Многоступенчатый вакуумный насос типа rоотs

 

Сущность изобретения: картер частично заполнен маслом. Радиальные перегородки размещены в статоре, образуя последовательные ступени сжатия. Параллельные валы установлены на подшипниках в торцовых крышках статора. Уплотнительная прокладка установлена на каждом из валов в передней торцовой крышке. Лопастные роторы закреплены на валах с возможностью вращения в противоположных направлениях и образования в статоре рабочих камер. Вал приводного двигателя кинематически связан с одним из параллельных валов. Шестеренный механизм синхронизации размещен в картере со стороны передней торцовой крышки. Блок герметичности размещен в статоре со стороны передней торцовой крышки и выполнен в виде дисковой перегородки, имеющей зону выемки вокруг двух валов с образованием полости сжатия. Полость сообщена клапаном с каналом отвода , и в ней размещено лабиринтное уплотнение с неподвижной и подвижной частью. Подвижная часть закреплена на валу , неподвижная - на перегородке. В перегородке выполнена кольцевая камера охлаждения. Полость сжатия подключена к источнику инертного гЗЗа. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК Ы 1784072 АЗ (я)5 Е 04 С 25/00, 18/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР .ъщ»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (54) МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ВАКУУМНЫЙ . НАСОС ТИПА ROOTS (57) Сущность изобретения: картер частично заполнен маслом. Радиальные перегородки размещены в статоре, образуя последовательные ступени сжатия. Параллельные валы установлены на подшипниках в торцовых крышках статора. Уплотнительная прокладка установлена на каждом иэ валов в пере- ной в картере, прикрепленном к соответствующей торцовой крышке статора, причем оба вала проходят каждый сквозь указанную крышку через прокладку герметичности с краями.

В насосе этого типа нет масляной прокладки между лопастями Сжатия и камерами сжатия ("сухой" насос), Однако картер, в котором размещается зубчатая передача, содержит масло для смазки зубчатой передачи и, хотя картер отделен от ближайшей камеры сжатия прокладкой с краями вокруг каждого вала. получаемая герметичность недостаточна. Когда такой насос используется в качестве первичного, предпочтитель(21) 4742466/29 (22) 04.11.89 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (31) 88 14494 (32) 07.11,88 (33) FR (71) Алькатель Сит (FR) (72) Доминик Гитте, Эрик Таберле и ЖанФрансуа Вюйллермоз (FR) (56) Заявка Великобритании

N- 2137696, кл. F 04 С 18/18, опублик. 1984.

Изобретение относится к погружному многоступенчатому вакуумному насосу, Содержащему статор с последовательными камерами сжатия, разделенными в oceaoé направлении, радиальные перегородки, рО торный комплект, размещенный внутри статора и образованный двумя параллельными валами, удерживаемыми подшипнйкамй" в торцовых крышках. статора, причем каЖдый вал снабжен (в каждой камере) одной лопастью сжатия; таким образом, каждая камера содержитдве сопряженные лопасти сжатия, при этом один из двух валов приводится во вращение двигателем, а другой вал приводится во вращение в обратном направлении посредством зубчатой передачи, размещендней торцовой крышке. Лопастные роторы закреплены на валах с возможностью вращения в противоположных направлениях и образования в статоре рабочих камер. Вал приводного двигателя кинематически связан с одним из параллельных валов. Шестеренный механизм синхройизации размещен в картере со стороны передней торцовой крышки. Блок герметичности размещен в статоре со стороны передней торцовой крышки и выполнен в виде дисковой перегородки, имеющей зону выемки вокруг двух валов с образованием полости сжатия.

Полость сообщена клапаном с каналом отвода, и в ней размещено лабиринтное уплотнение с неподвижной и подвижной частью. Подвижная часть закреплена на ва- 3 лу, неподвижная — на перегородке. В перегородке выполне йа" Коль-цева я камера охлаждения. Полость сжатия подключена к источнику инертного гИа. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

1784072

15

35

50

55 но, чтобы камеры сжатия совершенно не имели масла.

