Привод центрифуги

.и 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(5)М. Кл,2 В 04 В 9/08 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования опмсания 10. 07, 80(72) Авторы изобретения В, В. Маклянский, А. И, Ульянови Г, В. ДеМьяненко Специальное конструкторское бюро биофиэической аппаратурыМинистерства приборостроения,средств автоМатизациии систем управления СССР(54) ПРИВОД ЦЕНТРИФУГИ Иэрбретение относится к техникепрепаративного и зонального центрифугирования органических и неорганических полимеров, суспенэнй м вэвесей в больших объемах и относительнобольших центробежных полях и можетбыть испоЛьзовано при проведении научно-исследовательских работ в биологии; химии, бактериологии, вирусологии и медицине,При разделении в центрифугах вбольших органических и неорганическиХполимеров, белков и различных суспензий необходимо соблюдать температур"ный режим, т. е. ограничить приток 15тепла от вращающихся элементов привода (подшипников) к ротору.Для обеспечения температурного режима в роторах, используемых в центрифугах за рубежом фирмами Вес)свап (США)е 0Яогчае (С 11 А), НЫасп 1 (Япония) и вСССР, создаются рефрижераторные центрифуги с холодильными агрегатами.В рефрижераторных центрифугах сроторами больших объемов для обеспечения заданного температурного режима,например ограннчеиие нагрева роторадо т. = 2 С, требуются очень мощныеохолодильные агрегаты, размеры которыхсоизмеримы с размерами самой центри; 30 2фуги. В связи с этим необходимо иМетьконструкции приводов, в которых шпйндельные узлы центрифуг позволяли Щяограничить приток .тепла от подшипников к ротору.В Известных устройствах ограниЧЕние притока тепла рт подшипников происходит за счет интенсивного их оХлаждення. Поэтому они требуют обязательно масляной системы или необходимости в циркуляции какой-либо охлажда"ющей среды через рубашку, окружающуюподшипники. Кроме того, использованиемасляной системы требует наличия специальных уплотнений для быстро вращающихся валов, что конструктивносложно, а.ийогда и не приемлеМо.Наиболее близким к предложенноМупо технической сущности и достигае"мому положительному эффекту являешься,привод центрифуги, содержащий стаффан,расположенный внутри него вал роторас укрепленнйм на его нижнем концешкивом и размещенные внутри стаканаверхний и нижний подшипники, смойтированные на валу, и насос для смазкиверхнего подшипника,В нем имеется также эначительнвятеплопередающая поверхность, котораа3 74554 " находится в тепловом контакте с маслбм, смазывающим и охлаждающимподшипник. Теплопередающая поверхностьв свою очередь охлаждается потокомвоздуха. В результате температурашпинделя при частоте вращенйя и =5060 об/мин не превышает комнатной (11.Однако в данном устройстве наличиемасляной системы усложняет "конструкцию и требует применения "уйлогйений.Ероме того, невозможна работа прибольших оборотах, так как подшипникам требуется ограниченное количество смаэки и, следовательно, интенсивность отвода тепла сразу уменьшится, 15Цель изобретения - уменьшение теплопередачи от подшипников к валу иснижение таким образом энергозатратна центрифугирование.Поставленная цель достигается тем, 2 Очто внутри стакана с кольцевым зазором установлен барабан, имеющий верх"нюю и нижнюю полуоси, смонтированныена валу с зазором, Верхний и нижнийподшипники расположены между полуосями и стенкой стакана, при этом внутри "барабана размещены дополнительные под"шййники к нижняя полуось барабана.связана со шкивом при помощи предохранительного устройства. Стакан имеет отверстия для подвода и отвода ох- ЗОлаждающего воздуха, а на наружной поверхности барабана выполнейа винтоваянарезка с образованием винтового канала для прохода воздуха;- На чертеже схематично изображен З 5предложенный привод, разрез.Привод центрифуги содержит стакан . 1, расположенный внутри него вал 2 ротора .3 с укрепленным на его нижнемконце шКивом 4, установленный внутри 40стакана с кольцевым зазором барабан5, имеющий верхнюю и нижнююполуЬсиб и 7, смонтированные на валу с зазором Я, верхний и нижний подшипники 8и 9, расположенные между полуосями истенкбй стакана, и дополнительныеподшипники 10 и 11, размещенные внутри барабана.