本發(fā)明涉及真空，具體涉及一種采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在真空技術(shù)研究中，需要在地面模擬真空環(huán)境，來用于對相關(guān)研究課題進行真空環(huán)境的實驗。

2、對于小型真空系統(tǒng)，直接在試驗艙體上安裝真空泵，真空泵會一對一安裝插板閥，一方面是因為盡量減少真空泵暴露在大氣環(huán)境的時間和次數(shù)，另一方面真空泵在大氣環(huán)境下都不能啟動工作，需達到可啟動的真空壓強才可以開啟工作。

3、但對于大尺寸真空系統(tǒng)，用到的真空泵數(shù)量非常多，有數(shù)十個、甚至上百個，直接安裝在試驗艙上，會使得整個泵組的空間布局十分混亂；且如果每個真空泵前面都安裝插板閥，則需要的插板閥數(shù)量眾多，一方面會增加控制插板閥工作的通訊接口的數(shù)量，另一方面因插板閥整體尺寸比真空泵的通徑要大很多，這樣也會增大真空泵在真空艙體上排布的難度，甚至需要增大艙體的尺寸來滿足插板閥的安裝，使得真空系統(tǒng)的建設(shè)成本大幅度增加，并且由于插板閥的安裝使得流阻增大，從而降低真空系統(tǒng)內(nèi)部氣流流通的能力。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，分為試驗艙和真空艙，采用單個大口徑插板閥來實現(xiàn)試驗艙和真空艙之間的聯(lián)通和閉合，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題。

2、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明具體提供下述技術(shù)方案：

3、一種采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，包括：

4、試驗艙，用于擺放試驗樣品，所述試驗艙的一側(cè)設(shè)有艙門，用于取放或更換所述試驗樣品，所述試驗艙的另一側(cè)設(shè)有連接口；真空艙，其中一側(cè)設(shè)有連接口，用于與所述試驗艙的連接口相連接；所述真空艙的內(nèi)部設(shè)有真空泵，能夠?qū)λ稣婵张摰膬?nèi)部抽真空；還能夠?qū)εc所述真空艙相連通的所述試驗艙的內(nèi)部抽真空，以給所述試驗樣品提供真空的試驗環(huán)境；插板閥，設(shè)置在所述試驗艙和所述真空艙之間，分別與所述試驗艙和所述真空艙的連接口相連接，當所述插板閥閉合時，所述試驗艙和所述真空艙被分割為獨立的密封空間；當所述插板閥打開時，所述試驗艙和真空艙能夠形成一個統(tǒng)一的密封空間；其中，所述試驗艙的連接口和所述真空艙的連接口分別設(shè)置一組，所述插板閥設(shè)置一組。

5、進一步的，所述真空艙內(nèi)設(shè)有試驗平臺，所述試驗平臺用于放置試驗樣品，且所述試驗平臺能夠克服所述插板閥啟閉所造成的氣流波動。

6、進一步的，所述試驗平臺包括置物臺、支撐柱、支撐平臺和空氣隔振器；

7、其中，所述支撐柱豎直設(shè)置在所述置物臺和所述支撐平臺之間，所述支撐柱設(shè)有四組，分別設(shè)置在所述置物臺和所述支撐平臺的邊角處，所述空氣隔振器設(shè)有四組，分別位于所述支撐平臺的四個邊角處；所述置物臺位于所述試驗艙內(nèi)部，所述支撐平臺位于所述試驗艙的外部，所述空氣隔振器的底部與地基相固定，所述試驗艙在所述支撐柱穿過的位置設(shè)有連接波紋管，所述支撐柱從所述連接波紋管中穿過，以保證所述支撐柱和所述試驗艙之間的密封性。

8、進一步的，所述真空泵組包括多組分子泵和多組低溫泵，所述分子泵和所述低溫泵均勻分布在真空艙的外壁上。

9、進一步的，所述插板閥包括閥體、閥板和驅(qū)動機構(gòu)；其中：所述閥體為密封艙體，閥體的兩側(cè)設(shè)有接口法蘭，分別與所述試驗艙的連接口和所述真空艙的連接口相連接；所述閥板位于所述閥體的內(nèi)部，能夠在所述閥體的內(nèi)部移動；且所述閥板能夠覆蓋所述試驗艙的連接口和所述真空艙的連接口；所述驅(qū)動機構(gòu)的活動端位于所述閥體的內(nèi)部，與所述閥板相連接，用于驅(qū)動所述閥板在所述閥體內(nèi)部移動，以實現(xiàn)所述試驗艙的連接口和所述真空艙的連接口之間的聯(lián)通和閉合；且當所述閥板使得所述試驗艙的連接口和所述真空艙的連接口之間閉合時，所述閥板能夠?qū)ζ渲幸粋?cè)所述接口法蘭進行密封，或同時對兩側(cè)的所述接口法蘭進行密封。

10、進一步的，所述插板閥還包括移動架；所述閥板設(shè)置在所述移動架上，所述驅(qū)動機構(gòu)的活動端與所述移動架相連接，用于驅(qū)動所述移動架及所述閥板在所述閥體內(nèi)部移動；且所述移動架能夠在所述閥板到達閉合位置后，對所述閥板施加擠壓力，使得所述閥板與所述閥體靠近所述閥板一側(cè)的側(cè)壁內(nèi)側(cè)相貼合，所述閥體在相貼合的位置設(shè)有密封圈，以使得所述閥板能夠?qū)υ搨?cè)的所述接口法蘭進行密封。

