемный механизм, который переводит подвижную часть затвора в положение закрытия или открытия.
При подходе узла к упору герметизирующая плита и опорная плита прекращают осевое движение. Далее стальные шарики, размещенные в сферических гнездах между элементами механизма, выходят из посадочных гнезд и передают усилие на прижимные элементы. За счет этого уплотняющая и опорная поверхности прижимаются к фланцу с максимальным усилием, и затвор полностью закрывается. При обратном ходе приводной механизм втягивает шарики обратно, усилие прижима снимается, а затвор отводится от проходного сечения и полностью открывает канал.
Конструктивные особенности
- Цельносварной корпус из нержавеющей стали с внутренними усилительными элементами обеспечивает малую скорость натекания, небольшую массу и высокую жесткость.
- Опорная плита выполнена цельной, что обеспечивает равномерное распределение усилия прижатия.
- Система направляющих, роликов и осей обеспечивает точное позиционирование и плавный ход приводного узла.
- Используется двухрычажный подъемный механизм с хорошей симметрией силовой схемы.
- Шток герметизирован металлическим сильфоном из нержавеющей стали, остальные уплотнения выполнены из фторкаучука.
- Затвор допускает восприятие перепада до одного атмосферного давления и может монтироваться в произвольном положении.
- Серия доступна в ручном, пневматическом и электрическом исполнении, что позволяет выбрать решение под ручной пост, полуавтоматическую или полностью автоматизированную систему.
Габаритные исполнения
Габариты ручного исполнения
| Модель | DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CC-63B | 63 | 110 | 130 | 52 | 173 | 378 | 64 | 34 | 153 | 56 | 100 | 64 |
| CC-80B | 80 | 130 | 140 | 57 | 228 | 462 | 75 | 36 | 177 | 69 | 100 | 75 |
| CC-100B | 100 | 151 | 178 | 74.5 | 228 | 486.5 | 75 | 36 | 184 | 69 | 100 | 75 |
| CC-160B | 150 | 201 | 228 | 95.5 | 302 | 604.5 | 75 | 41 | 207 | 69 | 100 | 75 |
| CC-200B | 200 | 248 | 276 | 120 | 380 | 714 | 75 | 42 | 214 | 69 | 125 | 75 |
| CC-250B | 250 | 310 | 342 | 146 | 463 | 875 | 80 | 48 | 266 | 70 | 125 | 80 |
Габариты пневматического исполнения
| Модель | DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CCQ-63B | 63 | 110 | 130 | 52 | 173 | 365.5 | 64 | 34 | 140.5 | 64 | 72 | 64 | 61 |
| CCQ-80B | 80 | 130 | 140 | 57 | 228 | 447 | 75 | 36 | 162 | 77 | 84 | 73 | 67.5 |
| CCQ-100B | 100 | 151 | 178 | 74.5 | 228 | 481.5 | 75 | 36 | 179 | 77 | 84 | 73 | 67.5 |
| CCQ-160B | 150 | 201 | 228 | 95.5 | 302 | 612.5 | 75 | 41 | 215 | 77 | 84 | 83 | 67.5 |
| CCQ-200B | 200 | 248 | 276 | 120 | 380 | 729.5 | 75 | 42 | 229.5 | 98 | 104 | 93 | 77 |
| CCQ-250B | 250 | 310 | 342 | 146 | 463 | 811.5 | 80 | 48 | 202.5 | 117 | 123.5 | 98 | 86 |
Габариты электрического исполнения
| Модель | DN | A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | K | L | M | N |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| CCD-100B | 100 | 151 | 178 | 74.5 | 228 | 537.5 | 75 | 36 | 235 | 69 | 100 | 75 | 86 | 108 | 105 |
| CCD-160B | 150 | 201 | 228 | 95.5 | 302 | 658 | 75 | 41 | 260.5 | 70 | 100 | 75 | 86 | 108 | 114 |
| CCD-200B | 200 | 248 | 276 | 120 | 380 | 771 | 75 | 42 | 271 | 69 | 100 | 75 | 92 | 108 | 114 |
| CCD-250B | 250 | 310 | 342 | 146 | 463 | 950 | 80 | 48 | 307 | 70 | 125 | 80 | 92 | 130 | 140 |
Присоединительные фланцы
Серия DN63-DN250 поставляется с наиболее востребованными присоединительными стандартами для вакуумной техники. Это позволяет применять затворы как при модернизации действующих систем, так и при проектировании новых установок.