Нижняя полуось 7 барабана связанасошкивом 4 при помощи предохранительного устройства, например штифта12.Стакан имеет отверстия 13.и 14 для подвода и отвода охлаждающего воздуха, а на наружной поверхности барабана выполнена винтовая нарезка 15 с образованием винтового канала для прохода воздуха. Барабан имеет крышку 1 бПривод- центрифугй работает следующим образом.Вращение со шкива 4, жестко связан-ф) ного с валом 2,. передается через пре:дохрайительный штифт 12 на полуось 7 барабана 5. При,этом вал 2 и барабан 5 с крыакой 16 вращаются совместно с одинаковой частотой и в одном направ- б 5 б ленни в подшипниках 8 и 9. Подшипники10 и 11, в которых установлен вал 2,отключены, так как их наружные и внутренние кольца вращаются в одном награвлении с одинаковой частотой и церемещЕния шариков относительно этих колецне происходит. Таким образом, вал 2связан с барабаном 5 через неподвижные шарики подшипников 10 и 11, чтообеспечивает точечный тепловой контактвала 2 с вйутренней поверхностью барабана .5. Тепло, выделяющееся с вращающихся с большой частотой подшипников 8 и 9, передается на центрифугируемый препарат 17 через стенку барабана 5, неподвижные шарики подшипников 10 и 11, имеющие минимальный тепловой контакт, а следовательно, и плохую теплопроводность, вал 2 и ротор 3.Между внутренними поверхностями полуосей барабана 5, крышки 1 б и концами вала 2 имеется гарантированный зазор В, в котором находится воздух, теплопроводность которого также мала, Таким образом, вал 2, контактирующий с ротором 3 и центрифугируемым препаратом 17, теплоизолирован от подшипников 8 и 9, в которых про" исходит вращение. Для снятия тепла со стенок барабана 5 на наружной поверхности его выполнена винтовая нарезка, которая засасывает окружающий воздух через боковые отверстия 13 в стакане 7, прогоняет его через зазор между внутренней стенкой стакана 1 и наружной поверхностью барабана 5 и выбрасывает в атмосферу через отверстия 14. В случае выхода подшипников 8 и 9 иэ строя срезается предохранительный штифт 12, При этом барабан 5 останавливается, так как псдшипники 8 и 9 разрушены и вращение ротора 3 с валом 2 происходит в подшипниках 10 и 11, которые в этом случае работают как аварийные и исключают поломку вала ротора, масса которого достигает 30 кг при частоте вращения и = 21000 об/мин.Предлагаемый привод в связи с уменьшением уеплопередачи от подшипников к валу, контактирующему с центрифугируемюм препаратом, позволяет заменить дорогостоящий высокочастотный привод со шпинделем на гидродинамических подшипниках более дешевым и простым по конструкции механическим приводом, что значительно снижает стоимость рефрижераторной центрифуги за счет отсутствия маслосистемы, упрощения электрических схеМ и конструкции блоков питания и управления. Значительно уменьшаются габариты. и масса центрифуги. Наличие в приводе центрифуги предохранительного устройства, установленного на ступице стакана, обеспечивает безопасность оператора и исключает поломку центрифу745546 формула изобретения Составитель Г. Лошкарева ктор С. Тараненко ТехредЖ. Кастелевич КорректорМ, ШарошиПодписноеого комитета СССРний и открытийушская наб д. 4/5 Тираж 6 Заказ 4050 3 ЦНИИПИ Государствен по делам изобрет113035, Москва, Ж, Р филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная гн и ротора при выходе подшипниковиз строя. Привод центриФуги, содержащий 5 стакан, расположенный внутри него вал ротора с укрепленным на его нижнем конце шкивом и размещенные внутри стакана верхний и нижний подшипники, о т л и ч а ю щ,и й с я тем, что, с целью уменьшения теплопередачи от йодшипников к валу и снижения таким образом энергозатрат на центрифугирование, внутри стакана с кольцевым зазором установлен барабан, имеющий. верхнюю и нижнюю полуоси, смонтированные на валу с зазором,верхний и нижний подшипники расположены между полуосями и стенкой стакана, при этом внутри барабана размещены дополнительные подшипники и нижняяполуось барабана связана со шкивомпри помощи предохранительного устрой-ства, причем стакан имеет отверстиядля подвода и отвода охлаждающего воздуха, а на наружной поверхности барабана выполнена винтовая нарезка собразованием винтового канала для прохода воздуха,Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе