Препаративная ультрацентрифуга Советский патент 1988 года по МПК B04B5/00 B04B9/00 

11

о

7 S

Изобретение относится к высокоскоростным центробежным устройствам для разделения жидких смесей при проведении исследований в области молекуляр- ной биологии, биохимии, вирусологии, высокополимерной химии и других смежных науках.

Целью изобретения является повьппе- ние надежности и ресурса работы ультрацентрифуги.

На чертеже изображена ультрацентрифуга, общий вид.

Препаративная ультрацентрифуга включает установленный на валу 1 в вакуумной камере 2 ротор 3, привод ротора, состоящий из статора 4 и ротора электродвигателя 5. Упругий стержень 6 упирается в демпфер 7 и жестко связан с ротором электродви- гателя 5.

Магнитная опора 8 состоит из кольцевого магнита 9 и якоря 10 и укреплена на нижней крышке 11 под ротором 3. Вал 1 ротора 3 установлен в под- шипниковом узле 12, расположенном во внутренней полости кольцевого магнита 9. Якорь 10 магнитной опоры 8 выполнен в виде пластины, жестко соединенной с ротором электродвигателя 5 и валом 1 ротора 3. Кольцевой магнит 9 питается от блока управления (не показан) в зависимости от веса (датчик 13 давления) и наличия вращения (датчик 14 оборотов) препаративного ротора 3. Магнитная опора 8 обеспечивает посадку вала 1 либо на подщипни- ки подшипникового узла 12, когда обороты вала 1 равны 0-3 Гц, либо упругим стержнем 6 на износостойкий подпятник демпфера 7, когда обороты вала 1 превьппают 3 Гц. При этом обеспечивается постоянство давления упругого стерзкня 6 на подпятник демпфера 7 при установке любого препаративного ротора.

Подшипниковый узел 12 содержит два радиапьно-упориых подшипника. Он служит опорой вала 1 в моменты установки и снятия сменного препаративного ро- тора 3, когда обороты вала 1 равны 0-3 Гц, а также при аварийных ситуациях.

Демпфер 7 представляет собой гидравлическое устройство, обеспечиваю- щее динамическую устойчивость системы вал - препаративный ротор. Колебания системы передаются демпферу 7 через упругий стержень 6, который является

единственной механической опорой системы при вращении ее с частотой, превышающей 3 Гц. Упругий стержень 6 имеет геометрию, обеспечивающую необходимую связь системы с демпфером 7 и возможность самобалансировки ее. Пружина 15 постоянно поджимает демпфер 7 с усилием около 0,5 кгс к упругому стержню 6.

Ультрацентрифуга работает следующим образом.

При включении ультрацентрифуги в сеть магнитная опора 8 включается на максимальную подъемную силу. Вал 1 садится на подшипники подшипникового узла 12. Производится установка препаративного ротора 3 на вал 1, который вместе с препаративным ротором остается на подшипниках подшипникового узла 12. Закрывается крьш1ка рабочей камеры 2 ультрацентрифуги. Производятся откачка и охлаждение рабочей камеры до заданных параметров. Включается разгон препаративного ротора. При достижении препаративным ротором оборотов около 3 Гц блок управления магнитной опоры 8 обеспечивает снижение подъемной силы до величины на 1 кгс меньше веса установленного препаративного ротора 3. При этом вал 1 вместе с ротором 3 и демпфером 7 опускается и отходит от подшипников подшипникового узла 12. Демпфер 7, сжав пружину 15, устанавливается в нижнем положении. При этом вал 1 имеет две опоры: одну механическую - на подпятник демпфера 7, а другую бесконтактную - магнитную. На этих опорах препаративный ротор 3 разгоняется до номинальных оборотов, работает на них и тормозится до оборотов около 3 Гц. При достижении ротором 3 частоты вращения 3 Гц магнитная опора 8 поднимает вал I с ротором 3 и устанавливает его в подшипники подшипникового узла 12. Рабочую камеру соединяют с атмосферой, открывают крьшжу, снимают ротор 3 с вала 1. Вал I остается в подшипниках подшипникового узла 12 до установки следующего ротора.

Таким образом, за счет распределения нагрузок: при установке ротора пуске и аварийных ситуациях на подшипниковый узел, а при разгоне ротора и на номинальных оборотах на систему кольцевой магнит - упругий стержень, обеспечивается повьшение надеж3,4

ности и ресурса работы ультрацентрифуги.

Формула изобретения

Препаративная ультрацентрифуга, включающая установленный на валу в вакуумной камере ротор, привод ротора, состоящий из статора и ротора электродвигателя, упругий стержень, упирающийся на демпфер и жестко связанный с ротором электродвигателя, и магнитную опору, состоящую из кольце

1А467

вого магнита и якоря, отличающаяся тем, что, с целью повьппе- ния надежности и ресурса работы ульт- рацентрифуги, магнитная опора укреплена под ротором, при этом вал ротора установлен в подшипниковом узле, расположенном во внутренней полости кольцевого магнита, Л якорь магнитной 0 опоры выполнен в виде пластины, жестко соедииенной с ротором электродвигателя, упругим стержнем и валом ротора.

Изобретение относится к высокоскоростным центробежным устройствам для разделения жидких смесей при проведении исследований в области молекулярной биологии, биохимии и других науках. Целью изобретения является повьшение надежности и ресурса работы ультрацентрифуги. Препаративная ультрацентрифуга включает установленный на валу I.в вакуумной камере 2 ротор 3, привод ротора, состоящий из статора 4 и ротора электродвигателя 5. Упругий стержень 6 упирается в демпфер 7 и жестко связан с ротором электродвигателя 5. Магнитная опора 8 состоит из кольцевого магнита 9 и якоря 10 и укреплена на нижней крьшке П вакуумной камеры 2 под ротором 3. Вал 1 ротора 3 установлен в подшипниковом узле 12, расположенном во внутренней полости кольцевого магнита 9. Якорь 10 выполнен в виде пластины, жестко соединенной с ротором электродвигателя 5 и валом 1 ротора 3. При пуске и остановке ротор 3 вращается в подшипниковом узле 12, а при номинальных оборотах - в магнитной опоре, состоящей из кольцевого магнита 9 и упругого стержня 6. 1 ил. § (Л