СУХОЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС Российский патент 2024 года по МПК F04C18/12 F04C25/02 F04C29/00 

Настоящее изобретение относится к сухому вакуумному насосу, такому как вакуумный насос с сухим сжатием, используемый, например, в так называемых, операционных или чистых зонах. Более конкретно, настоящее изобретение относится к сухому вакуумному насосу, содержащему ременной привод. Еще более конкретно, настоящее изобретение относится к сухому вакуумному насосу, например, относящемуся к типу прямого вытеснения, в частности, в форме насоса Рутса, в котором имеется приводное устройство, обеспечивающее оптимальную синхронизацию вращения роторов, тем не менее, без необходимости использовать смазочную жидкость.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Сухие вакуумные насосы, такие как насос Рутса, хорошо известны из предшествующего уровня техники. Такие насосы включают, вообще, два роторных элемента, расположенных в насосной камере, которые в насосах Рутса выполнены как роторные элементы в форме лопастей. Каждый роторный элемент установлен на валу, приводимом во вращательное движение приводным устройством.

В большинстве насосов, известных из предшествующего уровня техники, приводное устройство образовано двумя зубчатыми колесами, зацепляющимися друг с другом, каждое из которых установлено на одном из валов ротора. Один из двух валов приводится во вращательное движение двигателем, например, электродвигателем, и посредством зубчатых колес приводит во вращательное движение второй вал ротора.

Приводным устройствам, включающим зубчатые колеса, передающие движущий момент от одного вала ротора к другому валу ротора, свойственно преимущество, заключающееся в том, что применение таких колес автоматически обеспечивает синхронизацию вращения двух валов ротора. С точки зрения достижения эффективного сжатия и достаточной подачи насоса нужно уменьшить расстояние между роторными элементами, для чего требуется очень точная синхронизация. Кроме этого, во время остановки насоса, намеренной или из-за поломки, зубчатые колеса играют роль «шасси», что позволяет избежать повреждения роторов.

Недостаток устройства такого типа заключается в необходимом для передачи движущего момента постоянном контакте между зубчатыми колесами, из-за чего требуется смазка. Действительно, без смазки зубчатые колеса могли бы быстро изнашиваться, что приводило бы к ухудшению синхронизации валов ротора, снижению эффективности насоса и, в конце концов, повреждению роторных элементов. К сожалению, во многих вариантах применения присутствие смазочной жидкости нежелательно, так как вызывает загрязнение вакуумной камеры. Например, с этой проблемой часто сталкиваются в области полупроводников, где загрязнение попросту несовместимо с производственными процессами.

Другой подход, позволяющий синхронизировать роторы вакуумного насоса, представлен в заявке на европейский патент ЕР 1054160 А1. В этом документе описан сухой вакуумный насос, в котором каждый вал ротора приводится в движение собственным электродвигателем, при этом угловое положение валов определяется датчиками положения. Синхронизация двигателей, приводящих в движение валы роторов, осуществляется с помощью электронной системы на основании сигналов датчиков положения. Хотя данный подход позволяет эффективно синхронизировать валы роторов, он сопряжен с использованием двух разных двигателей и электронной системы, что в целом ряде вариантов применения неприемлемо.

В международной заявке на патент WO 2018/224409 А1 для вращения валов роторов сухого вакуумного насоса предложено использовать зубчатый ремень, который, в свою очередь, приводится в движение зубчатым колесом приводного устройства. Преимуществом такого подхода является возможность разнести зубчатые колеса, установленные на валах роторов. Если контакт между зубчатыми колесами отсутствует, нет необходимости в смазке.

Тем не менее, главным недостатком такого типа привода с зубчатым ремнем является невозможность достижения достаточной синхронизации валов роторов. Чтобы исключить повреждение роторных элементов из-за нарушения синхронизации валов роторов, в указанном документе предлагается использовать роторные элементы с большим зазором между ними. К сожалению, в результате насосы с таким типом привода не обеспечивают того же коэффициента сжатия, что и обычные насосы, если в них не предусмотрено наличие намного более длинных роторных элементов и большего числа полостей сжатия.

Таким образом, технической задачей настоящего изобретения является обеспечение сухого вакуумного насоса, включающего приводное устройство, не требующее смазки и, при этом, обеспечивающее синхронизацию валов роторов, достаточную для того, чтобы это устройство было пригодно для использования в обычных сухих вакуумных насосах, таких как насосы Рутса.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Главной технической задачей изобретения является обеспечение сухого вакуумного насоса, включающего более эффективный приводной механизм роторов, чем в насосах известного уровня техники.

