O型圈真空密封结构及真空设备的制作方法

o型圈真空密封结构及真空设备
技术领域
1.本发明属于密封技术领域，特别涉及一种o型圈真空密封结构及真空设备。


背景技术：

2.o型密封圈是一种断面形状为圆形的橡胶密封圈，使用时一般是安装在燕尾槽或者方形槽里，受到机械挤压，产生一定的压缩变形，在压缩回弹力的作用下与密封面相接触，从而达到密封的目的，广泛应用于高真空设备中。
3.现有技术中，为了方便取出o型密封圈并在抽气时排出燕尾槽内或者方形槽内的滞留气体，在密封槽上设计了排气槽，如图1所示，排气槽与安装o型密封圈的燕尾槽或者方形槽连通。但是，此种结构使得o型密封圈在受到机械挤压时，靠近排气槽位置的o型密封圈可以自由地横向膨胀，也就是说，与排气槽位置相对设置的一部分o型密封圈的压缩变形量小于与燕尾槽或者方形槽内侧壁直接抵接的其他部分的o型密封圈的压缩变形量，达不到o型密封圈所需的压缩变形量(16%左右)，而o型密封圈未充分压缩变形，会对密封效果造成负面影响。
4.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供了一种o型圈真空密封结构及真空设备，通过在安装件上开设容置槽镶嵌定位排气块，保证密封槽的完整性，使得密封槽对密封圈的侧壁进行限制，从而在密封圈受到挤压时达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封。另外，对密封圈进行拆卸时，无需借助特殊的撬勾工具，避免了撬勾工具对安装件的密封面或密封圈造成划损，保证再次安装使用时的密封效果。
6.第一方面，本技术提供一种o型圈真空密封结构，包括安装件及密封圈，所述安装件具有密封槽，所述密封圈设置于所述密封槽内，还包括容置槽及定位排气块，所述容置槽开设于所述安装件，并连通所述密封槽，所述定位排气块可拆卸设置于所述容置槽内，并抵接所述密封圈。
7.本技术提供的o型圈真空密封结构，通过在安装件上开设容置槽嵌设定位排气块的设计，保证了密封槽的完整性，使得密封槽对密封圈的侧壁进行限制，从而在密封圈受到挤压时可达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封。而且，对密封圈进行拆卸时，无需借助特殊的撬勾工具，避免了撬勾工具对安装件的密封面或密封圈造成划损，保证再次安装使用时的密封效果。
8.进一步地，上述定位排气块具有安装通孔，紧固件穿过所述安装通孔连接所述安装件。
9.本技术通过在定位排气块上开设安装通孔，便于紧固件穿过将定位排气块与安装件连接为一体，对密封圈进行限位固定，使得密封圈在受到挤压发生变形时达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封。
10.进一步地，上述紧固件为松不脱螺钉，所述紧固件涨铆在所述定位排气块上。
11.本技术通过在定位排气块上涨铆紧固件，使得拆卸密封圈时，将紧固件由安装件的连接孔内旋拧出后，紧固件在涨铆的作用下与定位排气块保持连接，避免取下定位排气块时紧固件脱离掉入真空系统中，对真空系统造成负面影响。
12.进一步地，上述安装通孔为沉头通孔，所述紧固件的头部位于所述沉头通孔的沉头部内。
13.进一步地，上述紧固件具有排气孔，所述排气孔沿所述紧固件的轴向设置。
14.进一步地，上述定位排气块开设有排气通道，所述排气通道连通所述密封槽。
15.进一步地，上述定位排气块的顶面与所述定位排气块的第一侧面的连接处为倒角弧面。
16.进一步地，上述第一侧面抵接所述密封圈，所述第一侧面为弧形面。
17.进一步地，上述密封槽内侧的高度低于所述密封槽外侧的高度。
18.第二方面，本技术提供一种真空设备，包括上述的o型圈真空密封结构。
19.具体应用中，o型圈真空密封结构不仅便于对真空设备的连接处进行密封，为真空设备的真空腔体提供一个密封环境，避免漏气造成影响，而且o型圈真空密封结构便于进行安装拆卸，尤其是拆卸密封圈时无需借助额外的专用工具，从而不会划损密封圈或安装件的密封面，避免密封圈或安装件的密封面划损影响密封效果。
20.由上可知，本发明的o型圈真空密封结构及真空设备，通过在安装件上开设容置槽嵌设定位排气块的设计，保证了密封槽的完整性，使得密封槽对密封圈的侧壁进行限制，从而在密封圈受到挤压时可达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封，同时，使得拆卸密封圈时，无需借助特殊的专用工具，杜绝使用专用工具取密封圈时专用工具会划损安装件或密封圈的情况，从而保证再次安装使用时的密封效果。
