RU2388938C2 - Многоосный ротационный вакуумный насос - Google Patents
Многоосный ротационный вакуумный насос Download PDFInfo
- Publication number
- RU2388938C2 RU2388938C2 RU2007131433/06A RU2007131433A RU2388938C2 RU 2388938 C2 RU2388938 C2 RU 2388938C2 RU 2007131433/06 A RU2007131433/06 A RU 2007131433/06A RU 2007131433 A RU2007131433 A RU 2007131433A RU 2388938 C2 RU2388938 C2 RU 2388938C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vacuum pump
- spiral
- disk
- disc
- stationary housing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
- F04C18/0207—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form
- F04C18/0215—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents both members having co-operating elements in spiral form where only one member is moving
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C18/00—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C18/02—Rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids of arcuate-engagement type, i.e. with circular translatory movement of co-operating members, each member having the same number of teeth or tooth-equivalents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C23/00—Combinations 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
- F04C23/008—Hermetic pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C27/00—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids
- F04C27/008—Sealing arrangements in rotary-piston pumps specially adapted for elastic fluids for other than working fluid, i.e. the sealing arrangements are not between working chambers of the machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/0042—Driving elements, brakes, couplings, transmissions specially adapted for pumps
- F04C29/005—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
- F04C29/0057—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04C29/00—Component parts, details or accessories of pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C18/00 - F04C28/00
- F04C29/04—Heating; Cooling; Heat insulation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Compressors, Vaccum Pumps And Other Relevant Systems (AREA)
- Reciprocating Pumps (AREA)
- Applications Or Details Of Rotary Compressors (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Electrophonic Musical Instruments (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к многоосному ротационному вакуумному насосу. Насос включает в себя неподвижно установленный диск 8, прочно соединенный со стационарным корпусом 2 и содержащий на одной из своих сторон спиралеобразный выступающий элемент 14, подвижный диск 4, расположенный напротив диска 8 и содержащий на стороне, обращенной к диску 8, спиралеобразный выступающий элемент 16, взаимодействующий с элементом 14 диска 8, соединительный элемент между стационарным корпусом 2 и диском 4, включающий в себя, по меньшей мере, два кривошипа 18, каждый из которых состоит из двух параллельно расположенных осей 26, 28, смещенных на одинаковое расстояние от центра, силовые установки 6, предназначенные для сообщения диску 4 вращательного движения относительно диска 8. Силовые установки, представленные двигателем 6, содержат выходной вал 30, параллельный осям дисков 8 и 4. Вал 30 отцентрирован по оси диска 4 и приводит последний в движение при помощи соединительного элемента 32, смещенного относительно центра на расстояние, равное удаленности кривошипов 18. Два элемента 14, 16 не соприкасаются друг с другом и обладают осевым зазором, установленным при монтаже кривошипов 18. Осевые нагрузки, испытываемые насосом, отбираются, в основном, на уровне кривошипов. Двигатель 6 установлен на металлической пластине 20, расположенной параллельно диску 4. Пластина 20 содержит места посадки 22 для оси 26 каждого кривошипа 18. Изобретение направлено на создание вакуумного насоса, исключающего возможность загрязнения нагнетаемой жидкости, который был бы компактным и обладал простой конструкцией. 10 з.п. ф-лы.
Description
Настоящее изобретение относится к многоосному ротационному вакуумному насосу.
Насос данного типа обычно включает в себя стационарный корпус с неподвижно установленным диском, имеющим на одной из своих сторон спиралеобразный выступающий элемент, а также подвижный диск, располагаемый напротив неподвижно установленного диска и имеющий на стороне, обращенной к неподвижно установленному диску, соответствующий спиралеобразный выступающий элемент.
Описание такого насоса приводится, в частности, в патенте FR-A-2141402. Как указывается в данном документе, подобный насос может быть полностью сухим и герметичным. Он позволяет добиваться высоких результатов, однако обладает одним недостатком, который заключается в наличии большого количества конструктивных деталей и, соответственно, больших габаритов. Отмечается также, что для охлаждения деталей насоса, описание которого приводится в данном патенте, используется охлаждающая жидкость.
Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание нового вакуумного насоса, который был бы сухим, герметичным, чистым (т.е. исключал возможность загрязнения нагнетаемой жидкости, газа) и компактным, а также обладал простой конструкцией. Предпочтительно, чтобы данный насос позволял удалять при атмосферном давлении газообразную среду, всасываемую для создания вакуума при атмосферном давлении. Кроме того, по сравнению с насосами, изготовленными на основе известного уровня техники, техническое обслуживание нового насоса будет проще.
В связи с этим, в соответствии с изобретением, предлагается многоосный ротационный вакуумный насос, включающий в себя:
- неподвижно установленный диск, прочно соединенный со стационарным корпусом и содержащий на одной из своих сторон спиралеобразный выступающий элемент;
- подвижный диск, расположенный напротив неподвижно установленного диска и содержащий на стороне, обращенной к неподвижно установленному диску, спиралеобразный выступающий элемент, взаимодействующий со спиралеобразным выступающим элементом неподвижно установленного диска;
- соединительный элемент между стационарным корпусом и подвижным диском, при этом данный соединительный элемент включает в себя, по меньшей мере, два кривошипа, каждый из которых состоит из двух параллельно расположенных осей, смещенных на одинаковое расстояние от центра;
- силовые установки, предназначенные для придания подвижному диску вращательного движения относительно неподвижно установленного диска.
Согласно изобретению, силовые установки включают в себя двигатель с выходным валом, установленным параллельно осям неподвижно установленного и подвижного дисков; при этом выходной вал двигателя располагается по существу соосно с подвижным диском и приводит его в движение посредством соединительного элемента, который смещен относительно центра на расстояние, равное удаленности от центра кривошипных механизмов; при этом два спиралеобразных выступающих элемента не соприкасаются друг с другом и имеют осевой зазор, устанавливаемый при сборке кривошипных механизмов; при этом осевые нагрузки, которые испытывает насос, отбираются, в основном, на уровне кривошипных механизмов.
Предлагаемая новая конструкция многоосного вакуумного насоса позволяет улучшить распределение нагрузок внутри насоса, в частности, на уровне различных подшипников качения. Такой насос считается чистым, т.к. нагнетаемая газообразная среда, проходя через насос, не взаимодействует ни с одной из быстроизнашивающихся деталей, например, с уплотнителями и т.п.
Предпочтительно, чтобы двигатель крепился на металлической пластине, устанавливаемой параллельно подвижному диску, при этом в данной металлической пластине изготавливаются места посадки для оси каждого кривошипа. Таким образом, металлическая пластина размещается в центральной части насоса и служит для удержания как двигателя, так и подвижного диска. Это позволяет, с одной стороны, упростить конструкцию насоса, с другой стороны, придать ему более компактную форму. В данном варианте осуществления изобретения металлическая пластина, в частности, образует основание цилиндрической втулки, в которой устанавливается двигатель. Стационарный корпус содержит, например, внешний кожух, используемый для соединения цилиндрической втулки с неподвижно установленным диском.
В вакуумном насосе, согласно изобретению, для обеспечения герметичности соединения периферийной части подвижного диска со стационарным корпусом вакуумного насоса может использоваться металлический сильфон. Такой сильфон позволяет обеспечить герметичность между находящейся в движении (во вращении) деталью и стационарным корпусом. Если вакуумный насос содержит цилиндрическую втулку, то в этом случае металлический сильфон располагается преимущественно вокруг цилиндрической втулки. Таким образом, сильфон может иметь несколько большие габариты. Однако в связи с этим на него воздействуют меньшие, чем на сильфон, обладающий меньшими размерами, нагрузки.
Предпочтительно, чтобы вокруг первого металлического сильфона располагался второй металлический сильфон, также герметично устанавливаемый между периферийной частью подвижного диска и стационарным корпусом. Таким образом, между двумя металлическими сильфонами образуется пространство. Контролируя давление внутри данного пространства, можно оперативно выявлять повреждения одного из сильфонов, что повышает герметичность насоса.
При реализации варианта, согласно которому вакуумный насос содержит металлическую втулку, можно предусмотреть, чтобы со стороны, расположенной напротив металлической пластины, в металлической втулке был установлен вентилятор, а в пластине просверлены отверстия для обеспечения вентиляции двигательного отсека.
В вакуумном насосе также могут быть предусмотрены средства вентиляции, предназначенные для охлаждения поверхности неподвижно установленного диска, обращенной к подвижному диску.
В случае оснащения насоса такими средствами вентиляции отпадает необходимость в системе жидкостного охлаждения работающего насоса с целью предотвращения его перегрева. Это позволяет устранить источник возможного загрязнения нагнетаемой насосом газообразной среды согласно изобретению.
Для обеспечения лучшего охлаждения также и дисков насоса считается возможным предусмотреть, чтобы на диске, рядом с центром спирали, был выточен, по меньшей мере, один спиралеобразный выступающий элемент.
Для удаления под атмосферным давлением нагнетаемой газообразной среды в неподвижно установленном диске, фактически в центре спирали, может содержаться, например, отверстие нагнетания, выходящее на расположенную с обратной стороны спирали поверхность; при этом данное отверстие нагнетания может быть снабжено напорным клапаном.
