CZ2023204A3 - Dry vacuum pump - Google Patents

Dry vacuum pump Download PDF

Info

Publication number
CZ2023204A3
CZ2023204A3 CZ2023-204A CZ2023204A CZ2023204A3 CZ 2023204 A3 CZ2023204 A3 CZ 2023204A3 CZ 2023204 A CZ2023204 A CZ 2023204A CZ 2023204 A3 CZ2023204 A3 CZ 2023204A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
bearings
vacuum pump
rotor
stator
pair
Prior art date
Application number
CZ2023-204A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Thierry Neel
Lucas REY
Lucas Rey
Laurent BIZET
Laurent Bizet
Original Assignee
Pfeiffer Vacuum
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pfeiffer Vacuum filed Critical Pfeiffer Vacuum
Publication of CZ2023204A3 publication Critical patent/CZ2023204A3/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/123Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially or approximately radially from the rotor body extending tooth-like elements, co-operating with recesses in the other rotor, e.g. one tooth
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/02Arrangements of bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C18/00Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C18/08Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C18/12Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type
    • F04C18/126Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of other than internal-axis type with radially from the rotor body extending elements, not necessarily co-operating with corresponding recesses in the other rotor, e.g. lobes, Roots type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C23/00Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids
    • F04C23/001Combinations of two or more pumps, each being of rotary-piston or oscillating-piston type, specially adapted for elastic fluids; Pumping installations specially adapted for elastic fluids; Multi-stage pumps specially adapted for elastic fluids of similar working principle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C25/00Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids
    • F04C25/02Adaptations of pumps for special use of pumps for elastic fluids for producing high vacuum
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • F04C28/28Safety arrangements; Monitoring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2220/00Application
    • F04C2220/10Vacuum
    • F04C2220/12Dry running
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00Components
    • F04C2240/50Bearings
    • F04C2240/54Hydrostatic or hydrodynamic bearing assemblies specially adapted for rotary positive displacement pumps or compressors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Non-Positive Displacement Air Blowers (AREA)
  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
  • Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

Suché vakuové čerpadlo (1) má alespoň jeden čerpací stupeň (3a-3e), dva rotory (7) konfigurované pro otáčení v alespoň jednom čerpacím stupni (3a-3e), přičemž rotory jsou konfigurovány pro otáčení pomocí alespoň jednoho motoru (9) vakuového čerpadla (1), alespoň jeden pár dvojitých ložisek (13a, 13b), z nichž každé má alespoň jedno magnetické ložisko (14a, 14b) s permanentním magnetem, a alespoň jedno kluzné ložisko (15a, 15b) pro nesení každého ze dvou rotorů (7), přičemž magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety mají každé statorovou část (17b), která je připevněna ke statoru (2), a rotorovou část (17a), která se otáčí společně s rotorem (7), přičemž kluzná ložiska (15a, 15b) alespoň jednoho páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou instalována s příslušnou vůlí (d) mezi rotorem (7) a statorem (2), která je menší než vůle mezi rotorovou částí (17a) a statorovou částí (17b) magnetických ložisek (14a, 14b) s permanentními magnety alespoň jednoho páru dvojitých ložisek (13a, 13b).The dry vacuum pump (1) has at least one pumping stage (3a-3e), two rotors (7) configured to rotate in at least one pumping stage (3a-3e), the rotors being configured to rotate with at least one vacuum motor (9) pump (1), at least one pair of double bearings (13a, 13b), each of which has at least one magnetic bearing (14a, 14b) with a permanent magnet, and at least one sliding bearing (15a, 15b) for supporting each of the two rotors ( 7), wherein the magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets each have a stator part (17b) which is attached to the stator (2) and a rotor part (17a) which rotates together with the rotor (7), the sliding bearings (15a, 15b) of at least one pair of double bearings (13a, 13b) are installed with a corresponding clearance (d) between the rotor (7) and the stator (2) which is smaller than the clearance between the rotor part (17a) and the stator part ( 17b) magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of at least one pair of double bearings (13a, 13b).

Description

Suché vakuové čerpadloDry vacuum pump

Oblast technikyField of technology

Předložený vynález se týká suchého vakuového čerpadla.The present invention relates to a dry vacuum pump.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

Suchá vakuová čerpadla mají jeden nebo více čerpacích stupňů v sérii, ve kterých plyn, který má být čerpán, cirkuluje mezi sáním a výtlakem. Mezi známými vakuovými čerpadly je rozdíl mezi čerpadly s rotačními laloky, známými také jako „Rootsova“, nebo čerpadly s drápy, známými také jako „drápová“ (claws). O těchto čerpadlech se říká, že jsou „suchá“, protože při provozu se rotory otáčejí uvnitř statoru bez mechanického kontaktu mezi nimi nebo se statorem, což umožňuje nepoužívat olej v čerpacích stupních.Dry vacuum pumps have one or more pumping stages in series in which the gas to be pumped circulates between suction and discharge. Among known vacuum pumps, there is a difference between pumps with rotary lobes, also known as "Roots", or pumps with claws, also known as "claws". These pumps are said to be "dry" because in operation the rotors rotate inside the stator with no mechanical contact between them or the stator, allowing no oil to be used in the pumping stages.

Rotory jsou neseny mazanými ložisky umístěnými na konci hřídele. Za účelem usnadnění jejich instalace a demontáže, jsou některé rotory instalovány v konzolovém stylu, přičemž hřídele jsou neseny výhradně ložisky umístěnými u motoru.The rotors are supported by lubricated bearings located at the end of the shaft. In order to facilitate their installation and removal, some rotors are installed in a cantilever style, with the shafts supported solely by bearings located at the motor.

Některé čerpací aplikace vyžadují schopnost absorbovat významné toky plynu alespoň přerušovaně. Tyto přechodné jevy se nejčastěji vyskytují při vyprazdňování komor při atmosférickém tlaku nebo při náhlém vstupu plynu. Čerpání těchto silných toků plynu způsobuje značné zahřívání vakuového čerpadla a vede ke značnému zatížení rotorů. Hromadění jevů tepelné roztažnosti a vychylovacích pohybů hřídele způsobených těmito různými přechodovými fázemi může vyvolat radiální kontakt mezi rotory nebo mezi rotory a statory. I když jsou tyto přechodové fáze velmi vzácné, mohou být pro vakuové čerpadlo velmi škodlivé.Some pumping applications require the ability to absorb significant gas flows at least intermittently. These transient phenomena most often occur when the chambers are emptied at atmospheric pressure or when gas suddenly enters. Pumping these strong gas flows causes considerable heating of the vacuum pump and results in significant loading of the rotors. The accumulation of thermal expansion phenomena and shaft deflection movements caused by these various transition phases can induce radial contact between rotors or between rotors and stators. Although these transients are very rare, they can be very damaging to a vacuum pump.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Jedním cílem předkládaného vynálezu je alespoň částečně vyřešit jednu z výše uvedených nevýhod.One aim of the present invention is to at least partially solve one of the above-mentioned disadvantages.

