Патентно-техннчеоная• библиотека

О П И С А Н И Е 338684ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваМ, Кл, Г 04 с 1 19/04 Заявлено 2611.1970 ( 1407686/24-6)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 15,Ч,1972, Бюллетень16Дата опубликования описания 12,Ч 1.1972 Комитет по делам нзсбретеиий и открытий при Совете Мииистрсв СССРЗаявитель МНОГОСТУПЕНЧАТЫЙ ВАКУУМНЫЙ МОЛЕКУЛЯРНЫЙ НАСОСИзобретение относится к технике получениявакуума.Известны многоступенчатые вакуумные молекулярные насосы, содержащие размещенные в корпусе роторные и статорные элементы с винтовыми каналами на их рабочих поверхностях,Цель настоящего изобретения - увеличение скорости откачки и повышение степенис.жатия,Это достигается тем, что ступени выполнены сеиционными и в каждой секции профильканалов одинажов, а в смежных секциях каналы выполнены с отношением ширины к глубине, уменьшающимся в направлении откачки, и в последней ступени каналы в смежныхсекциях вьсполнены с углом подъема винтовыхлиний по отношению к плоскости вектора скорости роторных элементов, уменьшающимся внаправлении откачки,Секции отделены одна от другой участкамирабочей поверхности, не имеющими каналов,и в последней ступени выходные секции имеют несколвко участков с каналами одинакового профиля и одинаковыми углами подьема винтовых линий, и участки отделены одинот другого рабочей поверхностью, не имеющейканалов.Результаты проведенных исследований характеристик насосов с винтовыми каналами 11 а циЛиндрических рабочих поверхностях по.казывают, что коэффициент сжатия газа, определяемый отношением вероятностей прохода молекул через канал соответственно в на правлении откачки Х 1 и в обратном направлении Х 2 весьма существенно зависит от соотношения между глубиной паза и радиальным зазором между поверхностями рабочих элементов. Этот конструктивный параметр 10 удобно определяется отношением Л/Й, где Л -зазор и Й - глубина канала. Эффективность действия системы падает с увеличением Л/й (уменьшается 112 и увеличивается 121). Поэтому практически "- 15 целесообразно применять систему с отношением Л/й)(0,15 - :0,20) во входных ступенях, действием которых определяется скорость откачки насоса (зависящая от разности вероятностей Х 1 - Х) и с отногцением Л/й) (0,10 - : 20 - :0,15) в выходных ступенях, создающих сжа.тие газа (зависящее от отношения вероятностей 12/Х). 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 Х,2/Х,=(Л/Й) накладывает ограничения на нижнюю границу глубины канала Й.Например, при Л=0,75 м,и глу 1 бина винтовых 50 каналов на выходе насоса не должна бытьменьшей 7,о - 5,0, так,как в противном случае коэффициент сжатия газа будет падать, Не менее существенно влияние на характеристики насоса другого конструктивного параметра рабочих каналов, представляющего собою отношение ширины канала Ь к его глубине Й, т. е. Ь/й, При уменьшении глубины каналов (при постоянной ширине каналов) в направлении от входных ступеней насоса к выходным значение отношения Ь/й увеличивается. Исследования насосных характеристик фиксируют напротив увеличение коэффициента сжатия газа с уменьшением значения параметра Ь/Й при постоянных величинах скорости ротора Ъри угла подъема винтовых каналов ср. Влияние параметра Ь/Й на регулирование характеристик потокопрохождения Хг и Х, является очень эффективным. Так как выполнение винтовых каналов переменной ширины не технологично, наиболее целесообразгго по длине,цилиндрической поверхности рабочих элементов сделать несколько секций с уменьшающимся в направлении откачки отношением Ь/Й.На фиг. 1 показан молекулярный насос с цилиндрической рабочей поверхностью, продольный 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 Ь/Й создает больший эффект уменьшения вероятности Х, то в первой ступенй в обеих ее секциях 1 и 2 угол сс целесообразно иметь постоянным, а отношение Ь/Й полезно выполнять большим в секции 1 и меньшим в секции 2. Вторая ступень для упрощения гсонструкции 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 (их число может быть и другим) выполнены с уменьшающимися в направлении откачки значениями как отношения Ь//г, так и угла ср.На статоре второй ступени секции полезно отделять одну от другой участками 6, в границах которых статор не имеет винтовых каналов. Достигаемое этим решением увеличе 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ние коэффициента сжатия газа и соответствующего каждой секции отношения вероятностей Х,/Хдг проходов молекул в прямом и обратном направлениях каналов обусловливается эффектами входа молекул, отраженных от поверхности ротора в каналы статора с обеих сторон каждой секции, Величина эффекта зависит от того, какие доли составляют хголекулы, отраженные от ротора, по отношениго ко всем молекулам, входящим в статорные каналы. Длина секций и участков между ними, вид исполнения этих, участков и их число рассчитываются по сочетаниго конкретных значений конструктивных параметров рабочих органов. Оптимальное число участков может превышать число секций с отличающимися значениями параметров Ь/й и ср, т. е. полезно бывает в последней ступени выходные секции выполнять с несколькими участками, имеющими одинаковые значения Ь/й и ср и отделенными один от другого рабочей поверхностью, не имеющей каналов. Такими участками являются изображенные на фиг. 1 участки,7, 8, 9,Предмет изобретения1. Многоступенчатый вакуумный молекулярный насос, содержащий размещенные в корпусе роторные и статорные элементы с винтовыми каналами на их рабочих поверхностях, отлггчагогциггся тем, что, с целью увеличения скорости откачки и повышения степени сжатия, ступени насоса сделаны секционными и в каждой секции профиль каналов одинаков, а в смежных сексциях 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 направлеснии откачки.2. Насос по п, 1 отличагоигийся тем, что секции отделены одна от,другой участками рабочей поверхности, не имеющими, каналов.3. Насос по п, 1, отличагогггийся тем, что в последней ступени выходные секции имеют несколько участков с каналами одинакового профиля и одинаковыми углами подъема винтовых лишний и участки отделены один от другого рабочей поверхггостьго, не имеющей каналов.338684 фиг 7 Фиг 2 Редактор ф. Кравченко Заказ 1677/11 Изд.704 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типогра)ия, пр. Сапунова, 2 Составитель Т. Рабчук Техред Е, Борисова