Вакуумный насос для чистого молекулярного вакуума

 

Сущность изобретения: электродвигатель для привода ротора встроен в насос, Ротор имеет форму колокола, надетого на внутренний выступ статора. Статорные элементы электродвигателя и магнитных подшипников расположены на периферии внутреннего выступа. Роторные элементы магнитных подшипников расположены на внутренней поверхности колокола ротора. Выступ статора сверху статорных элементов и магнитных подшипников закрыт первой рубашкой из немагнитного и герметичного материала, вторая рубашка из немагнитного и герметичного материала закрывает роторные элементы. Рубашки выполнены из алюминия и приклеены в вакууме, а также м.б. получены путем вакуумного напыления никеля или выполнены из керамики и приклеены в вакууме. 3 з.п.флы, 1 ил. fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 У 04 О 19/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 5 .":ih Ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

P А

К ПАТЕНТУ лы, 1 ил.

Ы (21) 4894859/29 (22) 06,03.91 (31) 90.02.866 (32) 07.03.90 (33) FR (46) 30.07.93. Бюл. N. 28 (71) Алькатель СИТ (FR) (72) Ги Лемаркан, Дени Перрила-Амэд, Дидье Пьеррэжан (FR) (56) Фролов Е.С. Молекулярные вакуум-насосы, M,: Машиностроение, 1980, с.96-97, рис.51. (54) ВАКУУМНЫЙ НАСОС ДЛЯ ЧИСТОГО

МОЛЕКУЛЯРНОГО ВАКУУМА (57) Сущность изобретения: электродвигатель для привода ротора встроен в насос.

Ротор имеет форму колокола, надетого на

Изобретение относится к вакуумному насосу для чистого молекулярного вакуума, Вакуумные насосы с магнитной подвеской особенно хорошо подходят для получения очень чистого вакуума. т.е. при отсутствии любых загрязнений маслом или пылью, связанных с трением, поскольку ни один материальный элемент не удерживает ротор насоса.

Однако элементы, которые образуют магнитную подвеску ротора, а также его приведение во вращение, имеют пакеты листов стали, катушки, спеченные материалы и смолы, которые обладают недостатком выделения газов в вакууме. Такое выделение газов препятствует получению очень низкого давления и загрязняет вакуумируемый объем.. Ж 1831589 А3 внутренний выступ статора. Статорные элементы электродвигателя и магнитных подшипников расположены на периферии внутреннего выступа, Роторные элементы магнитных подшипников расположены на внутренней поверхности . колокола ротора.

Выступ статора сверху статорных элементов и магнитных подшипников закрыт первой рубашкой из немагнитного и герметичного материала, вторая рубашка из немагнитного и герметичного материала закрывает роторные элементы. Рубашки выполнены из алюминия и приклеены в вакууме. а также м,6. получены путем вакуумного напыления никеля или выполнены иэ керамики и приклеены в вакууме. 3 з,п.феемЪ

Известно динамичесое уплотнение, отделяющее зоны насоса, расположенные в О© вакууме, от эон, в которых находятся зле- С 4 менты приведения во вращение и элементы подвески. однако его эффективность доста- (Л точна только при высокой скорости и нуле- QQ вая при остановке. 0

Целью изобретения является вакуумный насос, позволяющий устранить этот недостаток.

Для этого в вакуумном насосе для чи-, Ы стого молекулярного вакуума, имеющем статор и"ротор, который приводится во вращение от двигателя, встроенного в насос, удерживается магнитными подшипниками и имеет форму колокола, насаженного на внутренний выступ статора, при этом статорные элементы приводного двигателя и

1831589 указанные подшипники располагаются на наружной части указанного выступа, а роторные элементы этих же самих узлов расположены на внутренней части ротора в форме колокола, согласно, изобретению первая рубашка из немагнитного и герметичного материала закрывает укаэанный выступ поверх статорных элементов двигателя и подшипников, а вторая рубашка из немагнитного и герметичного материала закрывает в роторе роторные части приводного двигателя и подшипников, На чертеже показан турбомолекулярный насос с лопатками.

Насос имеет статор из двух частей 1А и

18 и ротор 2 в форме колокола, который надет на внутренний выступ 3 на участке 18 статс ра.

На роторе имеются роторные лопатки 4, а на статоре имеются статорные лопатки 5.

Ротор приводится во вращение вокруг своей оси при помощи электродвигателя гистерезисного типа, который имеет ротор 6 и внутренний статор 7 с катушкой 8, насаженной на выступ 3 участка 18 статора насоса, 8 статоре имеется засасывающий вход

9 и выйускной выход 10. Ротор 2 магнитно удерживается в статоре 1А — 18 при йомощи двух магнитных подшипников, имеющих магнитный пассивный аксиальный подпятник и активный радиальный магнитный подшипник. Аксиальный подпятник обеспечивает стабильность ротора rio отношению к поворотам Ох и Оу вокруг осей OX и ОУ, которые перпендикулярны друг к другу.