Для облегчения процесса удаления под атмосферным давлением нагнетаемой газообразной среды на уровне центральной части спирали толщина спиралеобразных выступающих элементов увеличивается и на краю спирали образует каплевидное утолщение.
Детали и преимущества настоящего изобретения станут более понятными из приводимого ниже описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, в числе которых:
Фиг.1 изображает продольное сечение вакуумного насоса согласно изобретению;
Фиг.2 - вид представленного на фиг.1 насоса в разрезе, выполненном по линии сечения II-II;
Фиг.3 - вид представленного на фиг.1 насоса в разрезе, выполненном по линии сечения III-III;
На фиг.1 представлен ротационный вакуумный насос. Данный насос включает в себя, в частности, стационарный корпус 2, подвижный диск 4 и двигатель 6.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения, изображенном на фиг.1, стационарный корпус 2 состоит в основном из трех элементов: неподвижно установленного диска 8, кожуха 10 и цилиндрической втулки 12.
На внутренней стороне неподвижно установленного диска 8 содержится спиралеобразный выступающий элемент 14. Его форма показана на фиг.2. Подвижный диск 4 расположен напротив неподвижно установленного диска 8. На стороне подвижного диска, обращенной к неподвижно установленному диску 8, в свою очередь также содержится спиралеобразный выступающий элемент 16. Как это можно увидеть на фиг.2 (для упрощения чертежа на фиг.3 не изображена ни спираль 14 неподвижно установленного диска, ни кожух 10), спираль 16 подвижного диска 4 взаимодействует со спиралью 14 неподвижно установленного диска 8. Между спиралями 14 и 16, независимо от положения подвижного диска 4 относительно неподвижно установленного диска 8, сохраняется постоянный зазор. Этот зазор может составлять, например, около 0,05 мм. Между спиралями существует также радиальный зазор. Величина данного радиального зазора равна величине осевого зазора, т.е. приблизительно 0,05 мм.
Подвижный диск 4 удерживается в стационарном корпусе 2 при помощи трех кривошипов 18, имеющих одинаковую удаленность от центра, равную величине Е, при этом они соединены и функционируют синхронно, приводя в процессе работы насоса во вращение подвижный диск 4 относительно стационарного корпуса 2, в частности, его неподвижно установленного диска 8.
Кривошипы 18 соединяют подвижный диск 4 с неподвижно установленным диском 8 таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить эффективное управление подвижным диском 4 и добиться тем самым почти безупречного контроля над осевым зазором на уровне спиралеобразных выступающих элементов 14, 16, а с другой стороны, добиться отбора на уровне этих кривошипов осевых нагрузок между двумя дисками. Рассматриваемый в данном примере осевой зазор, существующий на уровне спиралеобразных выступающих элементов 14, 16, свидетельствует о том, что между вершиной одной спирали 14, 16 и расположенным напротив диском 4, 8 сохраняется имеющий фактически постоянную величину (около 0,05 мм) зазор 19.
Цилиндрическая втулка 12 содержит корпус, продольная ось которого параллельна оси неподвижно установленного 8 и подвижного 4 дисков, а также основание 20, имеющее поперечное, в плоскости, параллельной плоскостям дисков расположение. Это основание 20 содержит три рассверленных отверстия 22, в каждом из которых размещаются кривошипы 18. Каждый кривошип 18 включает в себя шейку 24, нижнюю ось 26 и верхнюю ось 28. Шейка кривошипа 24 всегда располагается на уровне плоскости, разделяющей основание 20 и подвижный диск 4. Нижняя ось 26 каждого кривошипа 18 устанавливается вместе с соответствующими подшипниками в рассверленном отверстии 22 основания 20, в то время как каждая верхняя ось 28 устанавливается вместе с соответствующими подшипниками в предусмотренных для этих целей местах посадки в подвижном диске 4. Нижние 26 и верхние 28 оси параллельны и смещены относительно центра на расстояние, равное величине Е.
Каждое рассверленное отверстие 22 имеет заплечик, в котором устанавливаются шарикоподшипники, предназначенные для удержания нижней оси 26 кривошипа 18. Шейка 24 располагается на этих шарикоподшипниках со стороны, расположенной напротив вышеупомянутого заплечика. Аналогичная сборка выполняется на уровне мест посадки, предусмотренных в подвижном диске 4. Каждое из этих мест посадки содержит заплечик, в который упираются шарикоподшипники, удерживающие верхнюю ось 28 кривошипа 18, а на противоположной данному заплечику стороне, на шарикоподшипниках располагается шейка. Данные подшипники удерживаются в их местах посадки (как на уровне подвижного диска 4, так и основания 20) посредством кольца, закрепляемого винтами 29.
