RU123866U1 - TURBOMOLECULAR PUMP WITH SINGLE-FLOW TURBOMOLECULAR FLOW - Google Patents

Abstract

1. Турбомолекулярный насос с однопоточной турбомолекулярной проточной частью, содержащий составной корпус, состоящий из верхнего, среднего и нижнего корпусов; вал насоса, закрепленный в подшипниковом узле; ротор с роторными лопатками, установленный на валу насоса; электродвигатель, статор которого размещен в нижнем корпусе насоса, а ротор закреплен на валу насоса; средство охлаждения электродвигателя, размещенное в нижнем корпусе насоса; средний корпус снабжен соосным ему цилиндрическим выступом, расположенным внутри верхнего корпуса насоса; ротор насоса выполнен монолитным и имеет в нижней своей части полость, форма и размер которой позволяют разместить в ней выступ среднего корпуса насоса с возможностью вращения ротора вокруг него, отличающийся тем, что проточная часть насоса включает три последовательно следующих одна за другой ступени: одну турбомолекулярную и две концентрично расположенные напротив друг друга молекулярные ступени; верхний корпус закреплен на торце выступа среднего корпуса концентрично его наружной поверхности; внутренняя поверхность верхнего корпуса ограничена по торцам двумя внутренними выточками и содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода против вращения ротора; средний корпус выполнен с внешним торцевым фланцем, концентричными внутренней и наружной поверхностями и содержит сквозные отверстия, выполненные параллельно его продольной оси, соединяющие сторону нагнетания проточной части с форвакуумной системой откачки; наружная поверхность цилиндрического выступа среднего корпуса содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода в сторону вращения р�1. A turbomolecular pump with a single-flow turbomolecular flow part, comprising a composite housing consisting of upper, middle and lower bodies; a pump shaft mounted in a bearing assembly; a rotor with rotor blades mounted on a pump shaft; an electric motor, the stator of which is located in the lower pump casing, and the rotor is mounted on the pump shaft; motor cooling means located in the lower pump casing; the middle casing is equipped with a coaxial cylindrical protrusion located inside the upper pump casing; the pump rotor is made integral and has a cavity in its lower part, the shape and size of which allows it to accommodate a protrusion of the middle pump casing with the possibility of rotation of the rotor around it, characterized in that the flow part of the pump includes three successive stages, one after the other: one turbomolecular and two molecular steps concentrically located opposite each other; the upper case is fixed at the end of the protrusion of the middle case concentrically to its outer surface; the inner surface of the upper case is limited at the ends by two internal recesses and contains multiple helical grooves with an angle of approach against rotation of the rotor; the middle body is made with an external end flange, concentric internal and external surfaces and contains through holes made parallel to its longitudinal axis, connecting the discharge side of the flow part with the fore-vacuum pumping system; the outer surface of the cylindrical protrusion of the middle body contains multi-helical helical grooves with an angle of approach in the direction of rotation p�

Description

Предлагаемое техническое решение относится к вакуумной технике, а именно к устройству турбомолекулярных насосов.The proposed technical solution relates to vacuum technology, namely, to the device of turbomolecular pumps.

Известен трехступенчатый турбомолекулярный вакуумный насос, содержащий опорный узел, турбомолекулярную часть первой ступени насоса, непосредственно соединенную с ней молекулярную часть в виде вихревой ступени, включающей статорные и роторные диски, при этом статорные диски выполнены плоскими и покрыты фторопластовым уплотнителем с многочисленными цилиндрическими канавками, а роторные диски содержат по контуру диска лопатки, наклоненные в сторону вращения, причем, на поверхности выполнены каналы, наклоненные в сторону, противоположную вращению диска со стороны входа газа и в сторону вращения со стороны выхода газа и третью молекулярную ступень в виде газодинамического уплотнения, образованного поверхностью цилиндрического статора, покрытый фторопластом с многочисленными цилиндрическими канавками и многозаходными спиральными канавками, вложенными на поверхности ротора, обращенной к цилиндрическому статору, причем вход газодинамического уплотнения посредством кольцевого канала связан с выходом вихревой ступени, а выход - с атмосферой (патент РФ №2014510 на изобретение «Турбомолекулярный вакуумный насос», МПК F04D 19/04, опубл. 15.06.1994). Недостатком данного технического решения является низкий ресурс работы, недостаточно высокие откачные характеристики и недостаточная надежность насоса. Отсутствие в опорном узле демпфирующих устройств, не позволяет обеспечить переход через зоны критических скоростей с малыми резонансовыми амплитудами и виброперегрузками и, следовательно, увеличить ресурс и работоспособность насоса в целом. Выполнение наружной цилиндрической поверхности статора газодинамического уплотнения покрытой фторопластом, имеющим очень низкий коэффициент теплопроводности (λ=0,058 кал/см·с·С°) по сравнению с алюминиевыми сплавами (λ=0,52 кал/см·с·С°), как правило, используемых при изготовлении турбомолекулярных насосов, снижает теплоотвод от сжимаемого газа к наружной поверхности газодинамического уплотнения. Наличие большого перепада давления между атмосферным давлением, действующим со стороны нагнетания проточной части насоса на внутреннюю торцевую поверхность ротора насоса и давлением, действующим на торцевую поверхность ротора со стороны всасывания, создает осевую силу, которую воспринимает через пружину сжатия один из подшипников опорного узла и увеличивает осевой натяг в подшипниках качения, тем самым, увеличивая трение, износ поверхностей тел качения и тепловыделение, снижая тем самым долговечность подшипников качения. Газодинамическое уплотнение, обеспечивающее сжатие газа с выхлопом в атмосферу, резко ограничивает создание насосов с повышенными откачными характеристиками из-за той же автоматически увеличивающейся осевой силы.Known three-stage turbomolecular vacuum pump containing a support unit, a turbomolecular part of the first stage of the pump, a molecular part directly connected to it in the form of a vortex stage, including stator and rotor disks, while the stator disks are made flat and covered with a fluoroplastic sealant with numerous cylindrical grooves, and rotor disks contain blades along the disk contour, inclined in the direction of rotation, and, on the surface, channels are made, inclined to the opposite side rotation of the disk from the gas inlet side and to the rotation side from the gas outlet side and the third molecular step in the form of a gas-dynamic seal formed by the surface of a cylindrical stator, coated with fluoroplastic with numerous cylindrical grooves and multi-helical spiral grooves embedded on the rotor surface facing the cylindrical stator, moreover, the entrance of the gas-dynamic seal by means of an annular channel is connected with the exit of the vortex stage, and the output is associated with the atmosphere (RF patent No. 20104510 on an image ix "Turbomolecular vacuum pump", the IPC F04D 19/04, publ. 06/15/1994). The disadvantage of this technical solution is the low service life, insufficiently high pumping characteristics and insufficient reliability of the pump. The absence of damping devices in the support unit does not allow for the transition through critical velocity zones with small resonant amplitudes and vibration overloads and, therefore, to increase the life and working capacity of the pump as a whole. The execution of the outer cylindrical surface of the gas-dynamic seal stator coated with fluoroplastic having a very low coefficient of thermal conductivity (λ = 0.058 cal / cm · s · C °) compared with aluminum alloys (λ = 0.52 cal / cm · s · C °), as the rule used in the manufacture of turbomolecular pumps, reduces heat removal from the compressible gas to the outer surface of the gas-dynamic seal. The presence of a large pressure drop between atmospheric pressure acting on the discharge side of the pump flow to the inner end surface of the pump rotor and pressure acting on the end surface of the rotor on the suction side creates an axial force, which is received through the compression spring by one of the bearings of the support unit and increases the axial interference in the rolling bearings, thereby increasing friction, wear of the surfaces of the rolling elements and heat generation, thereby reducing the durability of the rolling bearings. The gas-dynamic seal, which provides compression of the gas with exhaust into the atmosphere, sharply limits the creation of pumps with increased pumping characteristics due to the same automatically increasing axial force.