Согласно изобретению, эта техническая задача решена посредством объектов независимых пунктов формулы изобретения. Более конкретные аспекты настоящего изобретения описаны в зависимых пунктах формулы изобретения, а также в настоящем описании.

А именно, техническая задача изобретения решена посредством сухого вакуумного насоса, включающего:

- приводное устройство, включающее приводной вал, на конце которого установлено, по меньшей мере, одно приводное колесо, предназначенное для приведения в движение, по меньшей мере, одного ремня;

- по меньшей мере, два параллельных ротора, каждый из которых включает вал ротора, снабженный роторным элементом, при этом, вал ротора может быть приведен во вращательное движение ремнем и оборудован на одном из осевых концов зубчатым колесом,

при этом, насос отличается тем, что:

приводное колесо и ремень являются гладкими;

каждый вал ротора включает, по меньшей мере, один гладкий участок, предназначенный для взаимодействия с ремнем, и

зубчатые колеса валов ротора имеют такие размеры и выполнены так, что зацепляются друг с другом.

Благодаря приводу посредством ремня и автоматической синхронизации роторов посредством зубчатых колес зазор между роторными элементами может быть минимальным, обеспечивая максимальную эффективность насоса, в частности, коэффициент сжатия без необходимости модифицировать роторы, роторные элементы и/или статор насоса. Иначе говоря, приводное устройство настоящего изобретения может быть интегрировано в существующие насосы без модификации элементов роторных элементов и статоров и без ущерба для их эффективности.

Действительно, зубчатые колеса валов ротора позволяют автоматически синхронизировать вращение валов роторов. В случае нарушения синхронизации валов роторов, например, из-за соскальзывания ремня, зубчатые колеса автоматически обеспечивают восстановление синхронизации валов роторов. Поскольку зубчатые колеса подвергаются нагрузке только тогда, когда требуется восстановление синхронизации, нет необходимости в обеспечении смазки этих колес. Когда два вала вращаются синхронно, зубчатые колеса, хотя и сцеплены друг с другом, не испытывают нагрузки и поэтому не изнашиваются. Действительно, в отличие от насосов, известных из предшествующего уровня техники, момент вращения передается посредством ремня, а не зубчатых колес.

Кроме этого, зубчатое зацепление, образуемое зубчатыми колесами валов роторов, например, в случае разрыва ремня, поддерживает совместное вращение двух валов. Таким образом, зубчатые колеса выполняют функцию «шасси», или аварийного зубчатого зацепления. В случае повреждения ремня зубчатые колеса дают возможность снизить скорость вращения вплоть до остановки насоса так, что роторы не касаются друг друга и не получают повреждений.