21.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
22.图1为现有技术中一种o型圈真空密封结构的结构示意图。
23.图2为本技术实施例提供的一种o型圈真空密封结构的结构示意图。
24.图3为本技术实施例提供的一种o型圈真空密封结构的剖视图。
25.图4为本技术实施例提供的一种o型圈真空密封结构的分解示意图。
26.图5为本技术实施例提供的定位排气块的结构示意图。
27.图6为本技术实施例提供的定位排气块的另一结构示意图。
28.标号说明：20、安装件；22、密封槽；24、排气槽；26、密封圈；28、容置槽；30、定位排气块；32、安装通孔；34、紧固件；36、排气孔；38、排气通道；40、第一通道；42、第二通道；44、第一侧面；46、第二侧面；48、倒角弧面。
具体实施方式
29.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始
至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“横向”、“厚度”、“上”、“下”、、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
31.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。
33.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。
34.在本说明书的描述中，参考术语“实施例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
35.o型圈真空密封结构主要应用于刻蚀（etch）、光刻（photolithograph）、物理气相沉积（pvd）、化学气相沉积（cvd）以及原子层沉积（ald）等高真空设备中。如图1所示，现有的o型圈真空密封结构一般是在安装件20上开设连通的密封槽22和排气槽24，密封槽22用于容纳与其形状相适配的密封圈26，排气槽24用于在密封圈26受到挤压后将密封槽22内的截留气体排出。由于密封圈26受到挤压以后会向密封槽22的侧壁方向扩展，而靠近排气槽24位置的密封圈26不会受到密封槽22的限制，从而可以自由地横向膨胀，导致与排气槽24位置相对设置的一部分密封圈的压缩变形量小于与燕尾槽或者方形槽内侧壁直接抵接的其他部分的密封圈的压缩变形量，达不到密封圈所需的压缩变形量(16%左右)，影响密封效果。另外，现有的o型圈真空密封结构需要取出密封圈时，有时需要借助取密封圈的专用工具，如撬勾，将撬勾的一端插入排气槽24内将密封圈挑出。虽然取o型密封圈的撬勾工具是由尼龙材料制作而成的，但是当密封面为硬度较小的材料时（如：铝合金），此工具会刮伤密封面，而且，撬勾工具也容易在取密封圈时对密封圈造成划损。基于此，本技术提供一种o型圈真空密封结构及真空设备。
36.如图2-图4所示，本发明一种o型圈真空密封结构，包括安装件20及密封圈26，安装件20具有密封槽22，密封圈26设置于密封槽22内，还包括容置槽28及定位排气块30，容置槽28开设于安装件20，并连通密封槽22；定位排气块30设置于容置槽28内，并抵接密封圈26。具体应用中，容置槽28的形状与定位排气块30的形状相适配。安装密封圈26时，首先将定位排气块30置于容置槽28内，使得安装件20与定位排气块30组成完整的o型密封槽22，接着将密封圈26按照密封槽22的轮廓放入，待密封圈26受到机械挤压时，密封圈26变形与密封槽22的内侧壁、外侧壁、下底面及挤压件的底面贴合，密封槽22的内侧壁、外侧壁对密封圈26约束定位，密封槽22的下底面与挤压件的底面为密封面。拆卸密封圈26时，先由容置槽28内取下定位排气块30，定位排气块30取下后，密封圈26失去定位排气块30的限位，此时，直接用手指取下密封圈26即可，不需要借助于任何工具。
37.需要说明的是，容置槽28的形状与定位排气块30的形状相适配，指的是容置槽28的内轮廓形状与定位排气块30的外轮廓形状相同或接近，容置槽28的深度与定位排气块30的厚度相同或接近。具体应用中，定位排气块30的厚度（高度）可以设计为比容置槽28的深度小一些， 比如：小0.1-1.0mm，以确保抽真空时，定位排气块30不与其他部件接触， 只有安装件20 与其他部件接触，安装件20 与其他部件共同作用压缩密封圈26，达到密封效果。
