SU1756632A1

SU1756632A1 - Vacuum pump

Info

Publication number: SU1756632A1
Application number: SU904841502A
Authority: SU
Inventors: Лев Никифорович Лавренюк
Original assignee: Научно-производственное объединение "Вакууммаш"
Priority date: 1990-06-21
Filing date: 1990-06-21
Publication date: 1992-08-23

Abstract

Использование в системах откачки газов , обеспечивающих высокую чистоту остаточной атмосферы в вакуумируемом объеме. Цель - повышение КПД насоса и снижение потребл емой им мощности Сущность изобретени , насос выполнен в виде корпуса с жестко закрепленной в нем осью и полого ротора, установленного на оси, в роторе выполнены радиальные пазы, в которых с воз- можностью посто нного контакта с неподвижной осью и образованием рабочих камер размещены разделительные пластины , в неподвижной оси выполнены осевой и радиальный каналы дл подвода масла и рабочие камеры, а в радиальных каналах расположены с возможностью взаимодействи с внутренней поверхностью полого ротора обратные клапаны, при этом наружна поверхность полого ротора выполнена с ребрами охлаждени . Положительный эффект: увеличение КПД, снижение потребл емой мощности вакуумным насосом. 2 ил.Use in the systems of pumping gases, providing a high purity of the residual atmosphere in the evacuated volume. The goal is to increase the efficiency of the pump and reduce its power consumption. The essence of the invention is that the pump is designed as a housing with an axis rigidly fixed in it and a hollow rotor mounted on the axis. Separating plates are placed by the axis and the formation of working chambers, axial and radial channels for supplying oil and working chambers are made in the fixed axis, and the radial channels are arranged to interact with the inner surface hollow rotor return valves, wherein the outer surface of the hollow rotor is provided with cooling ribs. Positive effect: increased efficiency, reduced power consumption by a vacuum pump. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к области вакуумного машиностроени , а именно к вакуумным механическим насосам, используемым дл получени вакуума в герметичных объемах .The invention relates to the field of vacuum engineering, namely to mechanical vacuum pumps used to produce vacuum in hermetic volumes.

Известен вакуумный насос (а с №785552, кл. F 04 С 25/02), в неподвижном корпусе которого установлены полые пластины; с помощью которых откачиваемый газ подаетс в рабочую камеру насоса и через перепускной канал газ попадает во внутреннюю полость ротора-эксцентрика и посредством неподвижного валика и плзгтины вытесн етс -в нагнетательные отверсти .Known vacuum pump (and with No. 785552, CL F 04 C 25/02), in a fixed case which has hollow plates; by means of which the pumped gas is fed into the pump working chamber and through the bypass channel the gas enters the internal cavity of the rotor-eccentric and is displaced by means of a stationary roller and plzgtin into the injection ports.

Недостатком данного насоса вл ютс : - низкий объемный КПД так как ротор- эксцентрик по сравнению с ротором обычного пластинчато-роторного насоса выполнен большего диаметра дл расположени во внутренней полости его неподвижного валика с пластинами:The disadvantage of this pump is: - low volumetric efficiency since the rotor is an eccentric compared to that of a conventional rotary vane pump with a larger diameter to accommodate its fixed roller with plates in the internal cavity:

-повышенна потребл ема мощность и нагрев вследствие трени ротора-эксцентрика и пластин.- increased power consumption and heat due to friction of the rotor-eccentric and plates.

-снижение быстроты действи и величины достигаемого вакуума из-за обратных перетечек, возникающих при прохождении отверсти перепускного в роторе- эксцентрике по пластине, установленной в неподвижном корпусе насоса.-decrease in the speed of action and the magnitude of the vacuum achieved due to the backflows that occur when the bypass hole in the rotor-eccentric passes through the plate installed in the stationary pump housing.