Следовательно, благодаря насосу, соответствующему настоящему изобретению, становится возможным отказаться от смазки, при этом, обеспечивая оптимальную синхронизацию валов роторов. Наконец, в насосе, соответствующем настоящему изобретению, можно исключить повреждение роторных элементов даже в случае внезапной остановки привода насоса, например, из-за разрыва ремня или отключения подачи электроэнергии. Важно подчеркнуть, что в насосе, соответствующем настоящему изобретению, для приведения в движение приводного колеса может быть использован двигатель любого типа. Например, это может быть электрический или тепловой двигатель.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения зубчатые колеса расположены так, что зубцы соответствующих зубчатых колес испытывают нагрузку только тогда, когда валы роторов вращаются асинхронно. Благодаря этому гарантируется минимальный износ зубчатых колес и, следовательно, более длительный срок службы приводного устройства.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения угловой зазор зубчатых колес меньше, чем угловой зазор роторных элементов. Благодаря этому гарантируется, что зубчатые колеса воспринимают нагрузку раньше, чем соприкасаются роторные элементы, следовательно, гарантируется, что роторные элементы не будут повреждены даже в случае внезапной остановки насоса.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения гладкий участок каждого вала ротора расположен на одном из концов вала. Это позволяет без труда отделить зону сжатия, где происходит эффективное перемещение и сжатие подлежащей откачке текучей среды роторными элементами, опирающимися на валы роторов, и приводную зону, где расположено приводное устройство валов роторов, в частности, гладкий участок каждого вала ротора и, следовательно, также и ремень. Благодаря этому исключается возможное загрязнение зоны сжатия через приводную зону.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения диаметр гладкого участка на каждом валу ротора меньше, чем диаметр зубчатого колеса.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения два зубчатых колеса имеют одинаковый диаметр, и два гладких участка имеют одинаковый диаметр. Благодаря этому упрощается синхронизация вращения валов роторов. Действительно, при наличии одинаковых диаметров можно без труда обеспечить одинаковую скорость вращения валов роторов.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения ремень частично окружает один из гладких участков и прилегает снизу к другому гладкому участку. Это позволяет несложным образом привести валы роторов во вращательное движение в противоположных направлениях. Поскольку в сухих вакуумных насосах известного уровня техники, например, винтовых насосах, насосах Рутса или кулачковых насосах, обычно используются валы роторов, предусматривающие приведение во вращательное движение в противоположных направлениях друг относительно друга, приводное устройство насоса, соответствующее настоящему изобретению, может быть адаптировано и применено для приведения в действие насосов известного уровня техники.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения зубчатое колесо и гладкий участок вала ротора расположены на одном и том же осевом конце этого вала. Таким образом, возможна простая геометрия ремня, позволяющая исключить энергетические потери и риск его разрыва.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждый гладкий участок расположен на окружной поверхности дискообразной части. Это позволяет, в частности, увеличить поверхность контакта между ремнем и валом ротора и, таким образом, оптимизировать приведение валов роторов во вращение ремнем. Кроме этого, уменьшается риск соскальзывания ремня относительно гладкого участка, благодаря чему снижается риск нарушения синхронизации валов роторов.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения дискообразные части и приводное колесо находятся, по существу, в одной плоскости. Таким образом, и ремень возможно разместить в одной плоскости, благодаря чему снижается риск разрыва ремня.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения точки, полученные проекцией осей вращения валов роторов и приводного вала находятся на одной прямой на плоскости, которая им перпендикулярна. Благодаря этому давление ремня на гладкие участки валов роторов одинаково, что гарантирует их оптимальную синхронизацию.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения расстояние между приводным валом и ближайшим к нему валом ротора является регулируемым. Благодаря этому возможно регулировать натяжение приводного ремня и оптимизировать вращение валов роторов. Регулируя натяжение ремня, можно свести к минимуму риск нарушения синхронизации валов роторов и, таким образом, исключить возможность того, что зубчатые колеса потеряют контакт друг с другом, необходимый для восстановления синхронизации.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вакуумный насос представляет собой сухой вакуумный насос, в котором роторные элементы имеют форму лопастей, вписывающихся (вкладывающихся) друг в друга.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вакуумный насос представляет собой насос Рутса, винтовой насос или кулачковый насос.

В другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения вакуумный насос является одноступенчатым или многоступенчатым.

Наконец, в другом предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения приводное устройство включает приводной вал, на конце которого установлено, по меньшей мере, одно приводное колесо, предназначенное для приведения в движение двух ремней.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Другие преимущества и отличительные особенности изобретения описаны более подробно далее со ссылкой на прилагаемые фигуры, где схематично представлено:

- фиг. 1: сухой вакуумный насос, в данном случае, сухой насос Рутса, соответствующий первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, вид сверху в перспективе;

- фиг. 2: часть вакуумного насоса, представленного на фиг. 1;

- фиг. 3: часть вакуумного насоса, представленного на фиг. 1, где картер насоса не виден;

- фиг. 4: вид спереди вакуумного насоса, представленного на фиг. 1-3;

- фиг. 5: сухой вакуумный насос, в данном случае, сухой насос Рутса, соответствующий второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, вид сверху в перспективе;

- фиг. 6: вид спереди вакуумного насоса, представленного на фиг. 5;

- фиг. 7: вид сверху вакуумного насоса, представленного на фиг. 5; и

- фиг. 8: вид вакуумного насоса спереди в поперечном сечении по А-А на фиг. 7.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сухой вакуумный насос, соответствующий настоящему изобретению представляет собой агрегат, в состав которого входит приводное устройство 1, содержащее двигатель 2, как правило, электрический, приводящий во вращательное движение приводной вал 3, на переднем конце которого закреплено, по меньшей мере, одно приводное колесо 4, предназначенное для приведения в движение, по меньшей мере, одного ремня 5.