Известен наиболее близкий по совокупности существенных признаков и выбранный в качестве прототипа турбомолекулярный насос с однопоточной турбомолекулярной проточной частью, содержащий составной корпус, состоящий из верхнего, среднего и нижнего корпусов; вал насоса, закрепленный в подшипниковом узле; ротор с роторными лопатками, установленный на валу насоса; электродвигатель, статор которого размещен в нижнем корпусе насоса, а ротор закреплен на валу насоса; средство охлаждения электродвигателя, размещенное в нижнем корпусе насоса. Статор с отогнутыми лопатками размещен на внутренней поверхности верхнего корпуса. Средний корпус снабжен соосным ему цилиндрическим выступом, расположенным внутри верхнего корпуса насоса. Ротор насоса выполнен монолитным и имеет в нижней своей части полость, форма и размер которой позволяет разместить в ней выступ среднего корпуса насоса с возможностью вращения ротора вокруг него. Посадочная на вал часть ротора выполнена в виде конуса Морзе. Все роторные диски выполнены с одинаковым числом лопаток, а длина лопаток и угол их наклона к плоскости диска на разных дисках различные, кроме этого лопатки на статорных дисках отличаются от лопаток на соответствующих роторных дисках, как по числу, так и по длине лопатки и углу ее наклона к плоскости диска. Нижний корпус насоса имеет полость для размещения средства охлаждения электродвигателя. Подшипниковый узел содержит два размещенных в общей обойме подшипника. Обойма для подшипников содержит корпус цилиндрической формы, один из торцов корпуса имеет внутренний кольцевой выступ для упора одного из торцов первого подшипника, другой торец - гайку для упора одного из торцов второго подшипника, а также во внутренней полости корпуса расположены навстречу друг другу две установочные втулки с кольцевыми внутренними выступами на одном из их торцов, между втулками с упором на их кольцевые внутренние выступы размещена пружина, внутри которой расположена втулка для упора других торцов подшипников, диаметральный размер которой позволяет обеспечить плотную посадку на вал (свидетельство РФ №39658 на полезную модель «Турбомолекулярный насос», МПК F04D 19/04, опубл. 10.08.2004). Известный насос характеризуется недостаточной степенью сжатия и ненадежностью в эксплуатации. Известно, что однопоточная турбомолекулярная часть насоса с отогнутыми роторными и статорными лопатками обладает меньшей степенью сжатия из-за больших осевых зазоров между роторными и статорными лопатками увеличивающееся от периферии к центру. Кроме того, отогнутые роторные и статорные лопатки в силу их конструктивных особенностей лишены наличия закрытой структуры межлопаточного канала, обладают меньшим изгибающим моментом по сравнению с фрезерованными лопатками, что и определяет невозможность обеспечить работу насоса с повышенным давлением на стороне нагнетания проточной части, а так же из-за малого изгибающего момента лопаток делает их неустойчивыми к прорыву атмосферы. Кроме того, обойма для подшипников установлена на внутренней поверхности среднего корпуса насоса с гарантированным зазором на диаметральных упругих элементах, размещенных в кольцевых канавках среднего корпуса, при этом образованный воздушный зазор между внутренней поверхностью среднего корпуса и наружной поверхностью обоймы ухудшает отвод тепла от обоймы к среднему корпусу насоса, что повышает температуру внутри обоймы и, следовательно, подшипники работают в более неблагоприятных условиях, что снижает их долговечность. Также следует отметить, что подшипники, установленные в обойме, не защищены от аварийной ситуации, которая может возникнуть в ходе эксплуатации насоса, например, прорыва атмосферы в вакуумную систему технологического процесса, когда может создаться дополнительная осевая сила, которая преодолеет осевой предварительный пружинный натяг и подшипник, который неподвижно закреплен, раскроется, т.е. шарики выйдут из дорожки качения наружной обоймы подшипника, что и приведет к выходу его из строя. Другой существенный недостаток в конструкции данного насоса состоит в том, что ротор и статор электродвигателя размещены в вакууме, тем самым практически усложнив отвод тепла из зоны их размещения, что может привести к перегреву электродвигателя и выходу его из строя.Known for the closest in the set of essential features and selected as a prototype is a turbomolecular pump with a single-flow turbomolecular flow part, containing a composite housing consisting of upper, middle and lower bodies; a pump shaft mounted in a bearing assembly; a rotor with rotor blades mounted on a pump shaft; an electric motor, the stator of which is located in the lower pump casing, and the rotor is mounted on the pump shaft; motor cooling means located in the lower pump casing. A stator with bent blades is placed on the inner surface of the upper housing. The middle casing is equipped with a coaxial cylindrical protrusion located inside the upper pump casing. The pump rotor is made monolithic and has a cavity in its lower part, the shape and size of which allows you to place a protrusion of the middle pump casing in it with the possibility of rotation of the rotor around it. The rotor landing portion on the shaft is made in the form of a Morse cone. All rotor disks are made with the same number of blades, and the length of the blades and their angle of inclination to the plane of the disk on different disks are different, in addition, the blades on the stator disks differ from the blades on the corresponding rotor disks, both in number and in length of the blade and its angle tilt to the plane of the disc. The lower pump casing has a cavity for accommodating the motor cooling means. The bearing assembly contains two bearings housed in a common cage. The bearing cage contains a cylindrical housing, one of the ends of the housing has an inner annular protrusion for abutment of one of the ends of the first bearing, the other end - a nut for abutment of one of the ends of the second bearing, and also two locating sleeves located opposite each other in the housing cavity ring internal protrusions on one of their ends, between the bushings with emphasis on their ring internal protrusions there is a spring, inside of which there is a sleeve for stopping other ends of bearings, diameter the actual size of which allows for a tight fit on the shaft (RF certificate No. 39658 for the utility model "Turbomolecular pump", IPC F04D 19/04, published on 08/10/2004). The known pump is characterized by insufficient compression and unreliable operation. It is known that the single-flow turbomolecular part of the pump with bent rotor and stator vanes has a lower compression ratio, which increases from the periphery to the center due to the large axial gaps between the rotor and stator vanes. In addition, the bent rotor and stator vanes, due to their design features, are devoid of the closed structure of the interscapular canal, have less bending moment compared to milled vanes, which determines the impossibility of ensuring the operation of the pump with increased pressure on the discharge side of the flow part, as well as - due to the small bending moment of the blades makes them unstable to a breakthrough of the atmosphere. In addition, a bearing cage is installed on the inner surface of the middle pump casing with a guaranteed clearance on the diametrical elastic elements located in the annular grooves of the middle casing, while the formed air gap between the inner surface of the middle casing and the outer surface of the cage impairs heat removal from the cage to the middle casing pump, which increases the temperature inside the cage and, therefore, the bearings operate in more adverse conditions, which reduces their durability. It should also be noted that the bearings installed in the cage are not protected from an emergency that may occur during operation of the pump, for example, a breakthrough of the atmosphere into the vacuum system of the process, when additional axial force can be created that will overcome the axial preload and bearing which is fixedly fixed will open, i.e. balls will go out of the raceway of the outer race of the bearing, which will lead to its failure. Another significant drawback in the design of this pump is that the rotor and stator of the electric motor are placed in a vacuum, thereby practically complicating the removal of heat from the zone of their placement, which can lead to overheating of the electric motor and its failure.

Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является разработка надежного, высокоэффективного турбомолекулярного насоса, обладающего улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками.The task to which the claimed utility model is directed is to develop a reliable, highly efficient turbomolecular pump with improved technical and operational characteristics.

Технические результаты, достигаемые при осуществлении заявляемой полезной модели заключается в:The technical results achieved by the implementation of the claimed utility model is:

- обеспечении возможности работы насоса при более высоких давлениях на стороне нагнетания;- enabling the pump to operate at higher pressures on the discharge side;

- уменьшении массогабаритных параметров насоса;- reducing the overall dimensions of the pump;

- снижении потребляемой мощности электродвигателя;- reducing power consumption of the electric motor;

- повышении эффективности охлаждения и улучшении отвода тепла из зоны расположения подшипников качения;- improving cooling efficiency and improving heat dissipation from the area of the location of the rolling bearings;

- повышении надежности и долговечности работы.- improving the reliability and durability of the work.

Указанные технические результаты достигаются тем, что турбомолекулярный насос с однопоточной турбомолекулярной проточной частью, содержит: составной корпус, состоящий из верхнего, среднего и нижнего корпусов; вал насоса, закрепленный в подшипниковом узле; ротор с роторными лопатками, установленный на валу насоса; электродвигатель, статор которого размещен в нижнем корпусе насоса, а ротор закреплен на валу насоса; средство охлаждения электродвигателя, размещенное в нижнем корпусе насоса. Средний корпус снабжен соосным ему цилиндрическим выступом, расположенным внутри верхнего корпуса насоса; ротор насоса выполнен монолитным и имеет в нижней своей части полость, форма и размер которой позволяют разместить в ней выступ среднего корпуса насоса с возможностью вращения ротора вокруг него. Проточная часть насоса включает три последовательно следующих одна за другой ступени: одну турбомолекулярную и две концентрично расположенных напротив друг друга молекулярных ступени. Верхний корпус закреплен на торце выступа среднего корпуса, концентрично его наружной поверхности. Внутренняя поверхность верхнего корпуса ограничена по торцам двумя внутренними выточками и содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода против вращения ротора. Средний корпус выполнен с внешним торцевым фланцем, концентричными внутренней и наружной поверхностями и содержит сквозные отверстия, выполненные параллельно его продольной оси, соединяющие сторону нагнетания проточной части с форвакуумной системой откачки. Наружная поверхность цилиндрического выступа среднего корпуса содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода в сторону вращения ротора. Верхняя часть ротора, выполненная в форме толстостенного цилиндра с фрезерованными лопатками, имеющими угол наклона в сторону вращения ротора, при этом наружный диаметр толстостенного цилиндра в верхней части ротора превышаетнаружный диаметр полого цилиндра в нижней части ротора. Верхняя часть размещена внутри торцевой выточки верхнего корпуса, образуя первую турбомолекулярную ступень проточной части. Концентрично расположенные напротив друг друга эквидистантные цилиндрические участки между внутренней поверхностью с многозаходными винтовыми канавками верхнего корпуса, стенками полого цилиндра в нижней части ротора и наружной поверхностью с многозаходными винтовыми канавками среднего корпуса образуют соответственно вторую и третью молекулярные ступени проточной части.The indicated technical results are achieved in that the turbomolecular pump with a single-flow turbomolecular flow part contains: a composite housing consisting of upper, middle and lower bodies; a pump shaft mounted in a bearing assembly; a rotor with rotor blades mounted on a pump shaft; an electric motor, the stator of which is located in the lower pump casing, and the rotor is mounted on the pump shaft; motor cooling means located in the lower pump casing. The middle casing is equipped with a coaxial cylindrical protrusion located inside the upper pump casing; the pump rotor is made integral and has a cavity in its lower part, the shape and size of which allows it to accommodate a protrusion of the middle pump casing with the possibility of rotor rotation around it. The flow part of the pump includes three sequentially following one after another stage: one turbomolecular and two molecular stages concentrically located opposite each other. The upper case is fixed at the end of the protrusion of the middle case, concentrically to its outer surface. The inner surface of the upper case is limited at the ends by two internal grooves and contains multi-helical helical grooves with an angle of approach against rotation of the rotor. The middle case is made with an external end flange, concentric internal and external surfaces and contains through holes made parallel to its longitudinal axis, connecting the discharge side of the flow part with the fore-vacuum pumping system. The outer surface of the cylindrical protrusion of the middle body contains multi-helical helical grooves with an angle of approach in the direction of rotation of the rotor. The upper part of the rotor, made in the form of a thick-walled cylinder with milled blades having an angle of inclination in the direction of rotation of the rotor, while the outer diameter of the thick-walled cylinder in the upper part of the rotor exceeds the detectable diameter of the hollow cylinder in the lower part of the rotor. The upper part is located inside the end recess of the upper case, forming the first turbomolecular step of the flowing part. The equidistant cylindrical sections concentrically located opposite each other between the inner surface with multi-helical helical grooves of the upper case, the walls of the hollow cylinder in the lower part of the rotor and the outer surface with multi-helical grooves of the middle case form the second and third molecular steps of the flow part, respectively.