Известен насос (патент США № 3251308, кл. 418-7), в котором ротор выполнен в виде полого цилиндра, охватывающего неподвижную ось с каналами подвода и отвода рабочей среды и разделительными пластинами , установленными в неподвижной оси,Known pump (US patent No. 3251308, CL. 418-7), in which the rotor is made in the form of a hollow cylinder, covering a stationary axis with channels for supplying and discharging the working medium and separation plates installed in a fixed axis,

8 прототипе имеютс следующие недостатки:8 prototype has the following disadvantages:

сл о о соsl about about

К)TO)

значительные величины потребл емой мощности из-за возвратно-поступательного движени пластин при вращении ротора, в результате чего возникают инерционные силы, направленные в сторону ротора , которые увепичивают потери на трение при прохождении пластин по рабочим камерам, длина пробега рабочих пластин при наличии отдельных рабочих камер значительно больше, чем длина пробега пластин по цилиндрической поверхности рабочей камерыsignificant values of power consumption due to the reciprocating movement of the plates during the rotation of the rotor, resulting in inertial forces directed toward the rotor, which increase friction losses during the passage of the plates through the working chambers, the length of the working plates in the presence of individual working chambers significantly more than the length of the plates on the cylindrical surface of the working chamber

- объемный КПД отдельных рабочих камер , расположенных на роторе, меньше, чем объемный КПД рабочей камеры, образованной неподвижной, эксцентрично установленной осью и ротором.- volumetric efficiency of individual working chambers located on the rotor is less than the volumetric efficiency of the working chamber formed by a fixed, eccentrically mounted axis and rotor.

Целью изобретени вл етс повышение КПД и снижение потребл емой мощности .The aim of the invention is to increase efficiency and reduce power consumption.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном вакуумном насосе содержащем корпус, жестко укрепленную на нем неподвижную ось с каналами подвода и отвода рабочей среды, полый ротор, эксцентрично охватывающий ось и разделительные пластины , насос снабжен обратными клапанами и ребрами охлаждени , размещенными на наружной поверхности, в неподвижной оси выполнены осевой и сооба енный с ним радиальные каналы масла в рабочие камеры , обратные клапаны расположены в радиальных каналах с возможностью взаимодействи с внутренней поверхностью полого ротора, при этом разделительные пластины установлены в радиальных пазах ротора с возможностью посто нного контакта с неподвижной осью и образованием рабочих камер.This goal is achieved by the fact that in a well-known vacuum pump comprising a housing rigidly fixed on it a fixed axis with channels for supplying and discharging the working medium, a hollow rotor, eccentrically covering the axis and separation plates, the pump is equipped with check valves and cooling fins placed on the outer surface, The axial axis and the radial channels of oil connected to it in the working chambers are made in the fixed axis; check valves are located in the radial channels with the possibility of interaction with the inner surface logo of the rotor, wherein the dividing plates are mounted in radial grooves of the rotor, with constant contact with a stationary axis and forming working chambers.

На фиг. 1 изображен поперечный разрез А-А вакуумного насоса; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фи| ,1., „ „FIG. 1 shows a cross section aa of a vacuum pump; in fig. 2 - section BB on fi | ,one., " "

На раме 1 установлена стойка 2 с подвод щим каналом и патрубком 3, отвод щим каналом и патрубком 4 с выхлопным каналом 5. К стойке крепитс неподвижна ось 6, имеюща продольный 7 и радиальный 8 всасывающие каналы подвода рабочей среды и продольный 9 и радиальный 10 каналы отвода рабочей среды. В неподвижной оси имеетс масл ный канал 11 и радиальный каналы дл подвода смазки к манжетам и масл ному клапану, который состоит из корпуса 13, пружины 14 и шарика 15. На неподвижной оси с помощью игольчатого подшипника 16, закрепленного кольцом 17 установлен ротор 18, в пазах которого расположены пластины 19, поджимаемыми пружинами 20 к неподвижной оси. Ротор выполнен с ребрами охлаждени из алюминиевого сплава, Неподвижна ось и ротор уплотнены манжетами 21 или любым видом торцевого уплотнени , Воздушные и масл ные каналы в неподвижной оси уплотнены уплотнител ми 22 и 23 Насос имеет масл ный резервуар 24 или маслосистему дл подачи смазки с повышенным давлением. Насос работает следующим образом При вращении ротора 18 с пластинами 19 газ поступает по каналам подвода рабочей среды 7 и 8 в неподвижной оси в рабочую камеру насоса и переноситс пластинами далее через каналы отвода рабочей среды 9 и 10 и выхлопной клапан на выход насоса, При Надавливании пластины 19 на шарик 15 масл ного клапана смазка под давлением поступает в рабочую камеру насосаFrame 1 is equipped with a stand 2 with an inlet channel and a nozzle 3, an outlet channel and a nozzle 4 with an exhaust channel 5. A fixed axis 6 is attached to the stand, having a longitudinal 7 and a radial 8 suction channels of the working medium and a longitudinal 9 and a radial 10 channels removal of the working environment. In the fixed axis there is an oil channel 11 and a radial channel for supplying lubricant to the cuffs and the oil valve, which consists of a housing 13, a spring 14 and a ball 15. On a fixed axis with a needle bearing 16 fixed by a ring 17 a rotor 18 is installed. the grooves of which are plates 19, pressed by the springs 20 to a fixed axis. The rotor is made with aluminum alloy cooling fins. The fixed axis and the rotor are sealed with cuffs 21 or any type of mechanical seal. Air and oil channels in the fixed axis are sealed with seals 22 and 23 The pump has an oil reservoir 24 or an overpressure oil system . The pump works as follows. When the rotor 18 with the plates 19 is rotated, the gas enters the working medium supply channels 7 and 8 in the fixed axis into the pump working chamber and is transferred by the plates through the working medium discharge channels 9 and 10 and the exhaust valve to the pump outlet. 19 on the ball 15 of the oil valve; lubricant under pressure enters the working chamber of the pump