Сухой вакуумный насос, соответствующий первому предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, в данном случае, в форме сухого насоса Рутса, показанный на фиг. 1, представляет собой агрегат, в состав которого входит приводное устройство 1, содержащее двигатель 2, как правило, электрический, приводящий во вращательное движение приводной вал 3, на переднем конце которого закреплено, по меньшей мере, одно приводное колесо 4, предназначенное для приведения в движение, по меньшей мере, одного ремня 5.

Рядом с приводным устройством установлен картер, состоящий из нижней части 6 и верхней части (не показана), в котором с возможностью вращения установлено, по меньшей мере, два ротора 7, 8. Каждый ротор 7, 8 включает вал 9, 10 ротора, снабженный роторным элементом 11, 12, в данном случае, в форме лопасти и предусматривающий приведение во вращательное движение ремнем 5. Каждый вал 9, 10 ротора на одном из осевых концов снабжен зубчатым колесом 13, 14, предпочтительно, на переднем конце.

Как показано более наглядно на фиг. 2, оси вращения валов 9, 10 роторов 7, 8 параллельны друг другу и, вообще, параллельны оси вращения приводного вала 3.

Роторные элементы 11, 12 в форме лопасти, как правило, идентичны, и расстояние между осями вращения валов 9, 10 роторов 7, 8 выбрано так, что роторные элементы 11, 12 в форме лопасти могут взаимодействовать, обеспечивая прямое вытеснение и сжатие подлежащей откачке текучей среды, как хорошо известно специалистам в данной области. Поскольку роторы 7, 8 подразумевают вращение в противоположных направлениях, их роторные элементы 11, 12 в форме лопасти повернуты друг относительно друга под углом 90° (см. фиг. 3).

Впускное отверстие (не показано) текучей среды, такой как воздух, расположено позади картера, а выпускное отверстие (не показано) текучей среды находится спереди. Таким образом, вращение роторных элементов 11, 12 в форме лопасти вызывает циркуляцию и сжатие текучей среды.

Согласно изобретению, ремень 5 является гладким, как и приводное колесо 4, что означает, что приводное колесо 4 имеет гладкую осевую окружную поверхность 15.

Гладкое приводное колесо 4 предусматривает взаимодействие с ремнем 5, прилегающим к нему, который, в силу этого, может быть приведен в движение посредством вращения вала 3 двигателя 2.

Ремень 5 предназначен для воздействия на валы 9, 10 роторов 7, 8 с целью их вращения, при этом, валы 9, 10 роторов имеют участки с гладкими осевыми окружными поверхностями, предназначенные для прилегания ремня 5. Гладкие участки 16, 17 расположены на переднем конце валов 9, 10 роторов 7, 8.

Как показано, в частности, на фиг. 4, ремень 5 образует петлю, идущую от приводного колеса 4 к первому валу ротора, то есть, валу 9 ротора, наиболее удаленному от приводного колеса 4. Ремень 5 прилегает к гладкой осевой окружной поверхности 15 приводного колеса 4 и гладкому участку 16 вала 9 ротора и натянут между указанными валом 9 ротора и приводным колесом 4.

При этом, чтобы вращать также второй вал 10 ротора, расположенный между первым валом 9 ротора и приводным колесом 4, ремень 5 должен контактировать с гладким участком 17 второго вала 10 ротора, прилегая к нему. Это достигается путем изменения траектории ремня 5, которая, если бы существовал только один вал, была бы трапециевидной. Так, траекторию ремня 5 отклоняют, пропуская его под гладким участком 17 второго вала 10 ротора.

Таким образом, ремень 5 частично окружает колесо 4 приводного устройства 1 и гладкий участок 16 первого вала 9 ротора и прилегает снизу к гладкому участку 17 второго вала 10 ротора.

Предпочтительно, точки, полученные проекцией осей вращения валов 9, 10 роторов 7, 8 и приводного вала 3 на перпендикулярную им плоскость, находятся на одной прямой, что показано прямой L на фиг. 4.

Длина ремня 5 и/или расстояние между приводным устройством 1 и картером выбраны так, что ремень 5 остается в достаточной степени натянутым для того, чтобы выполнять функцию вращения первого 9 и второго 10 валов роторов 7, 8.

Преимущественно, можно предусмотреть, чтобы расстояние между приводным устройством 1 (или приводным валом 3) и картером (или вторым валом 10 ротора 8) было регулируемым, что позволяет использовать ремни разной длины и оптимальным образом регулировать натяжение ремня 5.

