МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ РОТОРНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС Советский патент 1995 года по МПК F04C13/00 F04C23/00 

Изобретение относится к насосостроению и касается конструкции вакуумного насоса объемного действия со встроенным приводным электродвигателем. Насос может быть использован в системах откачки газов, обеспечивающих высокую чистоту остаточной атмосферы в вакуумируемом объеме, в том числе для откачки агрессивных газов.

Известен многоступенчатый роторный вакуумный насос, содержащий корпус с окнами всасывания и нагнетания и размещенные в корпусе на двух параллельных валах роторы, разделенные перегородками и вращающиеся синхронно от привода, соединенного с одним из валов.

Недостаток данного насоса заключается в том, что он имеет большие осевые габариты ввиду внешнего расположения приводного электродвигателя.

Наиболее близким к предлагаемому является многоступенчатый роторный вакуумный насос, содержащий корпус с двумя торцевыми крышками и размещенные в его расточках на подшипниковых опорах два параллельных вала, на которых между радиальными перегородками установлены кулачковые роторы, перегородки имеют каналы, соединяющие всасывающие и нагнетательные окна ступеней насоса, а на валах установлены шестерни синхронизирующего механизма, кинематически связанные через промежуточную зубчатую передачу с приводным электродвигателем.

Недостаток данного вакуумного насоса состоит в том, что подшипники опор роторов расположены в области глубокого вакуума, вследствие чего в вакуумируемый объем возможна миграция паров смазки и продуктов износа подшипников. Кроме того, промежуточная зубчатая передача в приводе является дополнительным источником шума.

Цель изобретения улучшение эксплуатационных свойств путем исключения миграции паров смазки и продуктов износа подшипников в вакуумиpуемый объем и снижение шума.

Указанная цель достигается тем, что многоступенчатый роторный вакуумный насос, содержащий корпус с торцевыми крышками и радиальными перегородками, два параллельных вала, установленных в крышках на подшипниковых опорах, кулачковые роторы, размещенные на валах между перегородками с образованием ступеней сжатия, расположенный на одном из валов приводной двигатель и шестеренный механизм синхронизации, снабжен кожухом, закрепленным снаружи одной из крышек с образованием приводной полости, при этом электродвигатель и механизм синхронизации расположены в приводной полости, шестерни установлены на валах консольно, а электродвигатель размещен между крышкой и шестернями.

Такая компоновка насоса практически исключает попадание паров смазки и продуктов износа подшипников в вакуумируемые полости, так как подшипники и шестерни синхронизации расположены вне зоны глубокого вакуума. Встроенный электродвигатель герметично отделен от рабочих камер насоса и его ротор закреплен непосредственно на одном из валов, что снижает шум и механические потери ввиду исключения дополнительных кинематических связей в приводе, уменьшает общие габариты насосного агрегата.

На чертеже показан насос, меридиональный разрез.

Составной корпус насоса сформирован из сжатых в пакет болтами по фланцам проставок 1, 2, 3 и 4 с внутренними окнами каждая, радиальных перегородок 5, 6 и 7, расположенных между проставками 1-4, и двух торцевых крышек 8 и 9 с образованием рабочих камер 10, 11, 12 и 13, в которых на консольных частях двух параллельных валов 14 и 15, проходящих через окна в крышке 9 и в перегородках 5-7, размещены кулачковые роторы 16, 17, 18 и 19 ступеней насоса. На торцевой крышке 8 со стороны первой ступени выполнено всасывающее окно 20, а к другой торцевой крышке 9 прикреплен кожух 21, образующий приводную полость 22, в которой на одном из валов расположены ротор 23 электродвигателя и статор 24, закрепленный в кожухе 21. Валы 14 и 15 вращаются в двух парах подшипников 25 и 26, расположенных в расточках крышки 9 и кожуха 21. На вторых консолях валов установлены взаимодействующие между собой шестерни 27 механизма синхронизации. В радиальных перегородках 5-7 выполнены окна для соединения выхода каждой ступени с входом в последующую ступень (на чертеже не показаны). Выход последней ступени соединен с выпускным штуцером 28.

Вакуумный насос работает следующим образом. Электродвигатель синхронно вращает валы 14 и 15 с установленными на них кулачковыми роторами 16-19. Откачиваемая газовая среда, поступая через всасывающее окно 20, последовательно проходит через все ступени насоса, в которых известным образом осуществляется ее сжатие и выход через выпускной штуцер 28. Рабочие камеры 10 и 13 отделены от подшипников 25 торцевой крышкой 9, а проходящие через крышку консоли валов 14 и 15 уплотнены относительно крышки. Поэтому пары смазки и продукты износа подшипников не могут проникнуть в зону глубокого вакуума в корпусе насоса и в вакуумируемую емкость. С другой стороны, при откачке агрессивных или токсичных газов их проникновение в полость привода также исключено.

Применение в насосе встроенного приводного электродвигателя позволяет исключить пpомежуточные передаточные звенья, т.е. снизить производственный шум, выполнить насос в виде моноблока, в том числе с цилиндрической по внешнему диаметру формой корпуса, что упрощает изготовление и монтаж насоса в системах вакуумирования.

Технико-экономический эффект от использования вакуумного насоса заключается в том, что исключается загрязнение остаточной атмосферы вакуумируемого объема парами смазки, снижается производственный шум, уменьшаются габариты и материалоемкость насосного агрегата.

Использование: для откачки агрессивных газов. Сущность изобретения: в торцевых крышках корпуса установлены два параллельных вала посредством подшипниковых опор. Кулачковые роторы размещены на валах с образованием последовательных ступеней сжатия, разделенных радиальными перегородками. Приводной двигатель расопложен на одном из валов. Кожух закреплен с наружной стороны одной из крышек с образованием приводной полости. Электродвигатель и механизм синхронизации расположены в этой полости. Шестерни установлены на валах коаксиально. Электродвигатель размещен между крышками и шестернями. 1 ил.

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ РОТОРНЫЙ ВАКУУМНЫЙ НАСОС, содержащий корпус с торцевыми крышками и радиальными перегородками, два параллельных вала, установленных в крышках посреством подшипниковых опор, кулачковые роторы, размещенные на валах с образованием последовательных ступеней сжатия, разделенных перегородками, приводной двигатель, расположенный на одном из валов, и шестеренный механизм синхронизации, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем исключения миграции паров смазки и продуктов износа подшипников и снижения шума, он снабжен кожухом, закрепленным с наружной стороны одной из торцевых крышек с образованием приводной полости, при этом электродвигатель и механизм синхронизации расположены в приводной полости, шестерни установлены на валах, а электродвигатель размещен между крышкой и шестернями.