Действительно, давление в ближайшей к картеру камере сжатия, которая образует ступень высокого давления, может, в соответствии с величиной давления всасывания насоса, быть выше давления в картере, т,е. выше атмосферного давления, из-за чего возникает опасность приподнимания кромок прокладки с краями.

Во избежание этого можно было бы уравновесить давление по обе стороны прокладки посредством патрубка. сообщающего картер и камеру сжатия, но в этом случае, облегчается прохождение масляных паров через этот патрубок от картера к камере сжатия и возникает возможность появления в этой камере следов масляной конденсации.

Использование прокладки с двумя краями, установленными валетом, также не рекомендуется, так как край со стороны камеры сжатия не может смазываться, вследствие чего происходит его износ, сокращающий срок службы.

Кроме того, прилегающая к картеру камера сжатия сильно нагревается вследствие сжатия газов, и эта высокая температура передается маслу, что приводит, с одной стороны, к уменьшению его вязкости и, следовательно, к более значительным утечкам, а с другой стороны — к более значительному испарению масла. затрудняющему улавливание паров. Наконец, откачанные газы, если они корродирующие, могут быстро привести в негодность прокладку герметичности и вызвать утечки.

Целью изобретения является повышение герметичности рабочих камер.

Для этого многоступенчатый вакуумный насос снабжен блоком герметичности, установленным торцовой крышкой, расположенной со стороны картера, и камерой сжатия, прилегающей к картеру, причем блок герметичности образован перегородкой, установленной вокруг каждого вала неподвижной части лабиринтной прокладки, каждый вал снабжен дополнительной подвижной частью лабиринтной прокладки, подвижные части лабиринтных прокладок размещены в общей полости блока герметичности, соединенного посредством клапана с каналом нагнетания камеры сжатия, прилегающей к картеру, при этом клапан делает возможнйм проход некристаллического вещества в направлении указанной полости к каналу нагнетания.

Блок герметичности содержит камеру.

В указанную полость может подаваться инертный газ в небольшом количестве. Блок герметичности может иметь камеру циркуляции охлаждающей воды.

На фиг.1 показан предлагаемый вакуумный насос; на фиг.2 — то >ке, частичный разрез; на фиг,3 — то же, вид сверху, частичный разрез.

Этот насос 10 состоит из статора и роторного комплекта. Статор собирают посредством наложения друг на друга пластин, содержащих боковые 1 и торцовые крышки

2 и 3 и радиальные перегородки 4. Таким образом, образуется множество последовательных камер сжатия 5. ограниченных в радиальном направлении перегородками

4, а в осевом направлении крышками 2 и 3.

Концы статора закрыты двумя крышками 6 и 7.

Роторный комплект, размещенный внутри статора, содержит два параллельных вала 8 и 9, удерживаемых подшипниками качения 11 и 12 в крышке 2, а также в крышке 3.

В каждой камере сжатия 5 вал 8 снабжен лопастью сжатия 13, а вал 9 — лопастью сжатия 14. Следовательно,-каждая камера сжатия 5 принимает две лопасти сжатия 13 и 14. Эти лопасти имеют сопряженные профили.

Вал 8 приводится во вращение двигателем привода 15 посредством соединительного устройства 16, Вал 9 приводится во вращение в обратном направлении зубчатой передачей, содержащей шестерню 17, установленную на валу 8, и шестерню 18, установленную на валу 9. Эта зубчатая передача 17-18 размещена в крышке 6 картера. Эта крышка-картер 6 прикреплена к крышке 2. При работе картер 6 содержит масло для смазки зубчатой передачи 17 — 18, Вал 8 проходит сквозь крышку 2 через прокладку герметичности с краями 19; таким же образом вал 9 проходит сквозь крышку 2 через прокладку герметичности с краями 20.

На фиг.1 позицией 21 обозначен вход всасывания, а позицией 22 — выход нагнетания, соединенный с каналом нагнетания 23 (фиг.2) посредством различных органов (в том числе глушитель 35). Канал нагнетания

23 проходит через последний статорный обод, расположенный со стороны картера 6.

Следовательно, высокое давление, атмосферное давление установленного режима действуют со стороны зубчатой передачи

17-18.