Для облегчения приведения во вращательное движение валов 9, 10 роторов 7, 8, каждый из них, предпочтительно, снабжен увеличивающей диаметр вала дискообразной частью 19, 20, осевая окружная поверхность которой является гладкой и образует гладкий участок 16, 17 рассматриваемого вала 9, 10 ротора. Предпочтительно, дискообразные части являются шкивами. Дискообразные части 19, 20 и приводное колесо 4 находятся, по существу, в одной плоскости и эффективным образом взаимодействуют с ремнем 5. Их осевая ширина, вообще, по меньшей мере, равна ширине ремня 5.

Согласно изобретению, зубчатые колеса 13, 14, закрепленные на валах 9, 10 роторов, предпочтительно, на их передних концах, имеют размер, обеспечивающий их сцепление друг с другом, и расположены в одной плоскости. Сумма диаметров зубчатых колес 13, 14, по существу, равна расстоянию между осями вращения валов 9, 10 роторов 7, 8, учитывая размер зубцов.

Важно подчеркнуть, что согласно изобретению, размер зубчатых колес 13, 14 выбран так, что их зубцы воспринимают нагрузку только тогда, когда вращение валов 9, 10 роторов асинхронное. В другое время зубчатые колеса 13, 14 находятся в зацеплении друг с другом, однако, их зубцы не нагружены. Действительно, функцией зацепления, образуемого зубчатыми колесами 13, 14, не является передача момента вращения от одного вала ротора к другому в отличие от насосов известного уровня техники. Функцией зубчатых колес 13, 14 является только автоматическая синхронизация вращения валов 9, 10 роторов. Поэтому зубчатые колеса 13, 14 не нуждаются в смазке, и в приводном устройстве насоса в целом можно обойтись без смазки.

Обеспечение оптимальной синхронизации валов 9, 10 роторов и, следовательно, роторов 7, 8 позволяет выполнить роторные элементы 11, 12 с уменьшенным зазором между ними и между ними и картером насоса, более конкретно, статором насоса, по сравнению с зазором, применяемым в насосах известного уровня техники, снабженных зубчатыми ремнями. Уменьшенный зазор между роторными элементами 11, 12, в конечном счете, способствует тому, что камеры сжатия, образующиеся при вращении роторных элементов 11, 12, отличаются меньшими утечками и, следовательно, большим коэффициентом сжатия при том же размере насоса.

Кроме этого, в случае разрыва ремня 5 или в случае остановки насоса, зацепление, образуемое зубчатыми колесами 13, 14, играет роль «шасси», что позволяет избежать повреждения роторных элементов 11, 12 в форме лопасти, предотвращая их трение друг о друга. Действительно, зубчатые колеса 13, 14 позволяют остановить вращение роторов 7, 8 в синхронизированной режиме без каких-либо повреждений.

Предпочтительно, диаметр гладких участков 16, 17 валов 9, 10 роторов 7, 8 меньше диаметра зубчатых колес 13, 14, установленных на валах 9, 10.

Вообще, зубчатые колеса 13, 14 имеют одинаковый диаметр, и два гладких участка 16, 17, которые находятся или не находятся на дискообразных частях 19, 20, также имеют одинаковый диаметр.

Согласно второму предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения, сухой вакуумный насос, показанный в форме сухого насоса Рутса на фиг. 5, представляет собой агрегат, в состав которого входит приводное устройство 1, включающее двигатель 2, как правило, электрический, вращающий приводной вал 3, на переднем конце которого закреплено, по меньшей мере, одно приводное колесо 4, предназначенное для приведения в движение двух ремней 5а, 5b.

Согласно этому варианту осуществления изобретения, два ремня 5а, 5b, а также приводное колесо 4, являются гладкими, то есть, на приводном колесе 4 имеется гладкая осевая окружная поверхность 15.

Гладкое приводное колесо 4 предусматривает взаимодействие с двумя ремнями 5а, 5b, параллельно прилегающими к нему, которые, в силу этого, могут быть приведены в движение посредством вращения вала 3 двигателя 2. В том варианте осуществления изобретения гладкое приводное колесо 4 снабжено промежуточной канавкой, разделяющей два гладких участка, предназначенные для размещения и удерживания каждого из двух ремней 5а, 5b в осевом направлении.