Предпочтительно, чтобы подшипниковый узел состоял из подшипникового корпуса с наружным торцевым фланцем, двух упругих элементов, размещенных в диаметральных канавках на наружной поверхности подшипникового корпуса, двух шариковых радиально-упорных подшипников с установленными в них валом; чтобы один из подшипников со стороны форвакуумной системы был закреплен неподвижно с помощью прижимной гайки к торцевой поверхности упорного кольца, размещенного во внутренней канавке корпуса, а второй подшипник был выполнен плавающим; между торцевыми поверхностями наружной обоймы плавающего подшипника и упорного кольца были установлены шайба и распорная втулка с пружиной сжатия и торцевым зазором «С», величина которого не превышала величину внутреннего осевого зазора «S» подшипника.Preferably, the bearing assembly consists of a bearing housing with an outer end flange, two elastic elements located in diametrical grooves on the outer surface of the bearing housing, two angular contact ball bearings with a shaft mounted therein; so that one of the bearings on the side of the fore-vacuum system is fixed motionless with a clamping nut to the end surface of the thrust ring located in the inner groove of the housing, and the second bearing is made floating; between the end surfaces of the outer race of the floating bearing and the thrust ring, a washer and an expansion sleeve with a compression spring and end clearance “C” were installed, the value of which did not exceed the value of the internal axial clearance “S” of the bearing.

Предпочтительно также, чтобы нижний корпус насоса через проставку был закреплен к нижней торцевой поверхности фланца среднего корпуса и отделен от вакуумной проточной части посредством вакуумной мембраны, установленной в среднем корпусе насоса между двумя сжатыми упругими элементами.It is also preferable that the lower pump casing is secured through a spacer to the lower end surface of the flange of the middle casing and is separated from the vacuum flow part by means of a vacuum membrane mounted in the middle of the pump casing between two compressed elastic elements.

Предпочтительно также, чтобы турбомолекулярная ступень состояла, по меньшей мере, из одного роторного диска и, по меньшей мере, одного статорного диска с зеркальным расположением лопаток.It is also preferable that the turbomolecular step consist of at least one rotor disk and at least one stator disk with a mirror arrangement of the blades.

Предпочтительно также, чтобы глубина многозаходных винтовых канавок была выполнена с уменьшением со стороны всасывания в сторону нагнетания, при этом глубина канавок второй ступени, по меньшей мере, в два раза превышала глубину канавок третьей ступени.It is also preferable that the depth of the multi-helical helical grooves be made decreasing from the suction side to the discharge side, while the depth of the grooves of the second stage is at least two times the depth of the grooves of the third stage.

Предпочтительно также, чтобы диаметральный зазор эквидистантного участка, заключенного между двумя диаметрально расположенными упругими элементами подшипникового корпуса был заполнен материалом с коэффициентом теплопроводности, не меньшим коэффициента теплопроводности материала подшипникового корпуса.It is also preferable that the diametrical clearance of the equidistant section between the two diametrically located elastic elements of the bearing housing is filled with a material with a thermal conductivity of not less than the thermal conductivity of the material of the bearing housing.

Предпочтительно также, чтобы наружная поверхность верхнего корпуса была оснащена ребрами воздушного охлаждения.It is also preferred that the outer surface of the upper case be equipped with air cooling fins.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели с прототипом показал, что во всех случаях выполнения она отличается от известного, наиболее близкого технического решения,A comparative analysis of the claimed utility model with the prototype showed that in all cases it is different from the known, closest technical solution,

- выполнением проточной части, содержащей три последовательно следующих одна за другой ступени: одну турбомолекулярную и две концентрично расположенных напротив друг друга молекулярных ступени;- the implementation of the flow part, containing three sequentially following one after another stage: one turbomolecular and two molecular stages concentrically opposite each other;

- выполнением верхнего корпуса, закрепленным на торце выступа среднего корпуса, концентрично его наружной поверхности;- the implementation of the upper body, mounted on the end face of the protrusion of the middle body, concentrically to its outer surface;

- выполнением внутренней поверхности верхнего корпуса, ограниченной по торцам двумя внутренними выточками;- the implementation of the inner surface of the upper housing, limited at the ends of the two inner recesses;

- наличием на внутренней поверхности верхнего корпуса многозаходных винтовых канавок с углом захода против вращения ротора;- the presence on the inner surface of the upper case of multi-helical helical grooves with an angle of approach against rotation of the rotor;

- выполнением среднего корпуса с внешним торцевым фланцем и концентричными внутренней и наружной поверхностями; - the implementation of the middle body with an external end flange and concentric inner and outer surfaces;

- наличием в среднем корпусе сквозных отверстий, выполненных параллельно его продольной оси и соединяющих сторону нагнетания проточной части с форвакуумной системой откачки;- the presence in the middle body of the through holes made parallel to its longitudinal axis and connecting the discharge side of the flow part with the fore-vacuum pumping system;

- выполнением наружной поверхности цилиндрического выступа среднего корпуса, содержащей многозаходные винтовые канавки с углом захода в сторону вращения ротора;- the implementation of the outer surface of the cylindrical protrusion of the middle body containing multi-helical grooves with an angle of approach in the direction of rotation of the rotor;

- выполнением верхней части ротора в форме толстостенного цилиндра с роторными лопатками, имеющими угол наклона в сторону вращения ротора;- the implementation of the upper part of the rotor in the form of a thick-walled cylinder with rotor blades having an angle of inclination in the direction of rotation of the rotor;

- выполнением наружного диаметра толстостенного цилиндра в верхней части ротора, превышающим наружный диаметр полого цилиндра в нижней части ротора;- the implementation of the outer diameter of the thick-walled cylinder in the upper part of the rotor, exceeding the outer diameter of the hollow cylinder in the lower part of the rotor;

- размещением верхней части ротора, выполненной в форме толстостенного цилиндра с роторными лопатками, внутри торцевой выточки верхнего корпуса с образованием первой турбомолекулярной ступени проточной части;- the placement of the upper part of the rotor, made in the form of a thick-walled cylinder with rotor blades, inside the end recess of the upper body with the formation of the first turbomolecular stage of the flow part;

- наличием концентрично расположенных напротив друг друга эквидистантных цилиндрических участков между внутренней поверхностью с многозаходными винтовыми канавками верхнего корпуса, стенками полого цилиндра в нижней части ротора и наружной поверхностью с многозаходными винтовыми канавками среднего корпуса, образующих соответственно вторую и третью молекулярные ступени проточной части.- the presence of equidistant cylindrical sections concentrically located opposite each other between the inner surface with multi-helical helical grooves of the upper body, the walls of the hollow cylinder in the lower part of the rotor and the outer surface with multi-helical grooves of the middle body, which form the second and third molecular steps of the flow part, respectively.