При пуске насоса создается избыточное давление в нижних камерах сжатия, при этом насос функционирует как компрессор со степенью сжатия; причем, когда начинается всасывание при атмосферном давле1784072 нии, можно получить в последней камере 5 значительно более высокое давление, чем атмосферное давление, имеющееся в картере 6, что вызывает при отсутствии специальных мер приподнятие прокладок с краями . 19 и 20.

В связи с этим в конструкцию введен блок герметичности 24, установленный между крышкой 2 и последней камерой сжатия 5, т.е. между фланцем 2 и последней перегородкой 4, ближайшей к картеру 6.

Этот модуль герметичностй 24 представляет собой перегородку, через которую . проходят валы 8 и 9, причем перегородка устанавливается вокруг каждого вала неподвижной части 25,26 лабиринтной прокладки; ее дополнительная подвижная (вторая) часть 27,28 является элементом, который несут валы 8 и 9. Подвижные части 27 и 28 лабиринтных прокладок устанавливаются на валах посредством тороидальной прокладки 29,30 и размещаются в общей полости 31 модуля, Общая полость 31 соединена с каналом нагнетания 23 клапана с шариком 32, выталкиваемым пружиной 33.

Таким образом, в случае избыточного давления в общей полости 31 последняя сообщается с каналом нагнетания 23. Следовательно, исключено приподнимание прокладки с краями 19, Блок герметичности 24 содержит камеру 34 циркуляции охлаждающей воды. Циркуляция позволяет удалять калории, генерированные в соседней камере сжатия, и выдерживать масло в картере 6 при температуре окружающей среды. Таким образом, выполняют тепловой барьер. На чертежах не показаны трубопроводы подвода и удаления воды.

Предусматривается также подача в общую полость 31, в небольшом количестве, азота, который позволяет разбавлять всасывание (возможно, корректирующие газы), исключая таким образом, раэъедание и разрушение прокладки с краями 19, Блок герметичности 24 служит ловушкой для масла: если все-таки происходит утечка через прокладки с краями 19 и 20 в виде пара, оно направляется посредством подвижных частей 27,28 лабиринтных прокладок, действующих как отражатель, к хо10 каждом из валов в передней торцовой крышке, лопастные роторы, закрепленные

25 на валах с возможностью вращения в про30 шестеренный механизм синхронизации, размещенный в картере со стороны. пере35

45

50 с я тем, что полость сжатия подключена к

20 ладной стенке и конденсируется. Если происходит утечка в виде жидкости, тороидальные прокладки 29,30 препятствуют миграции масла вдоль валов, она собирается в общей полости 31, из которой она может удаляться через сливное отверстие.

Каждая камера сжатия содержит один вход и один выход, а выход одной камеры соединен с входом следующей камеры через каналы боковых крышек 1

Формула изобретения

1.Многоступенчатый вакуумный насос типа Roots, содержащий статор с передней и задней торцовыми крышками и каналы подвода и отвода рабочей среды, картер, частично заполненный маслом, радиальные перегородки, размещенные в статоре с образованием последовательных ступеней сжатия, параллельные валы, установленные на подшипниках в торцовых крышках, уплотнительную прокладку, установленную на тивоположных направлениях с образованием в статоре рабочих камер, приводной двигатель, вал которого кинематически связан с одним из двух параллельных валов, и дней торцовой крышки, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью йовышения герметичности рабочих камер, насос снабжен блоком герметичности, размещенным в статоре со стороны передней торцовой крышки и выполненным в виде дисковой перегородки, имеющей зону выемки вокруг двух валов с образованием полости сжатия, сообщенной посредством клапана с каналом отвода, и размещенным в ней лабиринтным уплотнением, выполненным в виде неподвижной и подвижной частей. при этом подвижная часть закреплена на валу, а неподвижная— на перегородке.

2.Насос по п.1, отличающийся тем, что в перегородке выполнена кольцевая камера охлаждения.

3.Насос по пп.1 или 2, о т л и ч а ю щ и йисточнику инертного газа, 1784072

1784072

Составитель Л.Павлова

Техред М.Моргентал. Корректор H.Kewen„

Редактор Л.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4528 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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