Согласно одному из вариантов, приводное устройство 1 включает приводной вал 3, на переднем конце которого установлено два приводных колеса, предназначенных для приведения в движение двух ремней 5а, 5b.

Два ремня 5а, 5b предназначены для воздействия на валы 9, 10 роторов 7, 8 с целью их вращения, при этом, валы 9, 10 роторов имеют участки с гладкими осевыми окружными поверхностями, предназначенные для прилегания параллельно друг другу двух ремней 5а, 5b. Гладкие участки 16, 17 расположены на переднем конце валов 9, 10 роторов 7, 8 и снабжены промежуточной канавкой, разделяющей два гладких участка каждого вала 9, 10 ротора, предназначенные для размещения и удерживания каждого из двух ремней 5а, 5b в осевом направлении.

Как показано, в частности, на фиг. 5, каждый из двух ремней 5а, 5b параллельно другому образует петлю, идущую от приводного колеса 4 к первому валу ротора, то есть, валу 9 ротора, наиболее удаленному от приводного колеса 4. Два ремня 5а, 5b прилегают параллельно к гладкой осевой окружной поверхности 15 приводного колеса 4 и гладким участкам 16 вала 9 ротора и натянуты между указанными валом 9 ротора и приводным колесом 4.

При этом, чтобы вращать также второй вал 10 ротора, расположенный между первым валом 9 ротора и приводным колесом 4, два ремня 5а, 5b должны контактировать с гладкими участками 17 второго вала 10 ротора, прилегая к нему. Это достигается путем изменения траектории двух ремней 5а, 5b, которая, если бы существовал только один вал, была бы трапециевидной. Так, траекторию двух ремней 5а, 5b отклоняют, пропуская их под гладкими участками 17 второго вала 10 ротора (ср. фиг. 5 и 6).

Таким образом, ремни 5а, 5b частично окружают колесо 4 приводного устройства 1 и гладкие участки 16 первого вала 9 ротора и прилегают снизу к гладким участкам 17 второго вала 10 ротора (ср. фиг. 6).

Для облегчения приведения во вращательное движение валов 9, 10 роторов 7, 8, каждый из них, предпочтительно, снабжен дискообразной частью 19, 20, увеличивающей диаметр вала, осевая окружная поверхность которой является гладкой и снабжена промежуточной канавкой, разделяющей два гладких участка, предназначенные для размещения и удерживания каждого из двух ремней 5а, 5b в осевом направлении. Дискообразные части 19, 20 образуют гладкие участки 16, 17 рассматриваемого вала 9, 10 ротора (ср. фиг. 7).

Согласно одному из вариантов, на каждом валу 9, 10 роторов 7, 8 имеется две дискообразные части 19, 20.

Дискообразные части 19, 20 и приводное колесо 4 находятся, по существу, в одной плоскости и эффективным образом взаимодействуют с двумя ремнями 5а, 5b. Их осевая ширина, вообще, по меньшей мере, равна ширине двух ремней 5а, 5b (ср. фиг. 7).

В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 6-8, дискообразные части 19, 20 снабжены подшипниками, такими как герметичные подшипники, шариковые подшипники или шариковые подшипники с глубокими канавками.

Вообще, риск соскальзывания ремня является функцией момента и угла зацепления ремня на дискообразных частях. Преимущественно, согласно второму предпочтительному варианту осуществления изобретения, каждый из двух ремней 5а, 5b подвергается риску соскальзывания независимо, благодаря чему дополнительно уменьшается работа восстановления синхронизации зубчатых колес. Таким образом, компенсация риска соскальзывания путем использования двух ремней 5а, 5b позволяет снизить и ограничить риск нарушения синхронизации зубчатых колес и их износ.

Очевидно, что в процессе реализации в настоящее изобретение могут быть внесены многочисленные изменения. Хотя для примера было описано два не имеющих ограничительного характера варианта осуществления изобретения, понятно, что они не подразумевают исчерпывающего определения всех возможных вариантов осуществления. Конечно, предусматривается возможность замены описанного средства эквивалентным, не выходящей за рамки настоящего изобретения. Все подобные модификации являются частью общедоступных сведений, известных специалистам в области вакуумных насосов. В частности, специалистам понятно, что приводное устройство с ременной передачей настоящего изобретения может быть использовано в насосах прямого вытеснения любого типа, в которых имеется два вращающихся ротора, например, винтовом насосе или кулачковом насосе, будь то сухой или смазываемый насос, одноступенчатый или многоступенчатый.