В предпочтительных вариантах выполнения заявляемая полезная модель отличается от известного, наиболее близкого технического решения:In preferred embodiments, the claimed utility model differs from the known, closest technical solution:

- выполнением подшипникового узла состоящим из подшипникового корпуса с наружным торцевым фланцем, двух упругих элементов, размещенных в диаметральных канавках на наружной поверхности подшипникового корпуса, двух шариковых радиально-упорных подшипников с установленными в них валом;- the implementation of the bearing assembly consisting of a bearing housing with an outer end flange, two elastic elements located in diametrical grooves on the outer surface of the bearing housing, two angular contact ball bearings with a shaft installed in them;

- выполнением одного из подшипников закрепленным неподвижно с помощью прижимной гайки к торцевой поверхности упорного кольца, размещенного во внутренней канавке корпуса, а второго подшипника - плавающим;- the implementation of one of the bearings fixed motionless with a clamping nut to the end surface of the thrust ring located in the inner groove of the housing, and the second bearing is floating;

- наличием между торцевыми поверхностями наружной обоймы плавающего подшипника и упорного кольца шайбы и распорной втулки с пружиной сжатия и торцевым зазором «С», величина которого не превышает величину внутреннего осевого зазора «S» подшипника;- the presence between the end surfaces of the outer race of the floating bearing and the thrust washer and the spacer sleeve with a compression spring and end clearance "C", the value of which does not exceed the value of the internal axial clearance "S" of the bearing;

- выполнением нижнего корпуса насоса закрепленным через проставку к нижней торцевой поверхности фланца среднего корпуса;- the implementation of the lower pump casing fixed through a spacer to the lower end surface of the flange of the middle casing;

- выполнением нижнего корпуса насоса, закрепленным через проставку к нижней торцевой поверхности фланца среднего корпуса;- the implementation of the lower pump casing, fixed through a spacer to the lower end surface of the flange of the middle casing;

- выполнением нижнего корпуса отделенным от вакуумной проточной части посредством вакуумной мембраны, установленной в среднем корпусе между двумя сжатыми упругими элементами;- the implementation of the lower casing separated from the vacuum flow part by means of a vacuum membrane mounted in the middle casing between two compressed elastic elements;

- выполнением турбомолекулярной ступени состоящей, по меньшей мере, одного статорного диска с зеркальным расположением лопаток;- the implementation of the turbomolecular stage consisting of at least one stator disk with a mirror arrangement of the blades;

- выполнением глубины многозаходных винтовых канавок с уменьшением со стороны всасывания в сторону нагнетания;- the implementation of the depth of multiple screw helical grooves with a decrease from the suction side to the discharge side;

- выполнением глубины канавок второй ступени, по меньшей мере, в два раза превышающей глубину канавок третьей ступени;- the implementation of the depth of the grooves of the second stage, at least two times the depth of the grooves of the third stage;

- заполнением диаметрального зазора эквидистантного участка, заключенного между двумя диаметрально расположенными упругими элементами подшипникового корпуса материалом с коэффициентом теплопроводности, не меньшим коэффициента теплопроводности материала подшипникового корпуса.- filling in the diametrical gap of the equidistant section, concluded between two diametrically located elastic elements of the bearing housing with a material with a thermal conductivity coefficient not less than the thermal conductivity of the material of the bearing housing.

Выполнение проточной части комбинированной, содержащей три последовательно следующих одна за другой ступени: одну турбомолекулярную и две концентрично расположенных напротив друг друга молекулярных ступени обеспечивает возможность работы насоса при более высоких давлениях на стороне нагнетания благодаря молекулярным ступеням, обладающим большей степенью сжатия по сравнению с турбомолекулярной ступенью. Кроме того, такое конструктивное решение проточной части и насоса в целом позволяет уменьшить массогабаритные параметры, как проточной части, так и самого насоса, уменьшив при этом потребляемую мощность электродвигателя.The implementation of the combined flow section, which contains three successive stages, one after the other: one turbomolecular and two molecular stages concentrically located opposite each other, makes it possible to operate the pump at higher pressures on the discharge side due to molecular stages having a greater compression ratio compared to the turbomolecular stage. In addition, such a constructive solution of the flow part and the pump as a whole allows reducing the overall dimensions of both the flow part and the pump itself, while reducing the power consumption of the electric motor.

Выполнение торцевого зазора «С» между распорной втулкой и упорной шайбой, расположенными между двух наружных обойм подшипников, позволяет сохранить работоспособность подшипникового узла и всего насоса в случае несанкционированного воздействия на вал осевой силы извне, например, при прорыве атмосферы в вакуумную систему технологического процесса, когда осевая нагрузка на вал может превысить расчетное осевое усилие пружинного натяга. При C≤S не произойдет раскрытия неподвижного подшипника, что исключает выход шариков из его дорожки качения, позволяя сохранить подшипник в рабочем состоянии.The execution of the end clearance “C” between the spacer sleeve and thrust washer located between the two outer bearings of the bearings, allows the bearing assembly and the entire pump to remain operable in the event of unauthorized external influence of the shaft, for example, when the atmosphere breaks into the vacuum system of the technological process when the axial load on the shaft may exceed the calculated axial force of the spring preload. At C≤S, the stationary bearing will not open, which eliminates the exit of the balls from its raceway, allowing the bearing to be maintained in working condition.

Выполнение нижнего корпуса отделенным от вакуумной проточной части посредством вакуумной мембраны, установленной в среднем корпусе между двумя сжатыми упругими элементами, позволяет снизить потребляемую мощность электродвигателя насоса, поскольку вращение не создает аэродинамических потерь, а размещение статора электродвигателя в среде атмосферы способствует эффективному его охлаждению, применяя например, вентилятор.The implementation of the lower case separated from the vacuum flow part by means of a vacuum membrane installed in the middle case between two compressed elastic elements allows to reduce the power consumption of the pump motor, since rotation does not create aerodynamic losses, and the placement of the stator of the electric motor in the atmosphere contributes to its effective cooling, using for example fan.

Заполнение диаметрального зазора эквидистантного участка, заключенного между двумя диаметрально расположенными упругими элементами подшипникового корпуса материалом с коэффициентом теплопроводности, не меньшим коэффициента теплопроводности материала подшипникового корпуса, способствует эффективному отводу тепла из зоны расположения подшипников качения.Filling the diametrical gap of the equidistant section, concluded between two diametrically located elastic elements of the bearing housing with a thermal conductivity coefficient not less than the thermal conductivity of the bearing housing material, contributes to the efficient heat removal from the area of rolling bearings.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется схемными чертежами общего вида турбомолекулярного насоса (продольный разрез), турбомолекулярной ступени и подшипникового узла (продольный разрез) представленными соответственно на фиг.1, 2, 3.The proposed utility model is illustrated by schematic drawings of a General view of a turbomolecular pump (longitudinal section), a turbomolecular stage and a bearing assembly (longitudinal section) shown respectively in Fig.1, 2, 3.

