Глава 44.1 Конструкции насосов

С момента появления первого турбомолекулярного насоса до настоящего времени создано большое число разнообразных его конструкций различной быстроты действия.

Использование насоса в качестве высоковакуумного средства откачки обусловливает выбор материалов, используемых для из­готовления деталей насоса. Корпус насоса со всасывающим пат­рубком обычно изготавливают из коррозионно-стойкой стали Х18Н10Т, что позволяет осуществлять термическое обезгаживание всасывающей полости, не вызывающее остаточных деформаций корпуса после прогрева. В качестве уплотняющих материалов (для прокладок) в насосах и затворах, соединяющих всасывающий пат­рубок с откачиваемым объемом, обычно используют медь, алю­миний, иногда индий.

Статорные рабочие колеса и неподвижные соединительные элементы в высоковакуумной полости насоса изготовляют из материалов, обладающих небольшим удельным газовыделением. Наибольшее распространение получили сплавы алюминия и кор­розионно-стойкие стали. Рабочие колеса, обычно изготовляемые из сплавов алюминия, часто выполняют из сплавов титана, позволяющих обеспечить высокую частоту вращения, что важно для увеличения быстроты действия и отношения давлений насоса. Высокие окружные скорости рабочих колес приводят, в свою очередь, к повышению требований к подшипниковым узлам и др.

В конструкциях насосов применяют две принципиальные схе­мы расположения проточной части, различающиеся характером прохождения откачиваемого потока газа в насосе: двух- и одно- поточные.

В двухпоточном насосе ТМН-200 (рис. 175) внутри цилиндри­ческого корпуса 1 со всасывающим 2 и нагнетательным 12 патруб­ками вращается ротор, установленный на двух подшипниках ка­чения 7 и 13, которые смонтированы на упругих металлических опорах 5, позволяющих уменьшить вибрацию. На валу 15 на­прессованы рабочие колеса 4 и консольно расположен ротор 10высокочастотного электродвигателя. Статорные обмотки 9 элект­родвигателя встроены в форвакуумную полость насоса. Масло в подшипники подается масляным насосом 11 шнекового типа, приводимым электродвигателем. Вращение от электродвига­теля к масляному насосу передается через вал, уплотняемый манжетами. В корпусе 8 форвакуумной полости и фланцах 6 и 14выполнены канавки, по которым подводится вода для ох­лаждения электродвигателя и подшипниковых узлов. Кроме того, для предотвращения проникновения масла из подшипниковых узлов в полость электродвигателя и к последним рабочим колесам насоса на вал ротора насажены втулки, образующие с охватыва­ющими их деталями лабиринтные уплотнения.