38.本实施例中，容置槽28位于密封槽22的内侧（真空侧），代替现有的排气槽24；当然，容置槽28也可位于密封槽22的外侧（大气压侧），容置槽28还可位于密封槽22的内侧和外侧，即有两个容置槽28与密封槽22连通。实际应用中，容置槽28的具体位置可根据实际需求进行适应性设置，容置槽28的数量也可根据实际需求进行适应性调整，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。
39.需要说明的是，当密封槽22的内侧（真空侧）的空间很小，不足以安装容置槽28和定位排气块30，容置槽28位于密封槽22的外侧（大气压侧）时，密封槽22的内侧仍然需要设置与密封槽22连通的排气槽24或排气孔。当设计为排气孔时，排气孔可以具有一定倾斜角度，排气孔与密封槽22的下角连通。值得注意的是，排气槽24或排气孔的尺寸需要设计的很小，不需要留出取密封圈的专用工具可以插入的空间，使排气槽24或排气孔不影响密封圈26的压缩变形量和密封效果。把容置槽28设置于密封槽22的外侧（大气压侧）的方式只是为了方便取出密封圈。
40.通过该技术方案，保证了密封槽22的完整性，使得密封槽22对密封圈26的侧壁进行限制，从而在密封圈受到挤压时可达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封。另外，采用该技术方案在拆卸密封圈26时，无需借助特殊的专用工具，例如：撬勾等。该技术方案相比现有拆卸密封圈26过程中，需要使用撬勾的一端插入排气槽24内，将密封圈26由密封槽22内翘起后方可取下的方式而言，从根本上解决了使用专用工具取密封圈26时专用工具会划损安装件20的密封面或密封圈26的问题，从而保证密封圈26与安装件20再次安装使用时的密封效果。
41.在一些优选的实施方式中，上述定位排气块30具有安装通孔32，紧固件34穿过安装通孔32连接安装件20。具体应用中，通过在定位排气块30上开设安装通孔32，便于紧固件34穿过安装通孔32将定位排气块30与安装件20连接为一体，对密封圈26进行限位固定，使得密封槽22对密封圈26的侧壁进行限制，从而在密封圈受到挤压时可达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封。本实施例中，紧固件34采用螺钉或螺栓，紧固件34的数量一个，由
于定位排气块30 的形状与容置槽28的形状相适配，因此通过一个紧固件34连接定位排气块30与安装件20，定位排气块30没有围绕紧固件34进行旋转的空间，使得定位排气块30与安装件20连接牢固，不易松动；当然，紧固件34的数量可根据实际需求进行适应性增加，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。
42.需要说明的是，将定位排气块30安装在与其形状相适配的容置槽28内的方式并不限于采用紧固件34连接，也可以是其他可拆卸连接的方式，如铰链连接方式，将定位排气块30铰接在安装件20上，通过转动实现定位排气块30安装于容置槽28内或由容置槽28内拆卸出，实现免工具拆卸。在另一些优选的实施方式中，上述紧固件34为松不脱螺钉，紧固件34涨铆在定位排气块30上。通过在定位排气块30上涨铆紧固件34，使得拆卸密封圈时，将紧固件34由安装件20的连接孔内旋拧出后，紧固件34在涨铆的作用下与定位排气块30保持连接，避免取下定位排气块30时紧固件脱离掉入真空系统中，对真空系统造成负面影响。
43.在一些优选的实施方式中，上述安装通孔32为沉头通孔，紧固件34的头部位于沉头通孔的沉头部内。通过将安装通孔32设计为沉头通孔形状，使得紧固件34连接定位排气块30与安装件20后，紧固件34的头部不露出于沉头通孔，即紧固件34的头部的顶面低于安装件20的顶面或紧固件34的头部的顶面与安装件20的顶面平齐，防止紧固件34的头部凸出不便于实现密封。
44.在一些优选的实施方式中，上述紧固件34具有排气孔36，排气孔36沿紧固件34的轴向设置。通过该技术方案，在旋拧紧固件34与安装件20进行连接时，排气孔36可将安装件20的连接孔内的气体排出，便于后续更好地进行抽真空。
45.在一些优选的实施方式中，上述定位排气块30开设有排气通道38，排气通道38连通密封槽22。通过在定位排气块30开设排气通道38的设计，使得密封圈26受到机械挤压时，密封槽22内的气体可同时通过排气通道38及排气槽24挤出，不仅可提高密封槽22内气体的排出速度，而且排气更彻底，避免有气体残留在密封槽22内，对密封效果造成负面影响。
