Патентно-техннчеоная• 'библиотека

Патентно-техннчеоная• 'библиотека

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 338684

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М, Кл, Г 04d 19/04

Заявлено 2611.1970 (№ 1407686/24-6) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.Ч.1972. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 12Х1.1972

Комитет по делам нзсбрвтвиий и открытий при Совете Мииистрсв

СССР

УДК 621.527.8(088.8) Авторы изооретения

В. С. Кондрашев, Л. М. Деев-Анисимов и В. П. Голубе

ВСЕСО1ОЗНАЯ

ВПЮВ-И191ИЯ

Заявитель

МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ВАКУУМНЫЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ

НАСОС

Изобретение относится к технике получения ,вакуума.

Известны многоступенчатые вакуумные молекулярные насосы, содержащие размещенные в корпусе роторные и статорные элементы с винтовыми каналами íà их рабочих поверхностях.

Цель настоящего изооретения — увеличение скорости откачки и повышение степени с.жатия.

Это достигается тем, что ступени выполнены сеиционными и в каждой секции профиль каналов одинажов, а в смежных секциях каналы выполнены с отношением ширины к глубине, уменьшающимся в направлении откачки, и в последней ступени каналы в смежных секциях вьсполнены с углом подъема винтовых линий по отношению к плоскости вектора ско.рости роторных элементов, уменьшающимся в направлении откачки.

Секции отделены одна от другой участками рабочей поверхности, не имеющими каналов, и в последней ступени выходные секции имеют несколько участков с каналами одинакового профиля и одинаковыми углами подъема винтовых линий, и участки отделены один от другого рабочей поверхностью, не имеющей каналов.

Результаты проведенных исследований характеристик насосов с винтовыми каналами

11а циЛиндрических рабочих поверхностях показывают, что коэффициент сжатия газа, определяемый отношением вероятностей прохода молекул через канал соответственно в на5 правлении откачки Z» и в обратном направлении Х20 весьма существенно зависит от соотношения между глубиной паза и радиальным зазором между поверхностями рабочих элементов. Этот конструктивный параметр

10 удобно определяется отношением Л/h, где Л— зазор и h — глубина канала. Эффе ктивность действия системы падает с увеличением Л//1 (уменьшается Z a и увеличивается 121) . Поэтому практически и"15 целесообразно применять систему с отношением Л/h) (0,15 —:0,20) во входных ступенях, действием которых определяется скорость откачки насоса (зависящая от разности вероятностей Z — Z ) и с отно. пением Л/h) (0.,10 —:

20 —:0,15) в выходных ступенях, создающих сжа тие газа (зависящее от отношения вероятностей Z /Zqi). Учитывая, что величина зазора

Л, выбираемая по соображениям надежности эксплуатации и простоты изготовления насоса, 25 должна иметь тот же порядок как и в турбомолекулярных насосах, очевидно, что зависимость 112/1 1=/(Л/h) накладывает ограничения на нижнюю границу глубины канала h.

Например, при Л=0,75 м.и глубина винтовых

30 каналов на выходе насоса не должна быть

338684 меньшей 7,о — 5,0, так,ка к в проти в ном случае коэффициент сжатия газа будет падать. Не менее существенно влияние на хара ктеристики насоса другого конструктивного параметра рабочих каналов, представляющего собою отношение ширины канала b к его глубине h, т. е. b/h. При уменьшении глубины канало в (при постоянной ширине каналов) в направлении от входных ступеней насоса к выходным значение отношения Ь/h увеличивается.

Исследования насосных характеристик фиксируют напротив увеличение коэффициента сжатия газа с уменьшением значения параметра

b/h при постоя нных величинах скорости ротора 1 р„и угла:подъема винтовых каналов ср.

Влияние параметра b/h на регулирование характеристик пото копрохождения Z» и Х, является очень эффективным. Так как выполнение винтовых каналов переменной ширины не технологично, наиболее целесообразно по длине,цилиндрической поверхности рабочих элементов сделать несколько секций с уменьшающимся в направлении откачки отношением b/6.

iHa фиг. 1 показан молекулярный насос с цилиндрической рабочей поверхностью, п родольный разрез; на фиг. 2 — сечение по А — А; на:фиг. 3 — сечение по Б — Б.

Первая ступень .для повышения скорости откачки насоса имеет винтовые каналы на поверхностях обоих рабочих элементов. Так как уменьшение угла ср подъема винтовых каналов по сравнению с уменьшением параметра b/h создает больший:эффект уменьшения вероятности Z >, то в первой ступенй в обеих ее секциях 1 и 2 угол rp целесоо бразно иметь постоянным, а отношение b/h полезно выполнять большим в секции 1 и меньшим в секции 2. Вторая ступень для упрощения конструкции насоса имеет гладкую поверхность ро тора и винтовые каналы на внешней цилиндрической поверхности статора. Ее назначением является увеличение коэффициента сжатия газа, и поэтому три ее секции 3, 4, 5 (Hx число может быть и другим) выполнены с уменьшающимися в напра влении откачки значениями как отношения Ь/Й, так и угла ср.

На статоре второй ступени секции полезно отделять одну от другой участками 6, в границах которых статор не имеет BHHTOBblx каналов. Достигаемое этим решением увеличе5

50 ние коэффициента сжатия газа и соответст.вующего каждой секции отношения вероятностей Zi /Хдс проходов молекул в прямом и обратном направлениях каналов обусловливается эф фектами входа молекул, отраженных от поверхности ротора в каналы статора с обеих сторон каждой секции. Величина эффекта зависит от того, какие доли составляют моле куlû, отраженные от ротора, по отношению KO всем молекулам, входящим в статорные каналы. Длина секций и участков между ними, вид исполнения этих, участков и их число рассчитываются по сочетанию конкретных значений конструктивных параметров рабочих органов. Оптимальное число участков может превыш ать число секций с отличающимися значениями па раметро в b/h и ср, т. е. полезно бывает в последней ступени выходные секции выполнять с несколькими участками, имеющими одинаковые значения b/h и ср и отделенными один от другого рабочей поверхностью, сне имеющей каналов. Такими участками являются изображенные на фиг. 1 участки,7, 8, 9.

Предмет изобретения

1. Многоступенчатый вакуумный молекулярный насос, содержащий размещенные в корпусе роторные и статорные элементы с винтовыми каналами на их рабочих поверхностях, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости откачки и повышения степени сжатия, ступени насоса сделаны секционными и в каждой секции профиль канало в одинаков, а в смежных секциях каналы выполнены с отношением ширины к глубине, уменьшающимся в направлении откачки, и в последней ступени каналы в смежных секциях выполнены с углом подъема винтовых линий по отношению к плоскости вектора скорости роторных элементов, уменьшающимся в направлении откачки.

2. Насос по п. 1,,отличающийся тем, что секции отделены одна от,другой участками рабочей поверхности, не имеющими;каналов.

;3. Насос по п. 1, отличающийся тем, что в последней ступени выходные секции имеют несколько участков с каналами одинакового профиля и одинаковыми углами подъема винтовых линий и участки. отделены один от другого рабочей поверхностью, не имеющей каналов.

338684

Фиг 7 г 2

Редактор Ф. Кравченко

Заказ 1677711 Изд. № 704 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель Т. Рабчук

Техред Е. Борисова

Корректоры: Е. Мироновй и 3. Тарасова