Данный тип сборки применяется в вакуумном насосе, в котором отмечается стремление подвижного диска 4 приблизиться в осевом направлении к неподвижно установленному диску 8.
Управление ротационным движением подвижного диска 4 относительно неподвижно установленного диска 8 осуществляется посредством двигателя 6, который устанавливается внутри цилиндрической втулки 12 и крепится к ее основанию. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, изображенному на чертежах, выходной вал 30 двигателя 6 соединен с подвижным диском 4 посредством соединительного элемента 32. В данном примере последний имеет форму муфты, которая содержит два круглых цилиндрических места посадки, являющихся продолжением друг друга и смещенных относительно центра на расстояние, равное величине Е. В цилиндрическом месте посадки, расположенном со стороны двигателя, устанавливается выходной вал 30 двигателя, а в цилиндрическом месте посадки, расположенном со стороны подвижного диска 4, - цапфа 34, выступающая со стороны подвижного диска 4, расположенной напротив спирали 16, а также игольчатый подшипник. Согласно данному варианту осуществления изобретения, представленному на чертежах, цапфа 34 отцентрирована относительно подвижного диска 4. Игольчатый подшипник отбирает радиальные нагрузки в основном на уровне вала двигателя. На фигуре рядом с выходным валом 30 можно увидеть шарикоподшипник. Данный подшипник предназначен исключительно для удержания вала двигателя при его демонтаже с целью проведения технического обслуживания, ремонта или замены.
На фиг.1 и 3 изображена уравновешивающая масса 36, располагаемая вокруг соединительного элемента 32 на уровне цапфы 34. Данная масса рассчитывается и размещается таким образом, чтобы она могла обеспечить динамическое уравновешивание насоса в процессе его работы.
Согласно варианту осуществления изобретения, представленному на фиг.1, кожух 10 стационарного корпуса обеспечивает соединение периферийной части неподвижно установленного диска 8 со свободным краем цилиндрической втулки 12, т.е. свободным краем, размещенным напротив основания 20.
На фиг.1 отмечается также наличие двух металлических сильфонов 38, 38'. При установке каждого из этих сильфонов 38, 38' обеспечивается герметичность, с одной стороны, с периферийным краем подвижного диска 4, с другой стороны, с кожухом 10. Крепление сильфонов 38, 38' осуществляется, например, методом сварки.
Таким образом, два сильфона 38, 38' располагаются вокруг цилиндрической втулки 12 (зафиксированной), внутри которой размещается двигатель 6, при этом сильфон 38' устанавливается вокруг сильфона 38. Наличие только одного сильфона считается достаточным для обеспечения хорошего функционирования вакуумного насоса согласно изобретению. Использование в данном случае второго сильфона определяется интересами безопасности. Датчик давления, подключаемый к образованному между двумя сильфонами свободному пространству, позволяет немедленно определять малейшую утечку, возникающую на уровне одного из сильфонов, при этом другой сильфон продолжает обеспечивать герметичность насоса.
Металлические сильфоны 38, 38' используются для обеспечения полной герметичности насоса. При этом они защищены от деформации, возникающей в результате явления кинематики системы приведения в движение. В целях ограничения напряжения, которому подвергаются сильфоны, последние вытянуты почти на всю высоту насоса (см. фиг.1). Также представляется возможным использовать и сильфоны (или только один сильфон), имеющие меньшую длину.
Кожух 10 содержит впускное отверстие 42, которое позволяет осуществлять, как это показано в данном примере, рядом с неподвижно установленным 8 и подвижным 4 дисками радиальную подачу газообразной среды. Полость, в которой создается вакуум (не показана), крепится в насосе средствами, которые не показаны, к впускному отверстию 42. С началом работы насоса нагнетаемая газообразная среда подвергается непрерывному и последовательному процессу сжатия, которое достигается в результате движения двух спиралей 14 и 16 относительно друг друга. Как известно (см., например, патент FR-2141402), находящаяся в пространстве между внешним сильфоном 38' и кожухом 10 газообразная среда направляется к отверстию 44 удаления под давлением, которое расположено в центре спирали 14 неподвижно установленного диска 8. Данное отверстие 44 удаления под давлением снабжено клапаном 46, обеспечивающим выброс газообразной среды под атмосферным давлением.
В процессе эксплуатации спирали имеют свойство нагреваться. Первый вентиляционный агрегат 48 (в схематичном виде показан на фиг.1) монтируется на стороне неподвижно установленного диска 8, обращенной к стороне, на которой располагается спираль 14. Стрелкой 50 показан вариант движения потока воздуха, обеспечивающего обдувание неподвижно установленного диска 8.