46.在一些优选的实施方式中，上述排气通道38的横截面为“l”形。将排气通道38设计为“l”形，便于在定位排气块30两个相邻面上直接挖槽加工，降低加工难度。具体地，“l”形排气通道38包括连通的第一通道40及第二通道42，定位排气块30 包括第一侧面44和第二侧面46，第一通道40位于定位排气块30的底面，第二通道42位于定位排气块30的第二侧面46，第二侧面46为定位排气块30远离密封槽22的面，第二侧面46与定位排气块30的底面相邻。通过该技术方案，在密封圈26受到机械挤压时，密封槽22内的气体依次通过第一通道40及第二通道42排出。
47.如图5-图6所示，在一些优选的实施方式中，上述定位排气块30的顶面与定位排气块30的第一侧面44的连接处为倒角弧面48。通过将定位排气块30的顶面与定位排气块30的第一侧面44的连接处设计为倒角弧面48，使得连接处圆润，避免向密封槽22内安装密封圈26时，定位排气块30的棱边刮损密封圈26，对密封效果造成负面影响。
48.在一些优选的实施方式中，上述第一侧面44抵接密封圈26，第一侧面44为弧形面。通过将第一侧面44设计为弧形面，使得定位排气块30安装于安装件20后，第一侧面44与密封槽22的内侧壁重合，形成与密封圈26形状相适配的密封槽22，从而在密封圈26嵌入密封槽22内时，实现更好的密封效果。
49.在一些优选的实施方式中，上述密封槽22内侧的高度低于密封槽22外侧的高度，
具体地，密封槽22内侧 （真空侧）的高度比密封槽22外侧（大气压侧）的高度低0.2-1.0mm，也就是说，安装件20 的上表面为由外侧向内侧倾斜的倾斜面或者安装件20 的上表面是两个具有高度差的平行面，如此，以确保安装件20的密封槽22外侧 （大气压侧）是抽真空时的接触面，内侧留有一点缝隙， 方便排气和抽真空。
50.在一些优选的实施方式中，上述密封槽22为燕尾槽或方形槽，通过将密封槽22设计为燕尾槽或方形槽，便于对密封圈26进行安装拆卸。需要说明的是，当密封槽22设计为燕尾槽时，第一侧面44由上至下倾斜，即第一侧面44靠近倒角弧面48的一端与密封槽22之间的距离小于第一侧面44远离倒角弧面48的一端与密封槽22之间的距离，如此，使得第一侧面44与密封槽22的内侧壁形成燕尾槽型的密封槽22。
51.在一些优选的实施方式中，上述安装件20为环形。通过将安装件20设计为环形，便于真空系统中的气体由环形安装件20中部的孔位流通。当然，安装件也可以为其他形状，如长方形、正方形等，具体应用中，安装件20也可以是法兰盘，上述仅为本发明的一实施方式，不应以此为限。
52.另一方面，本发明提供一种真空设备，包括上述的o型圈真空密封结构。o型圈真空密封结构的安装件20通过可拆卸连接方式或固定连接方法安装在真空设备上，o型圈真空密封结构通过在安装件20上的密封槽22的侧面镶嵌定位排气块30，代替现有的比较宽大的密封排气槽24，保证了密封槽22的完整性，使得密封槽22对密封圈26的侧壁进行限制，从而在密封圈26受到挤压时达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封，为真空设备的真空腔体提供一个密封环境，另外，使得拆卸密封圈26时，无需借助额外的专用工具即可对连接处的密封圈26进行安装拆卸，防止专用工具会划损密封圈26或安装件20的密封面的现象发生。
53.综上所述，本发明的o型圈真空密封结构及真空设备通过在安装件20上的密封槽22的侧面开设容置槽28，并在容置槽28内安装与容置槽28形状相适配的定位排气块30，进而保证密封槽22的完整性，使得密封槽22对密封圈26的侧壁进行限制，从而在密封圈26受到挤压时达到预定要求的压缩变形量，实现更好的密封，另外，在拆卸密封圈26时，无需专用工具拆卸密封槽22内的密封圈26，避免采用专用工具拆卸密封圈26时专用工具划损密封圈26或安装件20的密封面，影响密封效果。本发明的o型圈真空密封结构可用于刻蚀（etch）、光刻（photolithograph）、物理气相沉积（pvd），化学气相沉积（cvd）以及原子层沉积（ald）等半导体行业的高真空设备中，为薄膜生长提供一个严格的密封环境，保证高真空腔体内薄膜的生长质量，当然，本发明的o型圈真空密封结构也可用于其他非半导体行业的高真空设备中，从而提供一个良好的密封环境。
54.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。