Za tímto účelem je předmětem vynálezu suché vakuové čerpadlo mající: - alespoň jeden čerpací stupeň,For this purpose, the subject of the invention is a dry vacuum pump having: - at least one pumping stage,

- dva rotory konfigurované tak, aby se otáčely v alespoň jednom čerpacím stupni, přičemž rotory jsou konfigurovány tak, aby byly otáčeny alespoň jedním motorem vakuového čerpadla, vyznačující se tím, že vakuové čerpadlo má také alespoň jeden pár dvojitých ložisek, z nichž každé má alespoň jedno magnetické ložisko s permanentním magnetem a alespoň jedno kluzné ložisko pro nesení každého ze dvou rotorů.- two rotors configured to rotate in at least one pumping stage, the rotors configured to be rotated by at least one vacuum pump motor, characterized in that the vacuum pump also has at least one pair of double bearings, each of which has at least one permanent magnet magnetic bearing and at least one plain bearing to support each of the two rotors.

Magnetická ložiska s permanentními magnety vystředí rotory v ustáleném režimu, to znamená, že generují jen velmi malé zatížení na hřídelích pro čerpání slabých a mírných toků plynu. Magnetická ložiska s permanentními magnety omezují jevy vychylování rotorů během normálního provozu. Tyto také omezují vibrace rotorů během normálního provozu, které jsou způsobeny jevy rezonance nebo vadami vyvážení. Kluzná ložiska tvoří doraz pro rotory v přechodových režimech, tedy pro přerušované čerpání významných toků plynu, poskytováním vedení při otáčení klouzáním pouze tehdy, když centrování pomocí magnetických ložisek s permanentními magnety není dostatečné. Kluzná ložiska tak poskytují zálohu pro magnetická ložiska s permanentními magnety. Výhodou tohoto zařízení je, že tato ložiska jsou bezkontaktní, takže nedochází k žádnému tření ani opotřebení. Neomezují toky plynu, které jsou čerpány, a nevyžadují mazání nebo ředění plynů k jejich ochraně, takže není ovlivněn výkon čerpání. Kromě toho mohou být tato ložiska kompatibilní s korozivním prostředím. Toto řešení rovněž usnadňuje umístění vakuového čerpadla instalovaného „vertikálně“, to znamená s vertikálním axiálním směrem, protože nepřítomnostMagnetic bearings with permanent magnets center the rotors in steady mode, that is, they generate very little load on the shafts for pumping weak and moderate gas flows. Magnetic bearings with permanent magnets limit rotor deflection phenomena during normal operation. These also reduce the vibrations of the rotors during normal operation, which are caused by resonance phenomena or balance defects. Plain bearings form a stop for rotors in transient regimes, i.e. for intermittent pumping of significant gas flows, by providing sliding rotation guidance only when centering with magnetic bearings with permanent magnets is insufficient. Plain bearings thus provide backup for magnetic bearings with permanent magnets. The advantage of this device is that these bearings are non-contact, so there is no friction or wear. They do not restrict the gas flows being pumped and do not require lubrication or dilution of gases to protect them, so pumping performance is not affected. In addition, these bearings can be compatible with corrosive environments. This solution also facilitates the location of a vacuum pump installed "vertically", that is, with a vertical axial direction, since the absence

- 1 CZ 2023 - 204 A3 maziva znamená, že neexistuje riziko migrace oleje nebo maziva z ložisek gravitací směrem k suchým čerpacím stupňům.- 1 CZ 2023 - 204 A3 lubricants means that there is no risk of oil or grease migrating from the bearings by gravity towards the dry pumping stages.

Vakuové čerpadlo může také mít také jeden nebo více znaků popsaných níže, samostatně nebo v kombinaci.A vacuum pump may also have one or more of the features described below, individually or in combination.

Magnetická ložiska s permanentními magnety mohou mít každé statorovou část, která je připevněna ke statoru, a rotorovou část, která se otáčí společně s rotorem.Permanent magnet magnetic bearings may each have a stator portion that is attached to the stator and a rotor portion that rotates with the rotor.

Kluzná ložiska alespoň jednoho páru dvojitých ložisek mohou být instalována s příslušnou vůlí mezi rotorem a statorem, která je menší než vůle mezi rotorovou částí a statorovou částí magnetických ložisek s permanentními magnety alespoň jednoho páru dvojitých ložisek. Tím je zajištěno, že kontakt mezi rotory a statorem nastává nejprve v kluzných ložiskách namísto mezi statorovými částmi a rotorovými částmi magnetických ložisek s permanentními magnety.Plain bearings of at least one pair of double bearings can be installed with a corresponding clearance between the rotor and the stator, which is smaller than the clearance between the rotor part and the stator part of the permanent magnet magnetic bearings of at least one pair of double bearings. This ensures that contact between the rotors and the stator occurs first in the plain bearings instead of between the stator parts and the rotor parts of permanent magnet magnetic bearings.

Kluzná ložiska mohou mít každé kroužek, který je instalován upnutý v otvoru ve statoru nebo v rotoru a/nebo kroužek, který je instalován upnutý na ose statoru a/nebo rotoru. Kluzná ložiska tak mají každé například jeden kroužek, který je instalován upnutý v otvoru, nebo jeden kroužek, který je instalován upnutý na ose, nebo dva kroužky, jeden, který je instalován upnutý v otvoru a jeden, který je instalován upnutý na ose.Plain bearings can each have a ring that is installed clamped in a hole in the stator or in the rotor and/or a ring that is installed clamped on the axis of the stator and/or rotor. Plain bearings thus each have, for example, one ring that is installed clamped in the hole, or one ring that is installed clamped on the axis, or two rings, one that is installed clamped in the hole and one that is installed clamped on the axis.

Kluzná ložiska mohou být potažena nebo povrchově ošetřena v otvoru ve statoru nebo v rotoru a/nebo na ose statoru nebo rotoru a/nebo na kroužku, který je instalován upnutý v otvoru a/nebo na ose. Například každé kluzné ložisko je potaženo nebo povrchově ošetřeno pouze v otvoru nebo potaženo nebo povrchově ošetřeno pouze na ose nebo potaženo nebo povrchově ošetřeno v otvoru a na ose, nebo potaženo nebo povrchově ošetřeno na kroužku, který je instalován upnutý v otvoru a/nebo na ose.Plain bearings may be coated or surface treated in the bore in the stator or in the rotor and/or on the axis of the stator or rotor and/or on the ring which is installed clamped in the bore and/or on the axis. For example, each plain bearing is coated or surface treated in the bore only, or coated or surface treated in the shaft only, or coated or surface treated in the bore and on the shaft, or coated or surface treated on a ring that is installed clamped in the bore and/or on the shaft .

Vakuové čerpadlo může mít alespoň dva čerpací stupně uspořádané v sérii, přičemž magnetická ložiska s permanentními magnety páru dvojitých ložisek jsou uspořádána v hřídelovém průchodu mezi dvěma po sobě následujícími čerpacími stupni.A vacuum pump can have at least two pumping stages arranged in series, with magnetic bearings with permanent magnets of a pair of double bearings arranged in the shaft passage between two consecutive pumping stages.

Vakuové čerpadlo může mít alespoň dva čerpací stupně uspořádané v sérii, přičemž kluzná ložiska páru dvojitých ložisek jsou uspořádána v hřídelovém průchodu mezi dvěma po sobě následujícími čerpacími stupni.A vacuum pump may have at least two pumping stages arranged in series, the plain bearings of a pair of double bearings being arranged in the shaft passage between two successive pumping stages.

Magnetická ložiska s permanentními magnety páru dvojitých ložisek mohou být umístěna na konci hřídele, přičemž čerpací stupeň/stupně je/jsou vložen/y mezi motor a konce hřídelí.Magnetic bearings with permanent magnets of a pair of double bearings can be located at the end of the shaft, with the pumping stage(s) interposed between the motor and the ends of the shaft.