В предпочтительно варианте исполнения турбомолекулярный насос с однопоточной турбомолекулярной проточной частью содержит составной корпус, состоящий из верхнего корпуса 1, среднего корпуса 2 и нижнего корпуса 3. Ротор 6 с роторными лопатками 7 установлен на валу 8, закрепленном в подшипниковом узле 9. Статор электродвигателя 10 размещен в нижнем корпусе 3, а ротор электродвигателя 11 закреплен на валу 8. Средство охлаждения электродвигателя 12, в качестве которого может быть использован, например, вентилятор, размещен в нижнем корпусе 3. Средний корпус 2 снабжен соосным ему цилиндрическим выступом 13, расположенным внутри верхнего корпуса 1. Ротор 6 выполнен монолитным и имеет в нижней своей части полость 14, форма и размер которой позволяют разместить в ней выступ 13 среднего корпуса 2 с возможностью вращения ротора 6 вокруг выступа 13. Верхний корпус 1 закреплен на торце выступа 13 среднего корпуса 2, концентрично его наружной поверхности. Внутренняя поверхность верхнего корпуса 1 ограничена по торцам двумя внутренними выточками 15, 16. Торцевая выточка 15 является установочной базой, используемой для установки на нижний корпус 3, а торцевая выточка 16 является установочной базой для расположения турбомолекулярной проточной части. Внутренняя поверхность верхнего корпуса 1 содержит многозаходные винтовые канавки 17 с углом захода против вращения ротора 6. Средний корпус 2 выполнен с внешним торцевым фланцем 18, концентричными внутренней и наружной поверхностями и содержит сквозные отверстия 19, выполненные параллельно его продольной оси и соединяющие сторону нагнетания проточной части с форвакуумной системой откачки. Наружная поверхность цилиндрического выступа 13 среднего корпуса 2 содержит многозаходные винтовые канавки 20 с углом захода в сторону вращения ротора 6. Верхняя часть ротора 6 выполнена в форме толстостенного цилиндра 21 с роторными лопатками 7, имеющими угол наклона в сторону вращения ротора 6. Наружный диаметр D_в толстостенного цилиндра 21 превышает наружный диаметр D_н полого цилиндра 26 в нижней части ротора 6. Ротор 6 плотно установлен на валу 8 по цилиндрической посадке или по конусу в упор в торец вала 8 и закреплен гайкой 25. Верхняя часть ротора, выполненная в форме толстостенного цилиндра 21 с роторными лопатками 7 размещена внутри торцевой выточки 16 верхнего корпуса 1, образуя первую турбомолекулярную ступень I проточной части (фиг.2), состоящую, по меньшей мере, из одного роторного диска 23 и одного статорного диска 24 с зеркальным расположением лопаток 5, 7. Полый цилиндр 26 ротора 6 размещен между наружной поверхностью с многозаходными винтовыми канавками 20 среднего корпуса 2 и внутренней поверхностью с многозаходными винтовыми канавками 17 верхнего корпуса 1, образовав при этом напротив друг друга концентрично расположенные эквидистантные цилиндрические участки, образующие соответственно вторую II и третью III молекулярные ступени проточной части насоса, разделенные друг от друга кольцевым каналом, образованным торцевыми поверхностями ротора 6 насоса и корпуса и его боковыми поверхностями. Глубина многозаходных винтовых канавок 17, 20 выполнена с уменьшением со стороны всасывания в сторону нагнетания, при этом глубина канавок 17 (второй II ступени), по меньшей мере, в два раза превышает глубину канавок 20 (третьей III ступени). Подшипниковый узел 9 (фиг.3) состоит из подшипникового корпуса 27 с наружным торцевым фланцем 28 двух упругих элементов 29, 30 размещенных в диаметральных канавках 31, 32 на наружной поверхности подшипникового корпуса 27, двух шариковых радиально-упорных подшипников 33, 34 с установленными в них валом 8. Подшипник 33 закреплен неподвижно с помощью прижимной гайки 35 к торцевой поверхности упорного кольца 36, размещенного во внутренней канавке отверстия подшипникового корпуса, а подшипник 34 выполнен плавающим. Между торцевыми поверхностями наружной обоймы 37 плавающего подшипника 34 и упорного кольца 36 установлены шайба 38 и распорная втулка 39 с пружиной сжатия 40 и торцевым зазором «С», величина которого не превышает величину внутреннего осевого зазора «S» подшипника 33. Нижний корпус 3 (фиг.1) через проставку 41 закреплен к нижней торцевой поверхности фланца 18 среднего корпуса 2 и отделен от вакуумной проточной части посредством вакуумной мембраны 42, установленной в среднем корпусе 2 между двумя сжатыми упругими элементами 43, 44. Диаметральный зазор эквидистантного участка IV между двумя диаметрально расположенными упругими элементами 29, 30 подшипникового корпуса 27 (фиг.3) заполнена материалом с коэффициентом теплопроводности, не меньшим коэффициента теплопроводности материала подшипникового корпуса, например, теплопроводной пастой марки КПТ-8 ГОСТ 19783-74. Наружная поверхность верхнего корпуса 1 оснащена ребрами 45 воздушного охлаждения.In a preferred embodiment, the turbomolecular pump with a single-flow turbomolecular flow part comprises a composite housing consisting of an upper housing 1, a middle housing 2 and a lower housing 3. A rotor 6 with rotor blades 7 is mounted on a shaft 8 mounted in a bearing assembly 9. The stator of the electric motor 10 is located in the lower case 3, and the rotor of the electric motor 11 is mounted on the shaft 8. The cooling means of the electric motor 12, which can be used, for example, a fan, is placed in the lower case 3. The average the housing 2 is provided with a coaxial cylindrical protrusion 13 located inside the upper housing 1. The rotor 6 is monolithic and has a cavity 14 in its lower part, the shape and size of which allows the protrusion 13 of the middle housing 2 to be placed in it with the possibility of rotation of the rotor 6 around the protrusion 13. The upper housing 1 is fixed at the end of the protrusion 13 of the middle housing 2, concentrically to its outer surface. The inner surface of the upper case 1 is limited at the ends by two internal recesses 15, 16. The end recess 15 is the installation base used for installation on the lower case 3, and the end recess 16 is the installation base for the location of the turbomolecular flow part. The inner surface of the upper housing 1 contains multi-helical screw grooves 17 with an angle of approach against the rotation of the rotor 6. The middle housing 2 is made with an external end flange 18, concentric with the inner and outer surfaces and contains through holes 19 made parallel to its longitudinal axis and connecting the discharge side of the flowing part with a forevacuum pumping system. The outer surface of the cylindrical protrusion 13 of the middle body 2 contains multi-helical helical grooves 20 with an angle of approach in the direction of rotation of the rotor 6. The upper part of the rotor 6 is made in the form of a thick-walled cylinder 21 with rotor blades 7 having an angle of inclination in the direction of rotation of the rotor 6. Outer diameter D _in thick-walled cylinder 21 exceeds the outer diameter D _{n of the} hollow cylinder 26 in the lower part of the rotor 6. The rotor 6 is tightly mounted on the shaft 8 along a cylindrical fit or cone in the stop at the end of the shaft 8 and is fixed with a nut 25. The upper part of the ro a torus made in the form of a thick-walled cylinder 21 with rotor blades 7 is placed inside the end recess 16 of the upper housing 1, forming the first turbomolecular step I of the flow part (figure 2), consisting of at least one rotor disk 23 and one stator disk 24 with a mirror arrangement of the blades 5, 7. The hollow cylinder 26 of the rotor 6 is placed between the outer surface with multi-helical screw grooves 20 of the middle body 2 and the inner surface with multi-helical grooves 17 of the upper body 1, thus forming opposite each other, concentrically located equidistant cylindrical sections, forming respectively the second II and third III molecular steps of the pump flow part, separated from each other by an annular channel formed by the end surfaces of the pump rotor 6 and the housing and its side surfaces. The depth of the multi-helical screw grooves 17, 20 is made decreasing from the suction side to the discharge side, while the depth of the grooves 17 (second II stage) is at least two times the depth of the grooves 20 (third third stage). The bearing assembly 9 (Fig. 3) consists of a bearing housing 27 with an outer end flange 28 of two elastic elements 29, 30 located in diametrical grooves 31, 32 on the outer surface of the bearing housing 27, two angular contact ball bearings 33, 34 with them by a shaft 8. The bearing 33 is fixedly fixed by means of a clamping nut 35 to the end surface of the thrust ring 36 located in the inner groove of the opening of the bearing housing, and the bearing 34 is made floating. A washer 38 and an expansion sleeve 39 with a compression spring 40 and end clearance “C” are installed between the end surfaces of the outer race 37 of the floating bearing 34 and the thrust ring 36, the size of which does not exceed the value of the internal axial clearance “S” of the bearing 33. The lower housing 3 (Fig. .1) through the spacer 41 is fixed to the lower end surface of the flange 18 of the middle body 2 and is separated from the vacuum flow part by means of a vacuum membrane 42 mounted in the middle body 2 between two compressed elastic elements 43, 44. The diametrical clearance vidistantnogo section IV between the two diametrically arranged elastic elements 29, 30 of the bearing housing 27 (Figure 3) is filled with a material with a thermal conductivity coefficient not smaller coefficient of thermal conductivity of the material of the bearing housing, for example, heat-conducting paste brand CBT-8 GOST 19783-74. The outer surface of the upper housing 1 is equipped with fins 45 of air cooling.