Второй вентиляционный агрегат 52 располагается в цилиндрической втулке 12 для охлаждения двигателя 6 и подвижного диска 4. Данный второй вентиляционный агрегат 52 (изображен схематично) всасывает воздух снаружи и направляет его внутрь насоса по каналу, который обозначен стрелкой 54. Для обеспечения такого прохождения воздуха предусматриваются отверстия, с одной стороны, в основании 20 цилиндрической втулки и, с другой стороны, в стационарном корпусе 2, позволяющие подавать поступающий снаружи воздух между внешней поверхностью цилиндрической втулки 12 и внутренней частью внутреннего сильфона 38.
Как это показано на чертежах, для создания условий охлаждения дополнительно неподвижно установленного 8 и подвижного 4 дисков в каждой спирали 14 и 16 изготавливается выемка 56. Спирали 14 и 16 по краям, которые располагаются фактически в центре соответствующего диска, имеют каплевидное утолщение 57, что объясняется расширением в направлении центральной части диска спиралеобразного выступающего элемента. Таким образом, воздух, приводимый в движение вентиляционными агрегатами, может проникать в выемки 56 и обеспечивать тем самым более эффективное охлаждение спиралей 14 и 16 и соответствующих дисков 8 и 4.
Вакуумный насос, описание которого приведено выше, представляет собой полностью сухой насос, работающий без использования масла и охлаждающей жидкости. Данный насос, благодаря установке, в частности, двух сильфонов, также абсолютно герметичен, при этом имеется возможность надежно контролировать эту герметичность.
Насос, описание которого представлено в данном случае, является так называемым чистым насосом. Нагнетаемая газообразная среда на протяжении своего перемещения от впускного отверстия 42 до удаления через нагнетаемое отверстие 44 не взаимодействует ни с одной из быстроизнашивающихся деталей (уплотнителями и т.п.). Сохранение между спиралеобразными выступающими элементами 14, 16 осевого зазора позволяет не использовать соединения, которые обычно можно увидеть между каждой спиралью и диском, расположенным напротив данной спирали. Отсутствие быстроизнашивающихся деталей на всем протяжении следования нагнетаемой газообразной среды позволяет исключить ее загрязнение.
Насос, описание которого приведено выше, может применяться в случае производства относительно небольших объемов. В качестве примера, который носит не ограничительный, а исключительно иллюстративный характер, можно отметить, что производимый данным насосом объем воздуха может составлять около 30 м3/ч.
Вакуумный насос согласно изобретению может найти применение, например, в атомной промышленности, в области производства электронных компонентов, в фармацевтической, пищевой и других отраслях промышленности. Этот список, безусловно, не является исчерпывающим. Данный тип насоса может применяться везде, где особое внимание уделяется исключению возможности загрязнения перемещаемых жидко-газообразных сред.
Если для насосов, имеющих аналогичные габариты и изготовленных на основе известного уровня техники, как правило, требовалось сопряжение с форвакуумным насосом, то вышеупомянутый насос может осуществлять нагнетание напрямую при атмосферном давлении. Выброс непосредственно при атмосферном давлении в данном случае может осуществляться благодаря наличию на выходе клапана 46, а также каплевидным утолщениям 57 по краям спиралей. Важным элементом, обеспечивающим такой выброс, является хорошая вентиляция насоса, которая достигается в результате использования выемок 56, изготавливаемых на уровне вышеупомянутых каплевидных утолщений. Действительно, с учетом изменений давления в насосе происходит достаточное повышение температуры, в связи с чем необходимо предусмотреть соответствующее охлаждение.
Конструкция насоса, описание которого приведено выше, достаточно проста, даже если она содержит четыре вала. Более того, она позволяет изготовить компактный насос. Одновременно данный насос прост в обслуживании. Количество уплотнителей и быстроизнашивающихся деталей ограничено.
Важным преимуществом представленной выше конструкции, которая содержит центральный рабочий вал и периферийные оси, является отбор радиальных нагрузок. Их испытывают в основном вышеописанные игольчатые подшипники. Нагрузка на подшипники на уровне периферийных осей ограничена и позволяет использовать подшипники, обладающие более высокой осевой прочностью, чем подшипники, применяемые в аналогичных насосах, изготовленных на основе достигнутого уровня техники.
Настоящее изобретение не ограничивается тем предпочтительным вариантом осуществления, описание которого было приведено выше. Он носит иллюстративный, но не ограничительный характер. Изобретение также относится ко всем другим вариантам осуществления, известным специалистам, в рамках прилагаемой формулы изобретения.
Так, например, не выходя за рамки предлагаемого изобретения, может быть изменено количество осей (кривошипов). Другие изменения, затрагивающие, например, форму стационарного корпуса, порядок охлаждения деталей (даже, возможно, с использованием охлаждающей жидкости), установку двигателя, сильфоны и т.д., также могут быть внесены, оставаясь при этом в рамках изобретения.