По сравнению с прототипом предпола- гаемое изобретение имеет- следующие преимущества:Compared with the prototype, the proposed invention has the following advantages:

-объем рабочей камеры образованной эксцентрично установленной осью и цилиндром , при одинаковом диаметре рабочей камеры меньше, чем рабочий объем в прототипе, который состоит из отдельных камер, расположенных во вращающем цилиндре , чем достигаетс более высокий объемный КПД;- the volume of the working chamber formed by an eccentric mounted axis and the cylinder, with the same diameter of the working chamber, is smaller than the working volume in the prototype, which consists of separate chambers located in a rotating cylinder, which achieves a higher volumetric efficiency;

- снижена потребл ема мощность за счет того, что лини контакта пластины вращаетс вокруг неподвижной оси и проходит меньший путь, чем лини или поверхность контакта пластин по внутренней поверхности рабочих камер прототипа, расположенных в роторе, при этом удельное давление пластин на ось меньше за счет того, что инерционные силы, возникающие при вра щении, направлены на отрыв пластин от- reduced power consumption due to the fact that the plate contact line rotates around a fixed axis and travels a smaller path than the line or plate contact surface on the inner surface of the working chambers of the prototype located in the rotor, while the specific pressure of the plates on the axis is lower due to that the inertial forces arising during rotation are aimed at the separation of the plates from

поверхности оси, а поджатие пластины к оси регулируетс пружинами и может быть подобрано минимальным (в прототипе инерционные силы, возникающие при возвратно-поступательном движении пластин , направлены в сторону ротора, не компенсируютс и способствуют возник новению потерь на трение пластин и рото- ра);the axis surfaces and the compression of the plate to the axis is controlled by springs and can be chosen minimally (in the prototype the inertial forces arising during the reciprocating movement of the plates are directed towards the rotor, are not compensated and contribute to the occurrence of friction losses of the plates and the rotor);

-масл ные каналы в неподвижной оси и клапан, расположенные на стороне выхлопа и приводимые в действие пластинами, обеспечивают более эффективную смазку и отвод тепла от оси насоса;- oily channels in the fixed axis and the valve, located on the exhaust side and driven by plates, provide more efficient lubrication and heat removal from the pump axis;

-вращающийс ротор, выполненный с ребрами охлаждени из легких материалов,- rotating rotor, made with cooling fins of light materials,

способствует надежному воздушному охлаждению .promotes reliable air cooling.

Claims

Invention Formula: Vacuum pump comprising a body rigidly fixed to it fixed

an axis with channels for supplying and discharging the working medium; a hollow rotor eccentrically covering the axis; and separating plates installed in the housing to form working chambers, characterized in that, in order to increase efficiency and reduce power consumption, the pump is equipped with check valves and cooling fins, placed on the outer surface of the rotor, in the latter

0

radial grooves in which separation plates are installed with the possibility of constant contact with the fixed axis, axial and radial channels of oil supply to the working chambers are made in the fixed axis, and the check valves are located in the radial channels with the possibility of interaction with the inner surface of the hollow rotor.

L / G /

.2

6-6