Kluzná ložiska páru dvojitých ložisek mohou být umístěna na konci hřídele, přičemž alespoň jeden čerpací stupeň je vložen mezi motor a konce hřídele.Plain bearings of a pair of double bearings may be located at the end of the shaft, with at least one pumping stage interposed between the motor and the ends of the shaft.

Magnetické ložisko s permanentním magnetem dvojitého ložiska může být uspořádáno v odstupu od kluzného ložiska nebo vedle něj podél rotoru. Je navrženo například magnetické ložisko s permanentním magnetem na konci hřídele a kluzné ložisko uspořádané v hřídelovém průchodu, jako například v prvním hřídelovém průchodu, to znamená mezi prvním a druhým čerpacím stupněm. Toto uspořádání může zlepšit kompaktnost vakuového čerpadla.A double bearing permanent magnet magnetic bearing can be arranged at a distance from or adjacent to the plain bearing along the rotor. For example, a magnetic bearing with a permanent magnet at the end of the shaft and a sliding bearing arranged in the shaft passage, such as in the first shaft passage, that is, between the first and second pumping stage, is proposed. This arrangement can improve the compactness of the vacuum pump.

Podle jednoho příkladu provedení obklopují statorové části magnetických ložisek s permanentními magnety páru dvojitých ložisek a/nebo kluzná ložiska páru dvojitých ložisek rotor.According to one exemplary embodiment, the permanent magnet stator portions of the double bearing pair and/or the sliding bearings of the double bearing pair surround the rotor.

Podle jednoho příkladu provedení jsou magnetická ložiska s permanentními magnety páru dvojitých ložisek a/nebo kluzná ložiska páru dvojitých ložisek uspořádána uvnitř příslušného rotoru.According to one exemplary embodiment, magnetic bearings with permanent magnets of a pair of double bearings and/or sliding bearings of a pair of double bearings are arranged inside the respective rotor.

- 2 CZ 2023 - 204 A3- 2 CZ 2023 - 204 A3

Kluzná ložiska mohou mít každé povlak z karbidu křemíku nebo povlak z niklu/PTFE.Plain bearings can either have a silicon carbide coating or a nickel/PTFE coating.

Magnetická ložiska s permanentními magnety mohou mít každé povlak z niklu/PTFE.Magnetic bearings with permanent magnets can each have a nickel/PTFE coating.

Vakuové čerpadlo může mít také alespoň dvě zařízení válečkových ložisek konfigurovaná pro nesení příslušného rotoru v hnací části vakuového čerpadla.The vacuum pump may also have at least two roller bearing devices configured to support a respective rotor in the drive portion of the vacuum pump.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Další znaky a výhody vynálezu budou zřejmé z následujícího popisu, uvedeného jako příklad a bez omezení, s odkazem na připojené výkresy, na kterých:Other features and advantages of the invention will become apparent from the following description, given by way of example and without limitation, with reference to the accompanying drawings, in which:

Obr. 1 znázorňuje schematický pohled na první příklad provedení suchého vakuového čerpadla.Giant. 1 shows a schematic view of a first embodiment of a dry vacuum pump.

Obr. 2 znázorňuje příčný řez detailem suchého vakuového čerpadla z obr. 1 na koncích hřídele.Giant. 2 shows a cross-sectional detail of the dry vacuum pump of Fig. 1 at the ends of the shaft.

Obr. 3 znázorňuje příčný řez detailem další varianty suchého vakuového čerpadla na koncích hřídele.Giant. 3 shows a cross-sectional detail of another variant of the dry vacuum pump at the ends of the shaft.

Obr. 4 znázorňuje schematický pohled na detail další varianty suchého vakuového čerpadla na konci hřídele.Giant. 4 shows a schematic view of the detail of another variant of the dry vacuum pump at the end of the shaft.

Obr. 5 znázorňuje podobný pohled jako na obr. 1 pro druhý příklad provedení suchého vakuového čerpadla.Giant. 5 shows a view similar to that of FIG. 1 for a second embodiment of a dry vacuum pump.

Obr. 6 znázorňuje podobný pohled jako na obr. 1 pro třetí příklad provedení suchého vakuového čerpadla.Giant. 6 shows a view similar to that of FIG. 1 for a third embodiment of a dry vacuum pump.

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of implementation of the invention

Na těchto obrázcích jsou shodné prvky označeny stejnými vztahovými značkami.In these figures, identical elements are marked with the same reference numerals.

Následující provedení jsou příklady. Ačkoli se popis týká jednoho nebo více provedení, nemusí to nutně znamenat, že se každý odkaz týká stejného provedení, nebo že znaky platí pouze pro jediné provedení. Jednotlivé znaky různých provedení mohou být také kombinovány nebo zaměňovány pro poskytnutí jiných provedení.The following embodiments are examples. Although the description refers to one or more embodiments, it does not necessarily mean that each reference is to the same embodiment, or that the characters apply only to a single embodiment. Individual features of various embodiments may also be combined or interchanged to provide other embodiments.

„Před“ se rozumí prvek, který je umístěn před jiným vzhledem ke směru cirkulace plynu, který má být čerpán. Naproti tomu „za“ se rozumí prvek, který je umístěný za jiným prvkem vzhledem ke směru cirkulace plynu, který má být čerpán."Ahead" means an element that is placed in front of another with respect to the direction of circulation of the gas to be pumped. In contrast, "behind" means an element that is located behind another element with respect to the direction of circulation of the gas to be pumped.

Axiální směr je definován jako podélný směr vakuového čerpadla, ve kterém se rozprostírají osy otáčení rotorů.The axial direction is defined as the longitudinal direction of the vacuum pump in which the axes of rotation of the rotors extend.

Vynález se aplikuje na jakýkoli typ suchého vakuového čerpadla 1 majícího alespoň jeden čerpací stupeň 3a-3e, jako zahrnující jeden až deset čerpacích stupňů, jako například pět čerpacích stupňů 3a-3e.Toto vakuové čerpadlo 1 může být hrubé vakuové čerpadlo konfigurované pro dodávání plynů čerpaných při atmosférickém tlaku nebo suché vakuové čerpadlo s jedním až třemi čerpacími stupni, které je, během použití, zapojeno před hrubým vakuovým čerpadlem a jehož výtlačný tlak během provozu je ten, který získán hrubým vakuovým čerpadlem.The invention applies to any type of dry vacuum pump 1 having at least one pumping stage 3a-3e, such as including one to ten pumping stages, such as five pumping stages 3a-3e. This vacuum pump 1 can be a coarse vacuum pump configured to supply gases pumped at atmospheric pressure or a dry vacuum pump with one to three pumping stages which, during use, is connected upstream of the rough vacuum pump and whose discharge pressure during operation is that obtained by the rough vacuum pump.

Vakuové čerpadlo 1 má dva rotory 7 konfigurované pro otáčení v kompresní komoře (kompresních komorách) alespoň jednoho čerpacího stupně 3a-3e, za účelem dopravování plynu, který má býtThe vacuum pump 1 has two rotors 7 configured to rotate in the compression chamber(s) of at least one pumping stage 3a-3e, in order to convey the gas to be

- 3 CZ 2023 - 204 A3 čerpán od sacího otvoru 4 směrem k výtlakovému otvoru 5, ve směru cirkulace plynů naznačené schematicky šipkami na obr. 1.- 3 CZ 2023 - 204 A3 pumped from the suction opening 4 towards the discharge opening 5, in the direction of gas circulation indicated schematically by the arrows in Fig. 1.