Claims (11)
1. Ротационный вакуумный насос, включающий в себя неподвижно установленный диск (8), прочно соединенный со стационарным корпусом (2) и содержащий на одной из своих сторон спиралеобразный выступающий элемент (14); подвижный диск (4), расположенный напротив неподвижно установленного диска (8) и содержащий на стороне, обращенной к неподвижно установленному диску (8), спиралеобразный выступающий элемент (16), взаимодействующий со спиралеобразным выступающим элементом (14) неподвижно установленного диска (8); соединительный элемент между стационарным корпусом (2) и подвижным диском (4), включающий в себя, по меньшей мере, два кривошипа (18), каждый из которых состоит из двух параллельно расположенных осей (26, 28), смещенных на одинаковое расстояние от центра; силовые установки (6), предназначенные для сообщения подвижному диску (4) вращательного движения относительно неподвижно установленного диска (8); при этом данные силовые установки, представленные двигателем (6), содержат выходной вал (30), параллельный осям неподвижно установленного (8) и подвижного (4) дисков; при этом выходной вал (30) двигателя (6) отцентрирован по оси подвижного диска (4) и приводит последний в движение при помощи соединительного элемента (32), который смещен относительно центра на расстояние, равное удаленности кривошипов (18), при этом два спиралеобразных выступающих элемента (14, 16) не соприкасаются друг с другом, отличающийся тем, что два спиралеобразных выступающих элемента (14, 16) обладают осевым зазором, установленным при монтаже кривошипов (18); осевые нагрузки, испытываемые насосом, отбираются, в основном, на уровне кривошипов (18); двигатель (6) установлен на металлической пластине (20), расположенной параллельно подвижному диску (4); металлическая пластина (20) содержит места посадки (22) для оси (26) каждого кривошипа (18).
2. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что металлическая пластина образует основание (20) цилиндрической втулки (12), в которой устанавливается двигатель (6).
3. Вакуумный насос по п.2, отличающийся тем, что стационарный корпус (2) содержит внешний кожух (10), соединяющий цилиндрическую втулку (12) с неподвижно установленным диском (8).
4. Вакуумный насос по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что металлический сильфон (38) герметично соединяет периферийную часть подвижного диска (4) со стационарным корпусом (2) вакуумного насоса.
5. Вакуумный насос по п.2, отличающийся тем, что он содержит металлический сильфон (38), герметично соединяющий периферийную часть подвижного диска (4) со стационарным корпусом (2) вакуумного насоса и располагаемый вокруг цилиндрической втулки (12),
6. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что он содержит металлический сильфон (38), герметично соединяющий периферийную часть подвижного диска (4) со стационарным корпусом (2) вакуумного насоса, а также второй металлический сильфон (38'), также герметично устанавливаемый между периферийной частью подвижного диска (4) и стационарным корпусом (2) и располагаемый вокруг первого металлического сильфона (38).
7. Вакуумный насос по п.2, отличающийся тем, что в цилиндрической втулке со стороны, расположенной напротив пластины (20), устанавливается вентиляционный агрегат (52), причем в металлической пластине (20) предусмотрены отверстия для обеспечения вентиляции двигательного (6) отсека.
8. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что предусмотрены средства вентиляции (48) для охлаждения стороны неподвижно установленного диска (8), обращенной к подвижному диску (4).
9. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что неподвижно установленный диск (8) содержит в центре спирали отверстие нагнетания (44), выходящее на расположенную с обратной стороны спирали (14) поверхность, причем отверстие нагнетания (44) снабжено напорным клапаном (46).
10. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, на диске (8, 4) рядом с центром спирали (14, 16) выточен, по меньшей мере, один спиралеобразный выступающий элемент (14,16).