Заявляемый турбомолекулярный насос работает следующим образом.The inventive turbomolecular pump operates as follows.

Турбомолекулярный насос предварительно подсоединяется к откачиваемому объекту и форвакуумной системе откачки. Осуществляется форвакуумная откачка, далее подается напряжение на статор электродвигателя 10. Ротор электродвигателя 11 приводит во вращение вал 8 на подшипниках 33, 34 с ротором 6 проточной части насоса. Ротор 6, концентрично вращаясь относительно внутренних поверхностей верхнего корпуса 1 и наружной поверхности среднего корпуса 2, производит молекулярную откачку газа со стороны всасывания на сторону нагнетания тремя ступенями последовательно следующих одна за другой. Турбомолекулярная ступень I и молекулярная ступень II, расположенные вдоль внутренних поверхностей верхнего корпуса 1, обеспечивают молекулярный режим течения газа, а третья молекулярная ступень III вдоль наружной поверхности среднего корпуса 2 при определенных газовых нагрузках со стороны всасывания может обеспечить вязкостный режим работы, что немаловажно для современных средств производств, где технологические процессы, осуществляемые в вакуумной среде, протекают с достаточно большими газовыми потоками. Статор 10 и ротор 11 электродвигателя разделены между собой вакуумной мембраной 42, закрепленной между двумя сжатыми упругими элементами 43, 44, позволяющими осуществить надежное отделение атмосферы от вакуумной системы насоса. Поскольку планарный ротор электродвигателя 11 вращается в среде вакуума, отсутствуют аэродинамические потери, что позволяет снизить потребляемую мощность электродвигателя. Размещение статора электродвигателя 10 по другую сторону разделительной мембраны 42 в условиях атмосферы позволяет применить эффективную систему охлаждения, например, с помощью вентилятора.The turbomolecular pump is pre-connected to the pumped object and the fore-vacuum pumping system. Forvacuum pumping is carried out, then voltage is applied to the stator of the electric motor 10. The rotor of the electric motor 11 rotates the shaft 8 on bearings 33, 34 with the rotor 6 of the flow part of the pump. The rotor 6, concentrically rotating relative to the inner surfaces of the upper housing 1 and the outer surface of the middle housing 2, performs molecular pumping of gas from the suction side to the discharge side in three stages sequentially following one after another. The turbomolecular step I and the molecular step II located along the inner surfaces of the upper casing 1 provide a molecular gas flow regime, and the third molecular step III along the outer surface of the middle casing 2 can provide a viscous mode of operation under certain gas loads from the suction side, which is important for modern means of production, where technological processes carried out in a vacuum medium proceed with sufficiently large gas flows. The stator 10 and the rotor 11 of the electric motor are separated by a vacuum membrane 42, mounted between two compressed elastic elements 43, 44, allowing reliable separation of the atmosphere from the vacuum system of the pump. Since the planar rotor of the electric motor 11 rotates in a vacuum environment, there are no aerodynamic losses, which reduces the power consumption of the electric motor. Placing the stator of the electric motor 10 on the other side of the separation membrane 42 in atmospheric conditions allows the use of an effective cooling system, for example, using a fan.

Предлагаемая конструкция насоса обеспечивает надежную долговечную работу насоса с улучшенными откачными характеристиками.The proposed design of the pump provides reliable long-term operation of the pump with improved pumping characteristics.