11、進一步的，所述閥板包括閥板主體和閥板副體，所述閥板主體用于與所述閥體貼合，所述閥門副體用于與所述移動架相連接；所述移動架在沿其自身移動方向的兩側(cè)邊部的兩端分別通過連桿與所述閥板副體相連接，所述連桿的兩端分別與所述移動架和所述閥板副體鉸接；使得所述移動架能夠在所述閥板到達閉合位置后繼續(xù)向前移動，在移動過程中，所述移動架和所述閥板副體之間的間距在連桿的作用下擴大，從而實現(xiàn)所述移動架對所述閥板主體施加壓力。

12、進一步的，所述閥體內(nèi)部設(shè)有在所述閥板到達閉合位置時能夠與所述閥板的邊部相接觸的止動塊，該邊部為以所述閥板的移動方向為參照，位于所述閥板的最前端；所述閥板在所述邊部對應(yīng)所述止動塊的位置設(shè)有緩沖塊。

13、進一步的，所述閥板副體的邊部設(shè)有能夠沿著自身移動方向滾動的第一滾輪，所述第一滾輪與所述閥體的內(nèi)壁相接觸；所述第一滾輪的滾動平面與所述閥板主體垂直；所述閥體的內(nèi)壁設(shè)有在所述閥板到達閉合位置時，對所述第一滾輪進行限制的定位槽。

14、進一步的，所述移動架的邊部設(shè)有能夠沿著自身移動方向滾動的第二滾輪，所述第二滾輪與所述閥體的內(nèi)壁相接觸；所述第二滾輪的滾動平面與所述第一滾輪的滾動平面相平行。

15、進一步的，所述移動架的邊部設(shè)有能夠沿著自身移動方向滾動的第三滾輪，所述第三滾輪與所述閥體的內(nèi)壁相接觸；所述第三滾輪的滾動平面與所述第一滾輪的滾動平面相垂直。

16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有如下有益效果：

17、本發(fā)明所提供的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，采用分隔式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計為試驗艙與真空艙兩個獨立空間，兩者之間通過大口徑插板閥進行分隔；真空泵組在獨立的空間內(nèi)運行，以避免對試驗空間造成影響，提高實驗的穩(wěn)定性和可靠性。

18、同時，在對試驗艙進行操作時，能夠保持真空艙的密封性，保持其真空環(huán)境的穩(wěn)定性，最大限度地減少對真空艙真空狀態(tài)的影響，以減少試驗艙真空環(huán)境的等待時間，縮短了實驗準備時間，提高了實驗效率。

19、進一步的，在試驗艙中設(shè)有氣浮式的試驗平臺，通過底部空氣隔振器對整個試驗平臺進行減振，以克服外部環(huán)境變化對試驗平臺所造成的振動，使得試驗艙內(nèi)部的環(huán)境滿足試驗要求，保證試驗結(jié)果的準確性。

技術(shù)特征：

1.一種采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述真空艙(2)內(nèi)設(shè)有試驗平臺(4)，所述試驗平臺(4)用于放置試驗樣品，且所述試驗平臺(4)設(shè)有減振組件，以克服外部環(huán)境變化對所述試驗平臺(4)所造成的振動。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗平臺包括置物臺(41)、支撐柱(42)和支撐平臺(43)，所述減振組件為空氣隔振器(44)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述真空泵組(5)包括多組分子泵(51)和多組低溫泵(52)，所述分子泵(51)和所述低溫泵(52)均勻分布在所述真空艙(2)的外壁上。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述插板閥(3)包括閥體(31)、閥板(32)和驅(qū)動機構(gòu)(33)；其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述插板閥(3)還包括移動架(34)；所述閥板(32)設(shè)置在所述移動架(34)上，所述驅(qū)動機構(gòu)(33)的活動端與所述移動架(34)相連接，用于驅(qū)動所述移動架(34)及所述閥板(32)在所述閥體(31)內(nèi)部移動；

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述閥板(32)包括閥板主體(321)和閥板(32)副體(322)，所述閥板主體(321)用于與所述閥體(31)貼合，所述閥門副體用于與所述移動架(34)相連接；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述閥體(31)內(nèi)部設(shè)有在所述閥板(32)到達閉合位置時能夠與所述閥板(32)的邊部相接觸的止動塊(312)，該邊部為以所述閥板(32)的移動方向為參照，位于所述閥板(32)的最前端；所述閥板(32)的邊部在對應(yīng)所述止動塊(312)的位置設(shè)有緩沖塊(323)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述閥板(32)副體(322)的邊部設(shè)有能夠沿著自身移動方向滾動的第一滾輪(324)，所述第一滾輪(324)與所述閥體(31)的內(nèi)壁相接觸；

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述移動架(34)的邊部設(shè)有能夠沿著自身移動方向滾動的第二滾輪(342)，所述第二滾輪(342)與所述閥體(31)的內(nèi)壁相接觸；所述第二滾輪(342)的滾動平面與所述第一滾輪(324)的滾動平面相平行；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一個采用分隔式結(jié)構(gòu)的大型真空實驗系統(tǒng)，包括試驗艙、真空艙和插板閥；試驗艙用于擺放試驗樣品，其中一側(cè)設(shè)有連接口；真空艙設(shè)有連接口，用于與試驗艙的連接口相連接；真空艙連接有真空泵，能夠?qū)εc真空艙相連通的試驗艙的內(nèi)部抽真空，以給試驗樣品提供真空的試驗環(huán)境；插板閥設(shè)置在試驗艙和真空艙之間的連接口處，當插板閥閉合時，試驗艙和真空艙被分割為獨立的密封空間；當插板閥打開時，試驗艙和真空艙能夠形成一個統(tǒng)一的密封空間。本發(fā)明所提供的大型真空實驗系統(tǒng)，采用分隔式結(jié)構(gòu)，真空泵組在獨立的空間運行，以避免對試驗空間造成影響，提高實驗的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：孟顯,黃河激,曹進文,孫宇,張暉,張穎,陳瀚宇
受保護的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院力學(xué)研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6