11. Вакуумный насос по п.1, отличающийся тем, что на уровне центральной части спирали (14, 16) толщина спиралеобразных выступающих элементов (14, 16) увеличивается и на краю спирали образует каплевидное утолщение (57).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0500663 | 2005-01-21 | ||
| FR0500663A FR2881189A1 (fr) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | Pompe a vide a cycle de translation circulaire a plusieurs arbres |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007131433A RU2007131433A (ru) | 2009-02-27 |
| RU2388938C2 true RU2388938C2 (ru) | 2010-05-10 |
Family
ID=34953994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131433/06A RU2388938C2 (ru) | 2005-01-21 | 2006-01-20 | Многоосный ротационный вакуумный насос |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20080193311A1 (ru) |
| EP (1) | EP1838965B1 (ru) |
| JP (1) | JP2008528853A (ru) |
| KR (1) | KR20070103446A (ru) |
| CN (1) | CN101124408B (ru) |
| AT (1) | ATE417203T1 (ru) |
| CA (1) | CA2595360A1 (ru) |
| DE (1) | DE602006004165D1 (ru) |
| DK (1) | DK1838965T3 (ru) |
| FR (1) | FR2881189A1 (ru) |
| RU (1) | RU2388938C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006077328A1 (ru) |
Families Citing this family (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10221852B2 (en) * | 2006-02-14 | 2019-03-05 | Air Squared, Inc. | Multi stage scroll vacuum pumps and related scroll devices |
| US10683865B2 (en) | 2006-02-14 | 2020-06-16 | Air Squared, Inc. | Scroll type device incorporating spinning or co-rotating scrolls |
| US8622724B2 (en) * | 2009-09-25 | 2014-01-07 | Agilent Technologies, Inc. | Scroll pump with isolation barrier |
| US11047389B2 (en) | 2010-04-16 | 2021-06-29 | Air Squared, Inc. | Multi-stage scroll vacuum pumps and related scroll devices |
| US20130232975A1 (en) | 2011-08-09 | 2013-09-12 | Robert W. Saffer | Compact energy cycle construction utilizing some combination of a scroll type expander, pump, and compressor for operating according to a rankine, an organic rankine, heat pump, or combined organic rankine and heat pump cycle |
| US9605674B2 (en) * | 2013-12-26 | 2017-03-28 | Agilent Technologies, Inc. | Vacuum scroll pump having pressure-balanced orbiting plate scroll |
| US10508543B2 (en) | 2015-05-07 | 2019-12-17 | Air Squared, Inc. | Scroll device having a pressure plate |
| CN105604985B (zh) * | 2016-02-18 | 2018-07-03 | 上海交通大学 | 屏蔽式核主泵冷却系统的温度分布测定方法 |
| US10865793B2 (en) | 2016-12-06 | 2020-12-15 | Air Squared, Inc. | Scroll type device having liquid cooling through idler shafts |
| US11454241B2 (en) | 2018-05-04 | 2022-09-27 | Air Squared, Inc. | Liquid cooling of fixed and orbiting scroll compressor, expander or vacuum pump |
| US11067080B2 (en) | 2018-07-17 | 2021-07-20 | Air Squared, Inc. | Low cost scroll compressor or vacuum pump |
| US20200025199A1 (en) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Air Squared, Inc. | Dual drive co-rotating spinning scroll compressor or expander |
| US11530703B2 (en) | 2018-07-18 | 2022-12-20 | Air Squared, Inc. | Orbiting scroll device lubrication |
| US11473572B2 (en) | 2019-06-25 | 2022-10-18 | Air Squared, Inc. | Aftercooler for cooling compressed working fluid |
| US11898557B2 (en) | 2020-11-30 | 2024-02-13 | Air Squared, Inc. | Liquid cooling of a scroll type compressor with liquid supply through the crankshaft |
| US11885328B2 (en) | 2021-07-19 | 2024-01-30 | Air Squared, Inc. | Scroll device with an integrated cooling loop |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2153129B2 (ru) * | 1971-06-01 | 1974-01-04 | Vulliez Paul | |
| JPS61126390A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-13 | Shin Meiwa Ind Co Ltd | オイルフリ−スクロ−ル形流体機械 |
| JP2753317B2 (ja) * | 1989-03-20 | 1998-05-20 | 株式会社日立製作所 | スクロール流体機械 |
| JPH05126139A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Ntn Corp | 旋回部材のスラスト支持装置 |
| FR2731051B1 (fr) * | 1995-02-24 | 1997-04-30 | Mecanique De Normandie Soc | Pompe a vide a cycle de translation circulaire |