Аксиальный подпятник состоит из трех пар постоянных магнитов в форме аксиально намагниченных колец, в каждую пару входят роторное и статорное кольца, кото рые намагничены аксиально в противоположных направлениях друг к другу, как это показано стрелками, Первая пара состоитиз колец 11А и 11 8, вторая из колец 12А и

128 и третья пара —. из колец 13А и 138, Как видно из чертежа, каждая пара колец, кроме того, намагничена в направлении, протйвоположном направлению намагничивания прилегающей пары (или к двум прилегающим парам, для пары колец в середине), Такое расположение позволяет увеличить эффективность действия подшипника. Действительно, каждый раз, когда две пары колец имеют две стороны одной полярности, эффективность эквивалентна трем склеенным идентичным кольцам, но намагниченным в том же направлении, или же одному кольцу, но тройной толщины. 8 данном случае имеется два раза по две пары колец, склеенных по сторонам одной полярности: первая пара с второй и вторая с третьей, таким образом, существует эквивалент пяти одиночных пар, расположенных в одном направлении. Таким образом, для

5 одного объема осуществляется большая эффективность.

Этот аксиальный подпятник может служить стабилизатором по отношению к вращениям Ох вокруг оси ОХ и Оу вокруг оси ОУ, "0 такой случай показан на фиг.1, здесь подшипник, составленный из трех пар колец, расположен так, что его центр тяжести совпадает с центром. тяжести О ротора 1. Естественно, число пар намагниченных колец не . ограничено тремя, может быть только одна пара.

Радиальный магнитный подшипник активный, контролирует радиальные перемещения вдоль осей 0Х и OY и состоит из

20 ротора 14, который образован набором пластин, электрически изолированных между, собой и магнитно-изолированных, и статором 15, установленным изнутри на выступе

3 статора насоса. Этот статор состоит из восьми электромагнитов 16, которые создают электромагнитные силы в направлении осей ОХ и 0У. Радиальное положение ротора 2 по осям ОХ и ОУ определяют четыре датчика положения 17.

30 .Имеется канал автоматического регулирования для электромагнитов, действующих в направлении оси ОХ, и другой канал для электромагнитов, действующих в на, правлении оси OY.

Электрические. соединения осуществляются через электрический разъем

28.

8 насосе отсутствуют механические подшипники защиты, чтобы абсолютно исключить любую. возможность загрязнения при получении чистого вакуума.

8 соответствии с изобретением первая рубашка из немагнитного и герметичного материала закрывает выступ 3 части 18 статора сверху статорных элементов 7, 8 двигателя и части 118, 11С, 110 и 15, 16 магнитных подшипников.

Рубашки 29 и 30 имеют небольшую тол50 щину, Например, можно использовать рубашки из алюминия, они приклеиваются в вакууме, например; при помощи эпоксидной смолы, Можно использовать рубашки из керамики, которые приклеиваются в вакууме, Можно также изготовить рубашки путем напыления в вакууме, например, никеля.

Таким образом, получается отличная изоляция тех элементов, которые могут загрязнять вакуумируемый объем.

1831589

Формула изобретения

Составитеаь А. Шпара

Техред М.Моргентал

Редактор Л. Павлова

Корректор П, Гереши

Заказ 2545 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1. Вакуумный насос для чистого молекулярного вакуума, имеющий статор, ротор и электродвигатель для привода ротора, встроенный в насос, магнитные подшипники для удержания ротора, при этом ротор имеет форму колокола, надетого на внутренний выступ статора, статорные элементы электродвигателя и магнитных подшипников расположены на периферии внутреннего выступа, а роторные элементы электродвигателя и магнитных подшипников расположены на внутренней поверхности колокола ротора, отличающийся тем, что, с целью предотвращения загрязнения вакуумируемого объема, выступ статора сверху статорных элементов электродвигателя и магнитных подшипников закрыт первой рубашкой из немагнитного и герметичного материала, а вторая рубашка из не5 магнитного и герметичного материала закрывает роторные элементы приводного электродвигателя и магнитных подшипников, 2, Насос по п,1, отличающийся

10 тем, что рубашки выполнены из алюминия и приклеены в вакууме.

3. Насос поп1,отличающийся тем, что рубашки получены путем вакуумного напыления никеля.

15 4. Насос по п.1, отличающийся тем, что рубашки выполнены из керамики и ,приклеены в вакууме.