Rotory 7 mají souhlasné profily, které mohou být namontovány na hřídelích 6a, 6b nebo vyrobeny z jednoho kusu s hřídelemi 6a, 6b rotorů 7 (označované jako integrální rotory). Rotory 7 jsou například typu „Roots“ se dvěma nebo více laloky nebo typu „dráp“, nebo jsou založeny na jiném podobném principu objemového vakuového čerpadla.The rotors 7 have matching profiles which can be mounted on the shafts 6a, 6b or made in one piece with the shafts 6a, 6b of the rotors 7 (referred to as integral rotors). The rotors 7 are, for example, of the "Roots" type with two or more lobes, or of the "claw" type, or are based on another similar principle of a positive displacement vacuum pump.

Vakuové čerpadlo 1 má například alespoň dva čerpací stupně 3a-3e uspořádané v sérii. Každý čerpací stupeň 3a-3e statoru 2 je tvořen kompresní komorou, ve které jsou uloženy dva sdružené rotory 7, přičemž kompresní komory obsahují příslušný vstup a příslušný výstup. Během otáčení je plyn nasávaný ze vstupu zachycován v prostoru vytvořeném mezi rotory 7 a statorem 2 a poté je dopravován směrem k dalšímu stupni rotory 7. Následné čerpací stupně 3a-3e jsou spojeny v sérii jeden za druhým příslušnými mezistupňovými kanály spojujícími výstup předchozího čerpacího stupně se vstupem následujícího čerpacího stupně.The vacuum pump 1 has, for example, at least two pumping stages 3a-3e arranged in series. Each pumping stage 3a-3e of the stator 2 is formed by a compression chamber in which two combined rotors 7 are stored, the compression chambers containing the corresponding input and the corresponding output. During rotation, the gas sucked in from the inlet is captured in the space created between the rotors 7 and the stator 2, and then it is transported towards the next stage of the rotor 7. The subsequent pumping stages 3a-3e are connected in series one after the other by respective inter-stage channels connecting the output of the previous pumping stage with input of the next pumping stage.

Vstup prvního čerpacího stupně 3a je propojen se sacím otvorem 4 vakuového čerpadla 1. Výstup posledního čerpacího stupně 3e je propojen s výtlakovým otvorem 5. Axiální rozměry čerpacích stupňů jsou například stejné nebo se zmenšují s pořadím uspořádání čerpacích stupňů 3a-3e, přičemž čerpací stupeň 3a umístěný u sacího otvoru 4 má největší axiální rozměr.The inlet of the first pumping stage 3a is connected to the suction port 4 of the vacuum pump 1. The outlet of the last pumping stage 3e is connected to the discharge port 5. The axial dimensions of the pumping stages are, for example, the same or they decrease with the order of arrangement of the pumping stages 3a-3e, while the pumping stage 3a located at the intake port 4 has the largest axial dimension.

Tato vakuová čerpadla se označují jako „suchá“, protože během provozu se rotory 7 otáčejí uvnitř statoru 2 bez jakéhokoli mechanického kontaktu mezi sebou nebo se statorem 2, což umožňuje nepoužívat olej v čerpacích stupních 3a- 3e.These vacuum pumps are referred to as "dry" because during operation the rotors 7 rotate inside the stator 2 without any mechanical contact with each other or with the stator 2, which makes it possible not to use oil in the pumping stages 3a-3e.

Rotory 7 jsou konfigurovány pro otáčení pomocí alespoň jednoho motoru 9 v hnací části 8 vakuového čerpadla 1. Vakuové čerpadlo 1 má například jediný motor 9 instalovaný na jednom z rotorů 7, například na jednom konci vakuového čerpadla 1, například u posledního čerpacího stupně 3e vakuového čerpadla 1.The rotors 7 are configured to be rotated by at least one motor 9 in the drive part 8 of the vacuum pump 1. The vacuum pump 1 has, for example, a single motor 9 installed on one of the rotors 7, for example at one end of the vacuum pump 1, for example at the last pumping stage 3e of the vacuum pump 1.

Kromě motoru 9 může mít hnací část 8 synchronizovaná ozubená kola 10 a alespoň dvě zařízení 11a, 11b valivých ložisek pro nesení příslušného rotoru 7 v hnací části 8.In addition to the motor 9, the drive part 8 may have synchronized gears 10 and at least two rolling bearing devices 11a, 11b for carrying the respective rotor 7 in the drive part 8.

Hnací část 8 má například více párů zařízení 11a valivých ložisek, například tři, které mohou být umístěny na každé straně motoru 9 pro zařízení 11a valivých ložisek hnacího hřídele 6a. Je zde například jedno zařízení 11a valivých ložisek na konci hřídele hnací části 8 a dvě zařízení 11a valivých ložisek vložená mezi motor 9 a čerpací stupeň/ně 3a-3e. Zařízení 11a valivých ložisek hnaného hřídele 6b mohou být uspořádána symetricky k zařízení 11a valivých ložisek hnacího hřídele 6a. Zařízení 11a, 11b valivých ložisek mají například kuličková ložiska.The drive part 8 has, for example, multiple pairs of roller bearing devices 11a, for example three, which may be located on each side of the engine 9 for the drive shaft 6a roller bearing device 11a. There is, for example, one roller bearing device 11a at the end of the shaft of the drive part 8 and two roller bearing devices 11a inserted between the motor 9 and the pumping stage/s 3a-3e. The device 11a of the rolling bearings of the driven shaft 6b can be arranged symmetrically to the device 11a of the rolling bearings of the driving shaft 6a. The rolling bearing devices 11a, 11b have, for example, ball bearings.

Zařízení 11a, 11b valivých ložisek mohou být mazána mazivem uvnitř olejové jímky 12 hnací části 8 vakuového čerpadla 1, přičemž olejová jímka 12 je vložena mezi motor 9 a čerpací stupeň/ně 3a3e. Mazivo maže valivá ložiska zařízení 11a, 11b valivých ložisek a synchronizovaná ozubená kola 10 rotorů 7.The roller bearing devices 11a, 11b can be lubricated with grease inside the oil sump 12 of the drive part 8 of the vacuum pump 1, the oil sump 12 being inserted between the motor 9 and the pumping stage/s 3a3e. The lubricant lubricates the rolling bearings of the device 11a, 11b of the rolling bearings and the synchronized gears 10 of the rotors 7.

Vakuové čerpadlo 1 má také zařízení pro utěsnění proti mazivům (neznázorněno), které je vloženo mezi hnací část 8 a suchou čerpací část čerpacích stupňů 3a-3e, ve kterých plyny cirkulují. Těsnicí zařízení umožňuje otáčení hřídelí 6a, 6b v suché čerpací části při omezení přenosu maziv.The vacuum pump 1 also has a grease sealing device (not shown) which is inserted between the driving part 8 and the dry pumping part of the pumping stages 3a-3e in which the gases circulate. The sealing device enables rotation of the shafts 6a, 6b in the dry pumping part while limiting the transfer of lubricants.

Vakuové čerpadlo 1 má také alespoň jeden pár dvojitých ložisek 13a, 13b, z nichž každé má alespoň jedno magnetické ložisko 14a, 14b s permanentním magnetem a alespoň jedno kluzné ložisko 15a, 15b pro nesení každého ze dvou rotorů 7. Rotory se mohou otáčet bezdotykově během „normálního“ provozu v těchto ložiskách 13a, 13b, která jsou uspořádána pomocí suché čerpací části, to znamená pomocí čerpacího stupně/ů 3a-3e.The vacuum pump 1 also has at least one pair of double bearings 13a, 13b, each of which has at least one permanent magnet magnetic bearing 14a, 14b and at least one slide bearing 15a, 15b for supporting each of the two rotors 7. The rotors can rotate without contact during of "normal" operation in these bearings 13a, 13b, which are arranged by means of a dry pumping part, that is, by means of the pumping stage/s 3a-3e.

- 4 CZ 2023 - 204 A3- 4 CZ 2023 - 204 A3

Magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety jsou ložiska, která nesou rotory 7 prostřednictvím magnetické levitace bez vytváření kontaktu s otáčejícími se rotory 7. Každý z nich má například rotorovou část 17a, která je konfigurována pro otáčení ve statorové části 17b, přičemž rotorová část 17a se otáčí společně s rotorem 7 a nese magnety, jejichž otáčení generuje magnetická pole zajišťující, že je vystředěna ve statorové části 17b, jak je znázorněno na obr. 2.The permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b are bearings that support the rotors 7 through magnetic levitation without making contact with the rotating rotors 7. Each has, for example, a rotor portion 17a that is configured to rotate in the stator portion 17b, wherein the rotor portion 17a rotates together with the rotor 7 and carries magnets whose rotation generates magnetic fields ensuring that it is centered in the stator part 17b, as shown in Fig. 2.

Magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety mohou mít každé povlak z niklu/PTFE, zejména povlak, který byl tepelně zpracován na teplotu pod Curieovým bodem. Povlak pokrývá rotorovou část 17a a/nebo statorovou část 17b.The permanent magnet magnetic bearings 14a, 14b may each have a nickel/PTFE coating, particularly a coating that has been heat treated to a temperature below the Curie point. The coating covers the rotor part 17a and/or the stator part 17b.

Kluzná ložiska 15a, 15b jsou instalována s příslušnou vůlí d k rotoru 7, která je menší než provozní vůle mezi rotory 7 a menší než provozní vůle mezi rotory 7 a statorem 2. Tato vůle d, na poloměru, je například větší než 0,1 mm a/nebo menší než 0,5 mm. Vůle mezi rotorovou částí 17a a statorovou částí 17b magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety je například větší než d.The sliding bearings 15a, 15b are installed with a corresponding clearance d to the rotor 7, which is smaller than the operating clearance between the rotors 7 and smaller than the operating clearance between the rotors 7 and the stator 2. This clearance d, on the radius, is for example greater than 0.1 mm and/or less than 0.5 mm. The clearance between the rotor part 17a and the stator part 17b of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets is, for example, greater than d.

Kluzná ložiska 15a, 15b mají každé například kroužek, který je instalován upnutý v otvoru ve statoru 2 nebo v rotoru 7 a/nebo kroužek, který je instalován upnutý na čepu 23 statoru 2 a/nebo na čepu 18 rotoru 7. Kluzná ložiska 15a, 15b mohou být také potažena nebo povrchově upravena v otvoru ve statoru 2 nebo v rotoru 7 a/nebo na čepu 23, 18 statoru 2 nebo rotoru 7 a/nebo na kroužku, který je instalován upnutý v otvoru a/nebo na ose.The plain bearings 15a, 15b each have, for example, a ring that is installed clamped in a hole in the stator 2 or in the rotor 7 and/or a ring that is installed clamped on the pin 23 of the stator 2 and/or on the pin 18 of the rotor 7. The plain bearings 15a, 15b can also be coated or surface-treated in the hole in the stator 2 or in the rotor 7 and/or on the pin 23, 18 of the stator 2 or the rotor 7 and/or on the ring which is installed clamped in the hole and/or on the axis.

Kluzná ložiska 15a, 15b mohou mít každé povlak z karbidu křemíku, označovaného SiC, nebo povlak z niklu/PTFE, zejména povlak, který byl tepelně zpracován. Povlak pokrývá kroužek nebo otvor nebo čep, jako je hřídel 6a rotoru 7, nebo jako je čep 18, 23 zátkového těsnění 19, jak bude vidět dále.The sliding bearings 15a, 15b may each have a coating of silicon carbide, denoted SiC, or a coating of nickel/PTFE, especially a coating that has been heat treated. The coating covers a ring or hole or pin, such as the shaft 6a of the rotor 7, or such as the pin 18, 23 of the plug seal 19, as will be seen below.

Magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety vystředí rotory 7 v ustáleném režimu, to znamená, že vytvářejí jen velmi malá zatížení na rotorech 7 pro čerpání slabých a mírných toků plynu. Magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety umožňují omezit jevy vychylování rotorů 7 během normálního provozu. Také omezují vibrace rotorů 7 během normálního provozu, které jsou způsobeny jevy rezonance nebo vadami vyvážení. Kluzná ložiska 15a, 15b tvoří zarážku pro rotory 7 v přechodových režimech, to znamená, že pro přerušované čerpání významných toků plynu, pomocí poskytnutí vedení při otáčení klouzáním pouze při vystředění pomocí magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety, není dostačující. Kluzná ložiska 15a, 15b tak poskytují zálohu pro magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety. Výhodou tohoto zařízení je, že tato ložiska 13a, 13b jsou bezdotyková, takže nemají žádné tření nebo opotřebení. Neomezují toky plynu, které jsou čerpány a nevyžadují mazací nebo ředicí plyny k jejich ochraně, takže výkon čerpání není ovlivněn. Navíc mohou být tato ložiska 13a, 13b vyrobena kompatibilní s korozními prostředími. Toto řešení rovněž usnadňuje umístění vakuového čerpadla 1 instalovaného „vertikálně“, to znamená s vertikálním axiálním směrem, protože nepřítomnost maziva znamená, že neexistuje riziko migrace oleje nebo maziva z ložisek 13a, 13b gravitací směrem k suchým čerpacím stupňům 3a-3e.Magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets center the rotors 7 in a steady state, that is, they create only very small loads on the rotors 7 for pumping weak and moderate gas flows. Magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets make it possible to limit the phenomena of deflection of the rotors 7 during normal operation. They also limit the vibrations of the rotors 7 during normal operation, which are caused by resonance phenomena or balance defects. The sliding bearings 15a, 15b form a stop for the rotors 7 in transient modes, that is, for the intermittent pumping of significant gas flows, by providing guidance during sliding rotation only when centered by magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets is not sufficient. The sliding bearings 15a, 15b thus provide backup for the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets. The advantage of this device is that these bearings 13a, 13b are non-contact, so they have no friction or wear. They do not restrict the gas flows being pumped and do not require lubrication or diluent gases to protect them, so pumping performance is not affected. Moreover, these bearings 13a, 13b can be made compatible with corrosive environments. This solution also facilitates the location of the vacuum pump 1 installed "vertically", that is with a vertical axial direction, since the absence of lubricant means that there is no risk of migration of oil or grease from the bearings 13a, 13b by gravity towards the dry pumping stages 3a-3e.

