Учебные материалы МГУИЭ
Обзор посвящен разработке отечественного вакуумного оборудования и техники. Найти все типы вакуумной техники можно на официальном сайте крупнейшего поставщика - Вакуум.Москва.
При разработке отечественных вакуумных спиральныз насосов НВСП Вакууммаш производилось испытание насосов фирм «Anest Iwata» (Япония), «Busch» (Германия), «Varian» (США), «Edwards» (Англия), «Geowell» (Китай). Таким образом, были охвачены машины практически всех ведущих мировых производителей НВСп.
Конструктивные решения, реализуемые в НВСп, весьма разнообразны. Исторически спиральные вакуумные насосы появились позже компрессоров. В последних практически всегда использовались односторонние подвижные спиральные элементы. Такой спиральный элемент используется сейчас в насосах фирм «Edwards» и «Busch».
Односторонняя спираль проще в изготовлении по сравнению с двухсторонней. Однако, получить с помощью односторонней спирали быстроту действия больше 15 м3/час при частоте вращения 1500 об/мин, крайне проблематично. Дело в том, что увеличить высоту пера спирали более 40-45 мм очень сложно и с точки зрения технологичности, и надежности. Достичь в данном случае увеличения быстроты действия можно фактически только за счет увеличения диаметра спирали. Именно этим объясняется, что самый большой по производительности насос с односторонней спиралью (Fossa - 15) имеет быстроту действия 15 м3/час. Исключением является насос с односторонней спиралью XDS-35 фирмы «Edwards», быстрота действия которого составляет 35 м3/час при частоте вращения 1750 об/мин, что достигается за счет запатентованной формы спиралей с разрывом витка, увеличивающей, по аналогии с двухзаходными спиралями, объем всасывания.
Аналоги спиральных насосов НВСп - вакуумное оборудование и техника
Все насосы с большей быстротой действия имеют двухсторонний подвижный спиральный элемент, а у фирм «Anest Iwata», «Oerlikon Leybold», «Ulvac», «Geowell» вся линейка насосов двухсторонняя.
Особняком стоят насосы фирмы «Varian», имеющие двухстороннюю спираль, камеры которой включены не параллельно (как у всех других производителей НВСп с двухсторонними спиралями), а последовательно. При этом спираль входной ступени с целью увеличения быстроты действия выполнена трехзаходной, и газ перемещается от центра к периферии, практически без изменения объема полостей. Таким образом, первая ступень обеспечивает высокую быстроту действия, работая практически с внешним сжатием газа. Спираль второй ступени - классического, однозаходного типа и здесь в процессе внутреннего сжатия газ движется от периферии к центру.
Практически во всех насосах используются эвольвентные спирали.
НВСп различных производителей различаются также по способу изоляции рабочих полостей от подшипниковых узлов. Классической является схема с манжетными уплотнениями на валу, используемая в насосах фирм «Anest Iwata», «Oerlikon Leybold», «Ulvac», «Geowell». Здесь в качестве противоповоротного механизма используются два или три поводковых устройства.
Характеристики НВСп
Значительный интерес представляют машины, в которых рабочая камера отделена от подшипников гибким сильфоном большого диаметра, который выполняет одновременно функцию противоповоротного устройства. Такое решение представлено целой линейкой насосов фирмы «Edwards» и двумя машинами фирмы «Busch». Насосы с сильфонным уплотнением рабочей полости имеют большие длину корпуса и массу, по сравнению с насосами с манжетным уплотнением, но зато обеспечивают полную изоляцию рабочей камеры от паров смазки, содержащейся в подшипниковых устройствах.
Характеристики НВСп, включая надежность, эргономичность, состав остаточной среды, удельные мощность, массу и т.д. во многом зависят от отдельных составляющих конструкции.