Двухступенчатый турбомолекулярный насос

 

Изобретение позволяет повысить надежность и обеспечить оптимальные откачные характеристики насоса. При разогреве ротора 6 и статорного кольца 10 происходит стабилизация зазора 11 в результате расширения жидкости, заполняющей полость 12. Давление жидкости передается в полые упругие элементы 13, которые перемещают вверх кольцо 10. Начальная величина зазора 11 устанавливается винтами 15. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 04 D 19/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О А

0Рл РС

mu ь

Ю

Физ. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 431573 1/25-29 (22) 12. 10. 87 (46) 23.10.89. Бюл. Н 39 (72) А.С.Скоркин (53) 621.521 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1285198; кл. F 04 D 19/04, 1985

Заявка Японии и 60-230599, кл. F 04 D 19/04, опублик. 1985. (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ТУРБОНОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОС

„„BU„„1516625 А ) 2 (57) Изобретение позволяет повысить надежность и обеспечить оптимальные откачные характеристики насоса, При разогреве ротора 6 и статорного кольца 10 происходит стабилизация зазора

11 в результате расщирения жидкости, заполняющей полость 12. Давление жидкости передается в полые упругие элементы 13, которые перемещают вверх кольцо 10. Начальная величина зазора

11 устанавливается винтами 15. 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

1516625

Изобретение относится к области нас-.осостроения, а именно — к конструкциям турбомолекулярных насосов.

Цель изобретения — повышение на5 дежности и обеспечение оптимальных откачных характеристик путем поддер>нания постоянной величины зазора между коническим ротором и статорным кольцом.

На фиг 1 представлен насос, продольный разрез; на фиг,2 — статорное кольцо с полым упругим элементом, т1родольный разрез.

Двухступенчатый турбомолвкулярный насос содержит ступенчатый корпус 1 с переходным участком 2, установленные в корпусе 1 на общем вертикальном валу 3 входную турбинную ступень 4, выходную центробежно-щелевую ступень в виде усеченного конического ротора 6, пакет 7 статорных дисков и размещенное на фланце-основании 8 в нижней ступени 9 корпуса 1 статорное кольцо 10,. охватывающее с зазором 11 конической ротор 6, при этом в ста" торном кольце 0 выполнена внутренняя полость 12, .заполненная охлаждающей жидкостью. На нижнем торце статорного кольца 10 установлены полые упругие элементы 13, полости 14 которых сообщены с внутренней полостью 12 статорного кольца 1О, на фланце-основании 8 расположены рег.лировочные винты 15, контактирующие с попыми упругими э.пементами 13. а статорное кольцо 10 установлено с зазором 16 между кольцом !

О и переходным участком 2 корпуса 1 и подпружинено относите.пьно последнего. Иежду корпусом 1 и статорным коль- 0 цом 10 установлены уплогнительные элементы 17, образующие полость 18 охлаждения, снабженную каналами 19 и 20 подвода и отвода охлаждающей среды.

Двухступенчатый турбомолекулярный насос работает следующим образом.

После создания в насосе предварительного разрежения вал 3 раскручивается до номинальных оборотов. Газ со стороны входа в насос сначала захватывается и оттачивается в осевом направлении турбинной ступенью 4 и пакетом статорных дисков 7, а далее по зазору

11 центробежно-щелевой ступени 5 прокачивается на выход. В центробежно55 щелевой ступени 5 насоса газ, как правило, течет в молекулярно-вязкостном и чисто вязкостном режимах и подвергается сильному нагреву при сжатии.

Нагретый при сжатии газ отдает тепло коническому ротору 6, статорному кольцу 10 и находящейся в полости 12 жидкости.

Ротор 6 при прогреве увеличивается в диаметре и уменьшает зазор 11. Однако вследствие теплового расширения жидкости и увеличения ее давления в полости 12 происходят перемещение статорного кольца 10 вертикально вверх и, как следствие, восстановление зазора 11 до изначально установленной величины.

По прошествии определенного времени работы насоса в последнем устанавлива" ется тепловое равновесие. Длительность установления равновесия зависит от теплоемкости конструкции насоса, интенсивности притока тепла от сжимаемого газа и интенсивности съема тепла через наружную стенку статорного кольца 10 с помощью охлаждающей жидкости, подаваемой в герметизированную с помощью упругих уплотнительных элементов 17 полость 18 между наружной стен" кой статорного кольца 10 и корпусом 1.

При снижении газовой нагрузки на насос или степени сжатия тепловой поток от газа уменьшается и работа системы регулирования зазора 11 происходит в обратной последовательности °

Изменение начального зазора ll выполняется регулировочными винтами

15 через нажимную направляющую 21.

Дальнейшая последовательность работы остается аналогично описанной. формула изобретения

1. Двухступенчатый турбомолекулярныи насос, содержащии корпус с переходным участком, установленные в корпусе на общем вертикальном валу входную турбинную ступень, выходную центробежно-щелевую ступень в виде усеченного конического ротора, пакет статорных дисков и размещенное на фланце-основании в нижней ступени корпуса статорное кольцо, охватывающее с зазором конический ротор, при этом в статорном кольце выполнена внутренняя полость, заполненная охлаждающей жидкостью, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и обеспечения оптимальных откачных характеристик путем поддержания постоянной величины зазора между коническим ротором и статорным кольцом, на нижнем торце послед15166? 5

Составитель Ю.Никитченко

Редактор Л. Гратилло Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 6361/31 Тираж 522 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 111 него установлены полые упругие элементы, полости которых сообщены с внутренней полостью статорного кольца, на фланце-основании расположены регулировочные винты, контактирующие с полыми упругими элементами, а статорное кольцо установлено с зазором между кольцом и переходным участком корпуса и подпружинено относительно последнего.

2. Насос по и.1, о т л и ч а ю шийся тем, что между корпусом и статорным кольцом установлены уплотнительные элементы, образующие полость охлаждения, снабженную каналами подачи и отвода охлаждающей среды.