Принцип действия. Основные характеристики. Враща­тельный вакуумный насос с масляным уплотнением яв­ляется непременным элементом большинства вакуумных систем.

Пластинчато-статорные насосы — обычно насосы ма­лой производительности, плунжерные — средней и боль­шой производительности.

На рис. 2-1 схематично изо­бражен пластинчато-статорный вращательный вакуумный насос В неподвижном корпусе 1 на валу 2 эксцентрично расположен ро­тор 3. Полезный объем рабочей камеры насоса, образованный внутренней поверхностью корпу­са-статора 1 и наружной поверх­ностью ротора 3, пластиной 4 разделяется на полость всасыва­ния / и полость сжатия II. Пла­стина 4, расположенная в проре­зи корпуса насоса, с помощью пружины 5 через рычаг 6 плотно прижимается к ротору 3.

При вра­щении ротора 3 в направлении, указанном стрелкой, газ из откачиваемого сосуда, кото­рый не показан на рисунке, через впускной канал 7 запол­няет увеличивающуюся в объеме полость 1. В это время газ в полости // сжимается. Когда давление газа на кла­пан 8 превысит величину атмосферного давления и л силия, создаваемого пружиной 5, клапан 8 откроется, и газ из полости // будет вытеснен в атмосферу. При дальнейшем вращении ротор 3, пройдя пластину 4 и выход впускного канала 7, отделяет в рабочей камере насоса следующую порцию газа от откачиваемого объема. Таким образом, за два оборота ротора порция газа отделяется от отка­чиваемого объема, перемещается от впускного канала 7 к выхлопному клапану сжимается в полости // и вы­тесняется под клапаном 8 в атмосферу. При каждом следующем обороте следующая порция газа отделяется от откачиваемого объема, а предыдущая вытесняется из насоса в атмосферу. В пластинчато-статорном насосе за

один оборот ротора происходит один цикл откачки, т. е. отделяется от откачиваемого объема и вытесняется толь­ко одна порция газа.

На рис. 2-2 схематично изображен пластинчато-ро­торный насос. В цилиндрической рабочей камере корпуса 1 симметрично на валу (не показан на рисунке) распо­ложен ротор 2, ось которого О' смещена относительно оси рабочей камеры О". В сквозной прорези ротора раз­мещены пластины Зг и 3". Пружиной 4 они прижимаются к корпусу насоса. В положении ротора, изображенном на рис. 2-2,а, пластинами 3' и 3" и плоскостью касания ротора со статором полезный объем рабочей камеры разделен на три полости: / — полость всасывания, // — полость перемещения и частичного сжатия газа, /// — полость вытеснения газа..-При вращении ротора в на­правлении, указанном стрелкой, полость / увеличивает­ся и дополнительное количество газа из откачиваемого сосуда по впускному каналу 5 поступает в рабочую ка­меру насоса.

Полость // уменьшается в объеме, в ней происходит сжатие газа. Полость /// уменьшается, и газ из нее через выпускной канал под клапаном 6 вытесня­ется из насоса. При положении ротора, изображенном на рис. 2-2,6, заканчивается вытеснение газа из полос­ти ///. При дальнейшем вращении ротора полость // пе­реходит в полость ///, т. е. наступает момент, когда ста­новится возможным вытеснение следующей порции газа (рис. 2-2,в).

В положении ротора, изображенном на рис. 2-2,г, полости I я II сообщаются между собой. Лишь когда ротор повернется на 180° от начального положения и

займет положение, тождественное исходному (рис. 2-2,а), происходит разделение полостей I и II, и от откачивае­мого объема отделяется очередная порция газа. В этот момент полость // имеет наибольший объем.

В пластин­чато-роторном насосе за один оборот ротора происходят два цикла откачки, т. е. отделяются от откачиваемого объема и вытесняются из насоса две порции газа.

На рис. 2-3 схематично изображен плунжерный насос. В корпусе 1 насоса выполнена цилиндрическая рабочая камера, в которой вращается эксцентрик 2 с надетым на него плунжером 3. Плунжер состоит из цилиндричес­кой части, охватывающей эксцентрик 2, и полой прямо­угольной части 4, свободно перемещающейся в пазу шарнира 5. При повороте плоской части плунжера шар­нир 5 свободно поворачивается в гнезде корпуса насоса.

Газ из откачиваемого сосуда через впускное отверстие 6 насоса, канал 7 прямоугольной части плунжера и окно 8 в стенке плунжера (рис. 2-3,6) поступает в по­лость всасывания /. При вращении эксцентрика 2 в на­правлении, указанном стрелкой, полость / увеличивается и заполняется поступающим из откачиваемого объема газом (рис. 2-3,в, г,). В это время в полости сжатия // происходит сжатие газа, а затем вытеснение его через клапан 9 в атмосферу. При приближении плунжера к верхней части (рис. 2-3,а) окно 8 в стенке прямоуголь­ной части плунжера перекрывается шарниром 5 и про­исходит отделение порции газа от откачиваемого объема. При дальнейшем смещении плунжера от его верхней точки весь газ, находящийся в рабочей камере, в прост­ранстве, ограниченном наружной поверхностью цилин­дрической части плунжера и внутренней поверхностью корпуса (рис. 2-3, а), начинает сжиматься и вытесняться из насоса. В плунжерном насосе за один оборот вала происходит один цикл откачки.

Как видно из рис. 2-1—2-3, между вращающимся ро­тором (или катящимся с проскальзыванием плунжером) и статором имеется зазор, по которому газ со стороны выхлопа может перетекать на сторону всасывания газа. Уп­лотнение зазоров, предотвра­щающее перетечку газа, осу­ществляется вакуумным мас­лом1, поступающим из масля­ного резервуара. У насосов по­гружного типа (рис. 2-4) мас­ляным резервуаром является корпус насоса.

Откачной меха­низм полностью помещается в масляной ванне. Ведущий вал откачного механизма через от­верстие в стенке корпуса вы­водится наружу. В силу того, что снаружи и внутри кор­пуса одинаковое (атмосфер­ное) давление, для предот­вращения перетечки масла по валу достаточно постановки уплотняющей манжеты. Не­подвижные соединения дета­лей откачного механизма не герметизируются. Масло, просачиваясь через зазоры и заполняя их, защищает откачной механизм от нагека-ния воздуха и обеспечивает смазку трущихся деталей механизма.

Такая конструкция наиболее пригодна для сравнительно небольших насосов с быстротой действия до 6 л/с.

В непогружном насосе (рис. 2-5) масляный резер­вуар располагается над рабочей камерой. Крышки в торцах рабочей камеры в непогружном насосе должны иметь вакуумно-плотное соединение с корпусом насоса, обеспечиваемое прокладками или уплотняющими клея­ми, стойкими к воздей­ствию масла при температу­ре до 100°С. Непогружен­ными насосами чаще вёего бывают плунжерные насо­сы средней и большой про­изводительности. В насосах большой производительно­сти применяется принуди­тельная дозированная пода­ча смазки в рабочую каме­ру насоса.