Podle prvního příkladu provedení znázorněného na obr. 1 jsou magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety a kluzná ložiska páru dvojitých ložisek 13a, 13b umístěna na konci 16a, 16b hřídele, čerpací stupeň/ně 3a -3e je/jsou vložen/y mezi motor 9 hnací části 8 a konce 16a, 16b hřídelí. Tato architektura je to, co je označováno jako konzolová architektura, protože mezi rotory 7 a ložisky 13a, 13b není žádný kontakt.According to the first embodiment shown in Fig. 1, magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets and sliding bearings of a pair of double bearings 13a, 13b are located at the end 16a, 16b of the shaft, the pumping stage(s) 3a - 3e are inserted between the motor 9 drive part 8 and shaft ends 16a, 16b. This architecture is what is referred to as a cantilever architecture because there is no contact between the rotors 7 and the bearings 13a, 13b.

Jak může být vidět na ilustrativním a neomezujícím příkladu na obr. 2, rotorová část 17a magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety má například kroužek, který je upevněn na čepu 18 zátkového těsnění 19 instalovaného v centrálním uložení 22 rotoru 7. Statorová část 17b má například prstenec, který je připevněn ke statoru 2.As can be seen in the illustrative and non-limiting example in Fig. 2, the rotor part 17a of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets has, for example, a ring which is fixed on the pin 18 of the plug seal 19 installed in the central bearing 22 of the rotor 7. The stator part 17b has for example, the ring that is attached to the stator 2.

- 5 CZ 2023 - 204 A3- 5 CZ 2023 - 204 A3

Zátkové těsnění 19 má například hlavní těleso 20 mající základnu, která má komplementární tvar k centrálnímu uložení 22 rotoru 7, například válcový, a ze kterého se tyčí čep 18 koaxiální s osou otáčení rotoru 7. Hlavní těleso 20 je vyrobeno například z oceli. Zátkové těsnění 19 má také torické těsnění 21 vložené mezi hlavní těleso 20 a rotor 7, které je vyrobeno například z fluoroelastomeru. Zátkové těsnění 19 je například připevněno k rotoru 7 šroubováním.The plug seal 19 has, for example, a main body 20 having a base which has a complementary shape to the central bearing 22 of the rotor 7, for example cylindrical, and from which a pin 18 coaxial with the axis of rotation of the rotor 7 protrudes. The main body 20 is made, for example, of steel. The plug seal 19 also has a toric seal 21 inserted between the main body 20 and the rotor 7, which is made of, for example, fluoroelastomer. For example, the plug seal 19 is attached to the rotor 7 by screwing.

Zátková těsnění 19 těsně uzavírají centrální uložení 22 rotorů 7 za účelem zabránění vnikání korozivních plynů, prášků nebo jiných látek do centrálního uložení 22, které by mohly způsobit korozi nebo poškození rotorů 7.The plug seals 19 tightly close the central housing 22 of the rotors 7 in order to prevent the ingress of corrosive gases, powders or other substances into the central housing 22 which could cause corrosion or damage to the rotors 7.

Kluzná ložiska 15a, 15b jsou zde instalována ve statoru 2 s vůlí d k čepu 18 zátkového těsnění 19.Sliding bearings 15a, 15b are installed here in the stator 2 with clearance d to the pin 18 of the plug seal 19.

Kluzná ložiska 15a, 15b mají každé například kroužek, který je instalován upnutý v otvoru ve statoru 2.The sliding bearings 15a, 15b each have, for example, a ring which is installed clamped in the hole in the stator 2.

Čep 18 vyčnívající na konci hřídele rotoru 7 může být také vyroben v jednom kuse s tělesem rotoru 7. Tato varianta platí zejména v případě integrálních rotorů 7 bez zátkových těsnění.The pin 18 protruding at the end of the rotor shaft 7 can also be made in one piece with the rotor body 7. This variant applies especially in the case of integral rotors 7 without plug seals.

Obr. 3 znázorňuje variantu provedení vakuového čerpadla 1, u které jsou magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety a/nebo kluzná ložiska 15a, 15b páru dvojitých ložisek 13a, 13b uspořádána uvnitř příslušného rotoru 7.Giant. 3 shows a variant of the vacuum pump 1, in which magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets and/or sliding bearings 15a, 15b of a pair of double bearings 13a, 13b are arranged inside the respective rotor 7.

Přesněji řečeno, vakuové čerpadlo 1 zde má magnetické ložisko 14a, 14b s permanentními magnety uspořádané uvnitř příslušného rotoru 7 a kluzné ložisko 15a, 15b uspořádané uvnitř příslušného rotoru 7.More specifically, the vacuum pump 1 here has a magnetic bearing 14a, 14b with permanent magnets arranged inside the respective rotor 7 and a sliding bearing 15a, 15b arranged inside the respective rotor 7.

V příkladu na obr. 3, ve kterém je pár dvojitých ložisek 13a, 13b umístěn na konci 16a, 16b hřídele, má rotorová část 17a magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety například kroužek, který je upevněn v uložení zátkového těsnění 19 obráceném ke statorové části 17b. Kroužek je instalován na čepu 23 vyčnívajícím ze statoru 2 a je vložen do uložení zátkového těsnění 19. V tomto příkladu nemá zátkové těsnění 19 čep 18, ale uložení, koaxiální s osou otáčení rotoru.In the example in Fig. 3, in which a pair of double bearings 13a, 13b is located at the end 16a, 16b of the shaft, the rotor part 17a of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets has, for example, a ring that is fixed in the plug seal housing 19 facing the stator section 17b. The ring is installed on a pin 23 protruding from the stator 2 and is inserted into a plug seal seat 19. In this example, the plug seal 19 does not have a pin 18, but a seat, coaxial with the axis of rotation of the rotor.

Kluzná ložiska 15a, 15b jsou zde instalována v uložení příslušného zátkového těsnění 19 s vůlí d k čepu 23 statoru 2.The sliding bearings 15a, 15b are installed here in the housing of the respective plug seal 19 with clearance d to the pin 23 of the stator 2.

Je také myslitelné, že rotorová část 17a magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety a kluzných ložisek 15a, 15b jsou uspořádány přímo v axiální dutině rotoru 7 přivrácené k čepu 23 vyčnívajícím ze statoru 2. Tato varianta platí zejména v případě integrálních rotorů 7 bez zátkových těsnění.It is also conceivable that the rotor part 17a of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets and the sliding bearings 15a, 15b are arranged directly in the axial cavity of the rotor 7 facing the pin 23 protruding from the stator 2. This variant applies especially in the case of integral rotors 7 without plugs seal.

Obr. 4 znázorňuje další příklad provedení, u kterého má vakuové čerpadlo 1 pár dvojitých ložisek 13a, 13b umístěných na konci 16a, 16b hřídele a pár dvojitých ložisek 13a, 13b obklopujících rotor 7.Giant. 4 shows another embodiment in which the vacuum pump 1 has a pair of double bearings 13a, 13b located at the end 16a, 16b of the shaft and a pair of double bearings 13a, 13b surrounding the rotor 7.

V tomto příkladu jsou rotorové části 17a magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety vytvořeny například v rotoru 7. Statorová část 17b magnetických ložisek 14a, 14b s permanentními magnety a kroužky kluzných ložisek 15a, 15b jsou vytvořeny ve statoru 2 a příslušně obklopují rotorové části 17a rotorů 7.In this example, the rotor parts 17a of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets are formed, for example, in the rotor 7. The stator part 17b of the magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets and the sliding bearing rings 15a, 15b are formed in the stator 2 and surround the rotor parts 17a respectively rotors 7.

Vakuové čerpadlo 1 může mít pouze jeden pár dvojitých ložisek 13a, 13b obklopujících každý rotor 7. Ty mohou být uspořádány na konci 16a, 16b hřídele jako na obr. 4 nebo na jiných místech podél rotoru 7.The vacuum pump 1 may have only one pair of double bearings 13a, 13b surrounding each rotor 7. These may be arranged at the end 16a, 16b of the shaft as in Fig. 4 or at other locations along the rotor 7.

Obr. 5 a 6 tak znázorňují dva příklady, ve kterých jsou magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety páru dvojitých ložisek 13a, 13b uspořádána v hřídelovém průchodu meziGiant. 5 and 6 thus show two examples in which magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets of a pair of double bearings 13a, 13b are arranged in a shaft passage between

- 6 CZ 2023 - 204 A3 dvěma po sobě jdoucími čerpacími stupni 3a-3e a/nebo jsou kluzná ložiska 15a, 15b páru dvojitých ložisek 13a, 13b uspořádána v hřídelovém průchodu mezi dvěma po sobě jdoucími čerpacími stupni 3a-3e.- 6 CZ 2023 - 204 A3 two successive pumping stages 3a-3e and/or the sliding bearings 15a, 15b of a pair of double bearings 13a, 13b are arranged in the shaft passage between two successive pumping stages 3a-3e.

Magnetické ložisko 14a, 14b s permanentními magnety páru dvojitých ložisek 13a, 13b může být uspořádáno v odstupu od kluzného ložiska 15a, 15b nebo vedle něj.A magnetic bearing 14a, 14b with permanent magnets of a pair of double bearings 13a, 13b can be arranged at a distance from or next to the sliding bearing 15a, 15b.

Je uspořádáno například magnetické ložisko 14a, 14b s permanentními magnety na konci hřídele a kluzné ložisko 15a, 15b na prvním hřídelovém průchodu, to znamená mezi prvním a druhým čerpacím stupněm 3a, 3b. Toto uspořádání může zlepšit kompaktnost vakuového čerpadla 1.For example, a magnetic bearing 14a, 14b with permanent magnets is arranged at the end of the shaft and a sliding bearing 15a, 15b on the first shaft passage, that is, between the first and second pumping stage 3a, 3b. This arrangement can improve the compactness of the vacuum pump 1.

Na ilustrativních příkladech obr. 5 a 6 jsou magnetická ložiska 14a, 14b s permanentními magnety a kluzná ložiska 15a, 15b páru dvojitých ložisek 13a, 13b uspořádána v hřídelových průchodech mezi dvěma příslušnými čerpacími stupni 3a-3e, zejména u prvního hřídelového průchodu mezi prvním a druhým čerpacím stupněm 3a, 3b, jak je znázorněno na obr. 5, a u druhého hřídelového průchodu hřídelí mezi druhým a třetím čerpacím stupněm 3b, 3c, jak je znázorněno na obr. 6.In the illustrative examples of Figs. 5 and 6, magnetic bearings 14a, 14b with permanent magnets and sliding bearings 15a, 15b of a pair of double bearings 13a, 13b are arranged in the shaft passages between the two respective pumping stages 3a-3e, especially in the first shaft passage between the first and by the second pumping stage 3a, 3b, as shown in Fig. 5, and by the second shaft passage through the shaft between the second and third pumping stages 3b, 3c, as shown in Fig. 6.

V případě, ve kterém jsou ložiska 13a, 13b umístěna mezi dvěma příslušnými čerpacími stupni 3a3e, mohou být konce 16a, 16b hřídelí ponechány volné, bez jakýchkoli vodicích prostředků se sacím otvorem 4, jak je znázorněno na obr. 5, v konzolové architektuře, nebo může mít vakuové čerpadlo 1 tradiční ložiska na koncích 16a, 16b hřídelí rotoru, j ako jsou kuličková ložiska 24a, 24b, jak je znázorněno na obr. 6. Kuličková ložiska 24a, 24b jsou mazána například tukem.In the case in which the bearings 13a, 13b are located between the two respective pumping stages 3a3e, the ends 16a, 16b of the shafts can be left free, without any guiding means with the suction port 4, as shown in Fig. 5, in a cantilever architecture, or the vacuum pump 1 may have traditional bearings at the ends 16a, 16b of the rotor shafts, such as ball bearings 24a, 24b, as shown in Fig. 6. The ball bearings 24a, 24b are lubricated, for example, with grease.

Claims (5)

1. Suché vakuové čerpadlo (1), mající:1. Dry vacuum pump (1), having: - alespoň jeden čerpací stupeň (3a-3e),- at least one pumping stage (3a-3e), - dva rotory (7) konfigurované pro otáčení v alespoň jednom čerpacím stupni (3a-3e), přičemž rotory jsou konfigurovány pro otáčení pomocí alespoň jednoho motoru (9) vakuového čerpadla (1),- two rotors (7) configured to rotate in at least one pumping stage (3a-3e), wherein the rotors are configured to rotate with at least one motor (9) of the vacuum pump (1), - alespoň jeden pár dvojitých ložisek (13a, 13b), z nichž každé má alespoň jedno magnetické ložisko (14a, 14b) s permanentním magnetem a alespoň jedno kluzné ložisko (15a, 15b) pro nesení každého ze dvou rotorů (7), přičemž magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety mají každé statorovou část (17b), která je připevněna ke statoru (2), a rotorovou část (17a), která se otáčí společně s rotorem (7), vyznačující se tím, že kluzná ložiska (15a, 15b) alespoň jednoho páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou instalována s příslušnou vůlí (d) mezi rotorem (7) a statorem (2), která je menší než vůle mezi rotorovou částí (17a) a statorovou částí (17b) magnetických ložisek (14a, 14b) s permanentními magnety alespoň jednoho páru dvojitých ložisek (13a, 13b).- at least one pair of double bearings (13a, 13b), each of which has at least one magnetic bearing (14a, 14b) with a permanent magnet and at least one sliding bearing (15a, 15b) for supporting each of the two rotors (7), the magnetic the permanent magnet bearings (14a, 14b) each have a stator part (17b) which is attached to the stator (2) and a rotor part (17a) which rotates together with the rotor (7), characterized in that the sliding bearings (15a, 15b) of at least one pair of double bearings (13a, 13b) are installed with a corresponding clearance (d) between the rotor (7) and the stator (2) which is smaller than the clearance between the rotor part (17a) and the stator part (17b) ) of magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of at least one pair of double bearings (13a, 13b). 2. Vakuové čerpadlo (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že kluzná ložiska (15a, 15b) mají každé kroužek, který je instalován upnutý v otvoru ve statoru (2) nebo v rotoru (7) a/nebo kroužek, který je instalován upnutý na čepu (23) statoru (2) nebo na čepu (18) rotoru (7).2. Vacuum pump (1) according to claim 1, characterized in that the sliding bearings (15a, 15b) each have a ring that is installed clamped in a hole in the stator (2) or in the rotor (7) and/or a ring that it is installed clamped on the pin (23) of the stator (2) or on the pin (18) of the rotor (7). 3. Vakuové čerpadlo podle některého z předcházejících nároků 1 nebo 2, vyznačující se tím, že kluzná ložiska (15a, 15b) jsou potažena nebo povrchově upravena v otvoru ve statoru (2) nebo v rotoru (7) a/nebo na čepu (23, 18) statoru (2) nebo rotoru (7) a/nebo na prstenci, který je instalován upnutý v otvoru a/nebo na čepu.3. Vacuum pump according to one of the preceding claims 1 or 2, characterized in that the sliding bearings (15a, 15b) are coated or surface-treated in the hole in the stator (2) or in the rotor (7) and/or on the pin (23) , 18) of the stator (2) or the rotor (7) and/or on the ring which is installed clamped in the hole and/or on the pin. 4. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že má alespoň dva čerpací stupně (3a-3e) uspořádané v sérii, přičemž magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou uspořádána v hřídelovém průchodu mezi dvěma po sobě jdoucími čerpacími stupni (3a-3e).4. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that it has at least two pumping stages (3a-3e) arranged in series, the magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of a pair of double bearings ( 13a, 13b) are arranged in the shaft passage between two successive pumping stages (3a-3e). 5. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že má alespoň dva čerpací stupně (3a-3e) uspořádané v sérii, přičemž kluzná ložiska (15a, 15b) páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou uspořádána v hřídelovém průchodu mezi dvěma po sobě jdoucími čerpacími stupni (3a-3e).5. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 4, characterized in that it has at least two pumping stages (3a-3e) arranged in series, wherein the sliding bearings (15a, 15b) of a pair of double bearings (13a, 13b) ) are arranged in the shaft passage between two consecutive pumping stages (3a-3e). 6. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou umístěna na konci (16a, 16b) hřídele, přičemž alespoň jeden čerpací stupeň (3a-3e) je vložen mezi motor (9) a konce (16a, 16b) hřídelí.6. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that the magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of a pair of double bearings (13a, 13b) are located at the end (16a, 16b) of the shaft, wherein at least one pumping stage (3a-3e) is inserted between the motor (9) and the ends (16a, 16b) of the shaft. 7. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že kluzná ložiska (15a, 15b) páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou umístěna na konci (16a, 16b) hřídele, přičemž alespoň jeden čerpací stupeň (3a-3e) je vložen mezi motor (9) a konce (16a, 16b) hřídelí.7. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 6, characterized in that the sliding bearings (15a, 15b) of a pair of double bearings (13a, 13b) are located at the end (16a, 16b) of the shaft, while at least one the pumping stage (3a-3e) is inserted between the motor (9) and the ends (16a, 16b) of the shaft. 8. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že statorové části (17b) magnetických ložisek (14a, 14b) s permanentními magnety páru dvojitých ložisek (13a, 13b) a/nebo kluzná ložiska (15a, 15b) páru dvojitých ložisek (13a, 13b) obklopují rotor (7).8. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the stator parts (17b) of magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of a pair of double bearings (13a, 13b) and/or sliding bearings ( 15a, 15b) of a pair of double bearings (13a, 13b) surround the rotor (7). 9. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety páru dvojitých ložisek (13a,13b) a/nebo kluzná ložiska (15a, 15b) páru dvojitých ložisek (13a, 13b) jsou uspořádána uvnitř příslušného rotoru (7).9. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets of a pair of double bearings (13a, 13b) and/or sliding bearings (15a, 15b) of a pair of double bearings (13a, 13b) are arranged inside the respective rotor (7). - 8 CZ 2023 - 204 A3- 8 CZ 2023 - 204 A3 10. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že kluzná ložiska (15a, 15b) mají každé povlak z karbidu křemíku nebo povlak z niklu/PTFE.10. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 9, characterized in that the sliding bearings (15a, 15b) each have a silicon carbide coating or a nickel/PTFE coating. 11. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že magnetická ložiska (14a, 14b) s permanentními magnety mají každé povlak z niklu/PTFE.11. Vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the magnetic bearings (14a, 14b) with permanent magnets each have a nickel/PTFE coating. 5 12. Vakuové čerpadlo (1) podle jednoho z předcházejících nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že má také alespoň dvě zařízení (11a) valivých ložisek konfigurovaná pro nesení rotorů (7) v hnací části (8) vakuového čerpadla (1).5 12. The vacuum pump (1) according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that it also has at least two rolling bearing devices (11a) configured to support the rotors (7) in the drive part (8) of the vacuum pump (1) .
CZ2023-204A 2020-11-30 2021-11-23 Dry vacuum pump CZ2023204A3 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2012398A FR3112172B1 (en) 2020-11-30 2020-11-30 Dry vacuum pump

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ2023204A3 true CZ2023204A3 (en) 2023-06-21

Family

ID=74206056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-204A CZ2023204A3 (en) 2020-11-30 2021-11-23 Dry vacuum pump

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP2023552328A (en)
CZ (1) CZ2023204A3 (en)
FR (1) FR3112172B1 (en)
TW (1) TW202225563A (en)
WO (1) WO2022112229A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3141219A1 (en) * 2022-10-24 2024-04-26 Pfeiffer Vacuum Pumping group

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3046533B2 (en) * 1995-10-11 2000-05-29 株式会社荏原製作所 Bearing unit
DE19820622A1 (en) * 1998-05-09 1999-11-11 Peter Frieden Demountable pump or compressor for chemical or food processing industry
EP1963762B1 (en) * 2005-12-06 2021-01-27 Carrier Corporation Lubrication system for touchdown bearings of a magnetic bearing compressor
DE102008031994B4 (en) * 2008-04-29 2011-07-07 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Fluid energy machine
DE102008035891A1 (en) * 2008-07-31 2010-02-04 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh vacuum pump
DE102009055888A1 (en) * 2009-11-26 2011-06-01 Oerlikon Leybold Vacuum Gmbh vacuum pump

Also Published As

Publication number Publication date
FR3112172B1 (en) 2023-03-17
FR3112172A1 (en) 2022-01-07
TW202225563A (en) 2022-07-01
JP2023552328A (en) 2023-12-15
WO2022112229A1 (en) 2022-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10458414B2 (en) Automotive electric liquid pump
AU2012264741B2 (en) Subsea compressor directly driven by a permanent magnet motor with stator and rotor submerged in liquid
JP2008157446A (en) Driving force transmission mechanism between two or more rotary shafts, and oil-free fluid machine using the driving force transmission mechanism
US9482282B2 (en) Bearing for a rotary machine
CN110023628B (en) Turbocompressor and method for operating a turbocompressor
CZ2023204A3 (en) Dry vacuum pump
JP2014177887A (en) Screw compressor
US20200408212A1 (en) Vacuum Pumping System Comprising A Vacuum Pump And Its Motor
US11125244B2 (en) Coolant pump with application-optimised design
KR20070103775A (en) Single-shaft vacuum positive displacement pump
CN216589155U (en) Permanent magnet bearing magnetic pump
US20230323876A1 (en) Pump Arrangement
CN113286947B (en) Pump with bearing lubrication system
RU2395722C1 (en) Tight radial-flow pump
CN105402130B (en) Compressor sliding blade back-pressure structure and compressor, air conditioner
GB2558954B (en) Pump sealing
KR102451435B1 (en) pump seal
US11686311B1 (en) Drive shaft connector with counterweight and blades for cooling pump motor
CN112567111A (en) Oil pump
US20230304494A1 (en) Pump Assembly
CN117425770A (en) Turbine provided with magnetically driven pump
JP6091925B2 (en) Vacuum pump
JPS61132797A (en) Bearing unit for turbo molecular pump
CN113982918A (en) Rotor subassembly, compressor and air conditioner
KR20130143086A (en) Exhaust gas turbocharger