При выборе фланца необходимо учитывать рабочий диапазон давления, требования по герметичности соединения, совместимость с существующей магистралью и допустимый режим термообработки. Для сверхвысокого вакуума обычно применяют ножевые фланцы CF с медной прокладкой. Для технологических систем с эластомерным уплотнением применяются LF, GB-LP и ISO-F.
Монтаж и подключение
Пневматическое исполнение
Пневматические затворы серии CCQ оснащаются магнитными выключателями контроля положения. Сжатый воздух должен подаваться в диапазоне, указанном в таблице характеристик. Для крупных диаметров требуется особенно стабильное давление питания, так как от него зависит полнота закрытия и скорость срабатывания механизма.
Электрическое исполнение
Электрические затворы серии CCD подключаются по схеме производителя. В документе указаны клеммы общего входа, команды открытия и закрытия, а также выходы сигналов состояния затвора. Для корректной интеграции в систему управления необходимо соблюдать штатную схему подключения концевых элементов и управляющих кнопок.
- 1 - общий вход.
- 2 - вход команды открытия.
- 3 - вход команды закрытия.
- 4 - выход сигнала открытия, питание 220 В.
- 5 - выход сигнала закрытия, питание 220 В.
- K1 - концевой выключатель положения открытия.
- K2 - концевой выключатель положения закрытия.
Типовые неисправности и способы устранения
| Неисправность | Возможная причина | Рекомендуемое действие |
|---|---|---|
| Недостаточная герметичность | Загрязнение уплотняющей поверхности | Тщательно очистить уплотняющие поверхности по требованиям вакуумной гигиены |
| Царапины или повреждения на уплотняющей поверхности | Удалить дефекты полировкой или механической доводкой | |
| Повреждение уплотнительного кольца | Заменить уплотнительное кольцо | |
| Повреждение сильфона | Заменить сильфон или выполнить ремонт с последующим контролем герметичности | |
| Затвор не открывается или не закрывается | Недостаточное давление воздуха | Довести давление питания до нормированного значения |
| Неверная настройка дросселирующего элемента | Вернуть регулировку к заводскому исходному положению | |
| Нарушение баланса давления в пневмосхеме | Проверить и восстановить баланс пневмолиний | |
| Неисправность переключающего клапана | Недостаточное давление в пневмосети | Повысить давление до рабочего диапазона |
| Отсутствует питание электромагнитного клапана | Проверить и подключить питание | |
| Поврежден электромагнитный клапан | Заменить клапан |
Рекомендации по эксплуатации
- Не допускайте ударной нагрузки на корпус. Тонкостенный вакуумный корпус нельзя использовать как несущий элемент трубопровода.
- После длительного хранения затвор может не открываться из-за прилипания эластомерного уплотнения к поверхности седла. В таком случае привод переводят в режим открытия и аккуратно, без ударной деформации, освобождают шибер.
- Открытие допускается только при перепаде давления на шибере не более 3000 Па. Принудительное открытие при большем перепаде может привести к повреждению уплотнения и кинематики.
- Перед монтажом необходимо очистить все поверхности, контактирующие с вакуумом, и проверить отсутствие задиров, сварочных наплывов и загрязнений на ответных фланцах.
- Пневматическое исполнение требует стабильного давления воздуха и исправных элементов управления.
- Электрическое исполнение необходимо подключать строго по схеме производителя, не подавая внешнее питание на сигнальные выходы положения.
Комплект поставки
| Позиция | Состав |
|---|---|
| 1 | Сверхвысоковакуумный вставной шиберный затвор выбранного типоразмера и исполнения |
| 2 | Руководство по эксплуатации |
| 3 | Документ о заводском контроле и приемке |
Применение в России
Лаборатория контроля герметичности LeakLab занимается внедрением вакуумной арматуры CBVAC в России и помогает подобрать оптимальное исполнение затвора для конкретной задачи. Это особенно важно при оснащении испытательных стендов, вакуумных камер, систем откачки, технологических установок и исследовательского оборудования, где требуется согласование по фланцам, режимам прогрева, условиям автоматизации и критериям герметичности.
При необходимости специалисты LeakLab могут помочь с инженерным подбором присоединений, оценкой условий эксплуатации, интеграцией затвора в действующую вакуумную схему, а также с организацией контроля герметичности и проверкой качества монтажа.
Материал подготовлен по эксплуатационной документации на серию CBVAC DN63-DN250 с переводом и технической адаптацией для российских пользователей.