Изобретение относится к сухому вакуумному насосу. Насос содержит приводное устройство (1), включающее приводной вал (3), на конце которого установлено, по меньшей мере, одно приводное колесо (4), предназначенное для приведения в движение, по меньшей мере, одного ремня (5), по меньшей мере, два параллельных ротора (7, 8), каждый из которых включает вал ротора, снабженный роторным элементом (11, 12). Вал приводится во вращение ремнем (5) и оборудован на одном из осевых концов зубчатым колесом (13, 14). Колесо (4) и ремень (5) являются гладкими. Каждый вал включает, по меньшей мере, один гладкий участок (16, 17), выполненный с возможностью взаимодействия с ремнем (5). Зубчатые колеса (13, 14) валов выполнены с возможностью зацепления друг с другом. Изобретение направлено на создание сухого вакуумного насоса, приводное устройство которого не требует смазки и обеспечивает синхронизацию валов роторов. 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Сухой вакуумный насос, содержащий:

- приводное устройство (1), содержащее приводной вал (3), на конце которого установлено, по меньшей мере, одно приводное колесо (4), предназначенное для приведения в движение, по меньшей мере, одного ремня (5);

- по меньшей мере, два параллельных ротора (7, 8), каждый из которых содержит вал (9, 10) ротора, снабженный роторным элементом (11, 12), при этом вал (9, 10) ротора приводится во вращение ремнем (5) и оборудован на одном из осевых концов зубчатым колесом (13, 14),

отличающийся тем, что:

приводное колесо (4) и ремень (5) являются гладкими;

каждый вал (9, 10) ротора (7, 8) содержит, по меньшей мере, один гладкий участок (16, 17), выполненный с возможностью взаимодействия с ремнем (5), и

зубчатые колеса (13, 14) валов (9, 10) ротора (7, 8) имеют такие размеры и выполнены так, что зацепляются друг с другом.

2. Вакуумный насос по п. 1, в котором зубчатые колеса (13, 14) выполнены так, что зубцы соответствующих зубчатых колес испытывают нагрузку только тогда, когда валы (9, 10) роторов приведены во вращение асинхронно.

3. Вакуумный насос по одному из пп. 1 или 2, в котором угловой зазор зубчатых колес (13, 14) меньше, чем угловой зазор роторных элементов (11, 12).

4. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором гладкий участок (16, 17) каждого вала (9, 10) ротора (7, 8) расположен на одном из концов вала (9, 10).

5. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором диаметр гладкого участка на каждом валу (9, 10) ротора (7, 8) меньше, чем диаметр зубчатого колеса (13, 14).

6. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором два зубчатых колеса (13, 14) имеют одинаковый диаметр, и два гладких участка (16, 17) имеют одинаковый диаметр.

7. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором ремень (5) частично окружает один (16) из гладких участков (16, 17) и прилегает снизу к другому гладкому участку (17).

8. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором зубчатое колесо (13, 14) и гладкий участок (16, 17) вала (9, 10) ротора (7, 8) расположены на одном и том же осевом конце этого вала (9, 10).

9. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором каждый гладкий участок (16, 17) расположен на окружной поверхности дискообразной части (19, 20) валов (9, 10) роторов.

10. Вакуумный насос по п. 9, в котором дискообразные части (19, 20) и приводное колесо (4) находятся, по существу, в одной плоскости.

11. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором точки, полученные проекцией осей вращения валов (9, 10) роторов (7, 8) и приводного вала (3), находятся на одной прямой на плоскости, которая им перпендикулярна.

12. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором расстояние между приводным валом (3) и ближайшим к нему валом (10) ротора является регулируемым.

13. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, который представляет собой сухой вакуумный насос, в котором роторные элементы (11, 12) имеют форму лопастей, вписывающихся друг в друга.

14. Вакуумный насос по любому из пп. 1-12, который представляет собой насос Рутса, винтовой насос или кулачковый насос.

15. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, который является одноступенчатым или многоступенчатым.

16. Вакуумный насос по любому из предшествующих пунктов, в котором приводное устройство (1) содержит приводной вал (3), на конце которого установлено, по меньшей мере, одно приводное колесо (4), предназначенное для приведения в движение двух ремней (5a, 5b).