Claims (7)

1. Турбомолекулярный насос с однопоточной турбомолекулярной проточной частью, содержащий составной корпус, состоящий из верхнего, среднего и нижнего корпусов; вал насоса, закрепленный в подшипниковом узле; ротор с роторными лопатками, установленный на валу насоса; электродвигатель, статор которого размещен в нижнем корпусе насоса, а ротор закреплен на валу насоса; средство охлаждения электродвигателя, размещенное в нижнем корпусе насоса; средний корпус снабжен соосным ему цилиндрическим выступом, расположенным внутри верхнего корпуса насоса; ротор насоса выполнен монолитным и имеет в нижней своей части полость, форма и размер которой позволяют разместить в ней выступ среднего корпуса насоса с возможностью вращения ротора вокруг него, отличающийся тем, что проточная часть насоса включает три последовательно следующих одна за другой ступени: одну турбомолекулярную и две концентрично расположенные напротив друг друга молекулярные ступени; верхний корпус закреплен на торце выступа среднего корпуса концентрично его наружной поверхности; внутренняя поверхность верхнего корпуса ограничена по торцам двумя внутренними выточками и содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода против вращения ротора; средний корпус выполнен с внешним торцевым фланцем, концентричными внутренней и наружной поверхностями и содержит сквозные отверстия, выполненные параллельно его продольной оси, соединяющие сторону нагнетания проточной части с форвакуумной системой откачки; наружная поверхность цилиндрического выступа среднего корпуса содержит многозаходные винтовые канавки с углом захода в сторону вращения ротора; верхняя часть ротора, выполненная в форме толстостенного цилиндра с фрезерованными лопатками, имеющими угол наклона в сторону вращения ротора, при этом наружный диаметр толстостенного цилиндра в верхней части ротора превышает наружный диаметр полого цилиндра в нижней части ротора; верхняя часть ротора размещена внутри торцевой выточки верхнего корпуса, образуя первую турбомолекулярную ступень проточной части, а концентрично расположенные напротив друг друга эквидистантные цилиндрические участки между внутренней поверхностью с многозаходными винтовыми канавками верхнего корпуса, стенками полого цилиндра в нижней части ротора и наружной поверхностью с многозаходными винтовыми канавками среднего корпуса образуют соответственно вторую и третью молекулярные ступени проточной части.1. A turbomolecular pump with a single-flow turbomolecular flow part, comprising a composite housing consisting of upper, middle and lower bodies; a pump shaft mounted in a bearing assembly; a rotor with rotor blades mounted on a pump shaft; an electric motor, the stator of which is located in the lower pump casing, and the rotor is mounted on the pump shaft; motor cooling means located in the lower pump casing; the middle casing is equipped with a coaxial cylindrical protrusion located inside the upper pump casing; the pump rotor is made integral and has a cavity in its lower part, the shape and size of which allows it to accommodate a protrusion of the middle pump casing with the possibility of rotation of the rotor around it, characterized in that the flow part of the pump includes three successive stages, one after the other: one turbomolecular and two molecular steps concentrically located opposite each other; the upper case is fixed at the end of the protrusion of the middle case concentrically to its outer surface; the inner surface of the upper case is limited at the ends by two internal recesses and contains multiple helical grooves with an angle of approach against rotation of the rotor; the middle body is made with an external end flange, concentric internal and external surfaces and contains through holes made parallel to its longitudinal axis, connecting the discharge side of the flow part with the fore-vacuum pumping system; the outer surface of the cylindrical protrusion of the middle case contains multi-helical helical grooves with an angle of approach in the direction of rotation of the rotor; the upper part of the rotor, made in the form of a thick-walled cylinder with milled blades having an angle of inclination in the direction of rotation of the rotor, while the outer diameter of the thick-walled cylinder in the upper part of the rotor exceeds the outer diameter of the hollow cylinder in the lower part of the rotor; the upper part of the rotor is placed inside the end recess of the upper case, forming the first turbomolecular step of the flow part, and the equidistant cylindrical sections concentrically located opposite each other between the inner surface with multi-screw helical grooves of the upper body, the walls of the hollow cylinder in the lower part of the rotor and the outer surface with multi-screw helical grooves the middle body form respectively the second and third molecular steps of the flowing part. 2. Турбомолекулярный насос по п.1, отличающийся тем, что подшипниковый узел состоит из подшипникового корпуса с наружным торцевым фланцем, двух упругих элементов, размещенных в диаметральных канавках на наружной поверхности подшипникового корпуса, двух шариковых радиально-упорных подшипников с установленными в них валом; один из подшипников со стороны форвакуумной системы закреплен неподвижно с помощью прижимной гайки к торцевой поверхности упорного кольца, размещенного во внутренней канавке корпуса, а второй подшипник выполнен плавающим; между торцевыми поверхностями наружной обоймы плавающего подшипника и упорного кольца установлены шайба и распорная втулка с пружиной сжатия и торцевым зазором «С», величина которого не превышает величину внутреннего осевого зазора «S» подшипника.2. The turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that the bearing assembly consists of a bearing housing with an external end flange, two elastic elements located in diametrical grooves on the outer surface of the bearing housing, two angular contact ball bearings with a shaft installed in them; one of the bearings on the side of the fore-vacuum system is fixed motionless with a clamping nut to the end surface of the thrust ring located in the inner groove of the housing, and the second bearing is floating; between the end surfaces of the outer race of the floating bearing and the thrust ring, a washer and an expansion sleeve with a compression spring and end clearance “C” are installed, the value of which does not exceed the value of the internal axial clearance “S” of the bearing. 3. Турбомолекулярный насос по п.1, отличающийся тем, что нижний корпус через проставку закреплен к нижней торцевой поверхности фланца среднего корпуса и отделен от вакуумной проточной части посредством вакуумной мембраны, установленной в среднем корпусе между двумя сжатыми упругими элементами.3. The turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that the lower housing through the spacer is fixed to the lower end surface of the flange of the middle housing and is separated from the vacuum flow part by means of a vacuum membrane mounted in the middle housing between two compressed elastic elements. 4. Турбомолекулярный насос по п.1, отличающийся тем, что турбомолекулярная ступень состоит, по меньшей мере, из одного роторного диска и, по меньшей мере, одного статорного диска с зеркальным расположением лопаток.4. The turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that the turbomolecular stage consists of at least one rotor disk and at least one stator disk with a mirror arrangement of the blades. 5. Турбомолекулярный насос по п.1, отличающийся тем, что глубина многозаходных винтовых канавок выполнена с уменьшением со стороны всасывания в сторону нагнетания, при этом глубина канавок второй ступени, по меньшей мере, в два раза превышает глубину канавок третьей ступени.5. The turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that the depth of the multi-helical helical grooves is made decreasing from the suction side to the discharge side, while the depth of the grooves of the second stage is at least two times the depth of the grooves of the third stage. 6. Турбомолекулярный насос по п.1, отличающийся тем, что диаметральный зазор эквидистантного участка, заключенный между двумя диаметрально расположенными упругими элементами подшипникового корпуса, заполнен материалом с коэффициентом теплопроводности, не меньшим коэффициента теплопроводности материала подшипникового корпуса.6. The turbomolecular pump according to claim 1, characterized in that the diametrical clearance of the equidistant section, concluded between two diametrically located elastic elements of the bearing housing, is filled with a material with a thermal conductivity of not less than the thermal conductivity of the material of the bearing housing. 7. Турбомолекулярный насос по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что наружная поверхность верхнего корпуса оснащена ребрами воздушного охлаждения.

7. The turbomolecular pump according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the outer surface of the upper housing is equipped with air cooling fins.

Images