4.1.3.1. Ротационные масляные насосы

Ротационные масляные насосы обычно имеют эксцентриково-золотниковую конструкцию. Чаще других применяются насосы

1) с золотниками в роторе, 2) с золотником в статоре и 3) с шарнирным золотником.

Схема конструкции наиболее простого ротационного масляного насоса с золотниками в роторе (называемого также лопастным) представлена на фиг. 4.9. В цилиндрической полости статора 1 вращается на оси 14 помещенный эксцентрически ротор 2, также цилиндрический.

Цилиндр ротора имеет вырез, в котором находятся золотники 6 и 7. Пружина 8 прижимает эти золотники к поверхности цилиндрической полости статора. Боковые крышки 12 и 13 закрывают полость.

Золотники делят полость статора на области 3, 4 и 5. Область 3 соединяется с входом в насос, область 5 — с выходом, область 4 ограничена двумя золотниками. При вращении ротора (по часовой стрелке) область 3 увеличивается, область 5 уменьшается, а область 4 перемещается от входа к выходу, превращаясь в некоторый момент в область 5; таким образом газ перемещается от входа в насос к выходу.

Вход в насос снабжен фильтром 11 (сетка), предохраняющим от проникновения внутрь насоса нежелательных твердых частиц; на выходе имеется так называемый маслоуловитель (лабиринт) 10, уменьшающий унос распыленного масла1). Кроме того, на выходе из насоса находится обратный клапан 9, благодаря которому в выходной камере насоса поддерживается давление намного ниже атмосферного. Это способствует уменьшению μ и, следовательно, р∞. Обратный клапан также предохраняет насос (в случае остановки) от попадания масла через вход в откачиваемое пространство2).

Корпус насоса частично заполнен маслом, которое уплотняет и смазывает камеру, а также отводит тепло. Смазка подвижных частей производится маслом, подаваемым вдоль оси ротора на золотники, где оно распыляется благодаря низкому давлению в камере.

Основные недостатки конструкции ротационных масляных насосов связаны с наличием вредных объемов и трудностью уплотнения зазора между ротором и статором. На фиг. 4.10 показан пример вредного объема 1 в золотниковом насосе. Это объем внутри «клина», который возникает между поверхностями ротора 4 и статора 6 в зоне между их линией касания 3 и краем выходного отверстия 2. При вращении ротора золотник захватывает газ в объеме клина при давлении, равном давлению на выходе, проталкивает этот газ к линии касания, а затем вместе с маслом, насыщенным этим газом, — ко входу в насос, вследствие чего вакуум в откачиваемом пространстве ухудшается.

Неблагоприятное влияние этого вредного объема может быть уменьшено различными конструктивными путями. Одним из примеров является конструкция насоса, представленная на фиг. 4.11, где ось ротора 3 несколько смещена в сторону выхода, а статор на участке возможного образования клина имеет углубление, соответствующее по кривизне ротору, благодаря чему контакт между ротором и статором происходит на более длинной дуге окружности.

1)Маслоуловитель, спроектированный должным образом, уменьшает также шум, возникающий при выхлопе газа.

2)Другой способ предотвращения попадания масла в откачиваемый объем состоит в установке небольшого резервуара у входа в насос. В этом резервуаре скапливается масло, которое после выравнивания давлений стекает обратно в насос.