| JP3781460B2 (ja) * | 1995-03-17 | 2006-05-31 | 株式会社デンソー | スクロール型圧縮機 |
| JP3158938B2 (ja) * | 1995-03-20 | 2001-04-23 | 株式会社日立製作所 | スクロール流体機械及びこれを用いた圧縮気体製造装置 |
| JPH0953577A (ja) * | 1995-08-17 | 1997-02-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | スクロール型流体機械 |
| JPH0953589A (ja) * | 1995-08-18 | 1997-02-25 | Tokico Ltd | スクロール式流体機械 |
| JP4365901B2 (ja) * | 1998-03-03 | 2009-11-18 | 株式会社日立製作所 | スクロール式流体機械の製造方法 |
| JP4026099B2 (ja) * | 1998-10-15 | 2007-12-26 | アネスト岩田株式会社 | スクロール流体機械 |
| US6266995B1 (en) * | 1999-05-20 | 2001-07-31 | Respiratory Management Services, Inc. | Portable medical gas system tester |
| FR2798093B1 (fr) * | 1999-09-03 | 2001-11-30 | Sidel Sa | Machine rotative d'etirage-soufflage comportant une commande magnetique de la tige d'etirage |
| US6268995B1 (en) * | 2000-06-08 | 2001-07-31 | Jennings Technology | Double-bellows vacuum variable capacitor |
| JP3935006B2 (ja) * | 2001-12-03 | 2007-06-20 | 松下エコシステムズ株式会社 | 発電装置 |
| JP2003227476A (ja) * | 2002-02-05 | 2003-08-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 空気供給装置 |
| JP4053416B2 (ja) * | 2002-12-16 | 2008-02-27 | 松下エコシステムズ株式会社 | スクロール圧縮装置とその製造方法 |
| US6764288B1 (en) * | 2003-11-06 | 2004-07-20 | Varian, Inc. | Two stage scroll vacuum pump |
-
2005
- 2005-01-21 FR FR0500663A patent/FR2881189A1/fr not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-01-20 US US11/795,799 patent/US20080193311A1/en not_active Abandoned
- 2006-01-20 CA CA002595360A patent/CA2595360A1/fr not_active Abandoned
- 2006-01-20 EP EP06709136A patent/EP1838965B1/fr not_active Not-in-force
- 2006-01-20 DE DE602006004165T patent/DE602006004165D1/de active Active
- 2006-01-20 AT AT06709136T patent/ATE417203T1/de not_active IP Right Cessation
- 2006-01-20 DK DK06709136T patent/DK1838965T3/da active
- 2006-01-20 KR KR1020077018498A patent/KR20070103446A/ko not_active Application Discontinuation
- 2006-01-20 RU RU2007131433/06A patent/RU2388938C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-01-20 CN CN2006800055652A patent/CN101124408B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-01-20 WO PCT/FR2006/000132 patent/WO2006077328A1/fr active Search and Examination
- 2006-01-20 JP JP2007551707A patent/JP2008528853A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2881189A1 (fr) | 2006-07-28 |
| CN101124408A (zh) | 2008-02-13 |
| DE602006004165D1 (de) | 2009-01-22 |
| US20080193311A1 (en) | 2008-08-14 |
| ATE417203T1 (de) | 2008-12-15 |
| WO2006077328A8 (fr) | 2007-08-30 |
| KR20070103446A (ko) | 2007-10-23 |
| CN101124408B (zh) | 2011-03-09 |
| WO2006077328A1 (fr) | 2006-07-27 |
| DK1838965T3 (da) | 2009-04-06 |
| CA2595360A1 (fr) | 2006-07-27 |
| EP1838965A1 (fr) | 2007-10-03 |
| EP1838965B1 (fr) | 2008-12-10 |
| RU2007131433A (ru) | 2009-02-27 |
| JP2008528853A (ja) | 2008-07-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2388938C2 (ru) | Многоосный ротационный вакуумный насос | |
| CN102762866B (zh) | 包括阀组件的压缩机 | |
| CN101225821B (zh) | 通过磁偶合连接到驱动源的流体机械 | |
| JP5125684B2 (ja) | 過給機 | |
| US20140356207A1 (en) | An oil-free scroll fluid machine | |
| CN106536937A (zh) | 具有中心定子的压缩机马达 | |
| KR20070010082A (ko) | 회전식 유체기계 | |
| JP2010223145A (ja) | スクリュー圧縮機 | |
| KR20160102151A (ko) | 스크롤 유체 기계 | |
| CN111684159B (zh) | 双旋转涡旋型压缩机及其组装方法 | |
| JP2009293523A (ja) | 電動圧縮機 | |
| KR20170047450A (ko) | 터보 압축기 | |
| WO2014132526A1 (ja) | スクロール式流体機械 | |
| WO2018126743A1 (zh) | 密封件及压缩机及空调器 | |
| JPH0243038B2 (ru) | ||
| EP3308027B1 (en) | Ring weld blocker in discharge check valve | |
| JP6167319B2 (ja) | 回転ポンプの軸シール構造 | |
| CN101275559B (zh) | 滚动转子式制冷压缩机 | |
| CN110886623B (zh) | 涡旋式膨胀机 | |
| CN201062579Y (zh) | 滚动转子式制冷压缩机 | |
| JPS62206282A (ja) | スクロ−ル圧縮機 | |
| CN212717044U (zh) | 一种新能源车用全无油空气压缩机 | |
| JP4639666B2 (ja) | ターボ形高速回転機器 | |
| CN112032016B (zh) | 一种新能源车用全无油空气压缩机 | |
| KR102281117B1 (ko) | 터보 압축기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120121 |