CN108412785A - 一种复合分子泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分子泵技术领域，尤其涉及一种复合分子泵，包括泵壳、机芯壳体、转轴、转子和定子，转子的上端封闭，转子自下端面向上开设有安装腔，机芯壳体的上端敞口，且机芯壳体的上部套设于安装腔内，转轴竖直设于机芯壳体内，且转轴的上端设有安装盘，紧固件自下而上穿过安装盘和转子将转轴与转子固定；转子包括位于上部的涡轮级转子和位于下部的牵引级转子；定子包括与涡轮级转子对应设置的涡轮级定子和与牵引级转子对应设置的第一牵引级定子。本发明的转子的上端封闭，根本上隔绝了高真空区和低真空区，因此机芯壳体内的气体不能从转子泄漏出去，缩短了抽气的时间。

Description

一种复合分子泵
技术领域
本发明涉及分子泵技术领域，尤其涉及一种复合分子泵。
背景技术
分子泵被广泛应用于高真空领域，因为分子泵长时间高转速的工作特性和高洁净度要求非常适合磁悬浮轴承的应用，所以磁悬浮分子泵逐渐成为分子泵的主流。
分子泵的转轴与转子连接带动转子转动，转子内设有套孔，转轴可转动的设于套孔内，套孔的上端通过上盖板和密封圈密封，紧固件自上而下穿过转子和转轴固定。分子泵工作时是按照：腔体—分子泵—前级泵来布置。分子泵进气口接被抽气腔体，分子泵出气口接前级泵。前级泵为普通真空泵，真空度可达到10E-1Pa。工作时，前级泵先被启动，使得被抽腔体和分子泵内真空度达到10E-1Pa。然后分子泵开始工作，使被抽腔体的真空度由10- 1Pa提高到10-7Pa。分子泵进气口处为高真空区，真空度为10-7Pa。出气口处为低真空区，真空度为10-1Pa，分子泵工作时，会将气体分子从高真空区搬运到低真空区，而低真空区的气体分子会自发的反流到高真空区，当腔体的真空度达到一定程度，抽气和反流会达到平衡，真空度就不会再提高，由于低真空区的气体能够通过上盖板和密封圈处泄漏到高真空区，这样分子泵就需要长时间运行来维持着这个平衡，从而保证腔体的高真空度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是解决现有的分子泵的低压区气体容易从上盖板和密封圈处泄漏到高压区的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种复合分子泵，包括泵壳、机芯壳体、转轴、转子和定子，所述转子的上端封闭，且所述转子自下端面向上开设有安装腔，所述机芯壳体的上端敞口，且所述机芯壳体的上部套设于所述安装腔内，所述转轴竖直设于所述机芯壳体内，且所述转轴的上端设有安装盘，紧固件自下而上依次穿过所述安装盘和转子将所述转轴与所述转子固定；
所述转子包括位于上部的涡轮级转子和位于下部的牵引级转子，所述牵引级转子的外周设有第一导流槽；
所述定子套设于所述转子上，且所述定子包括与所述涡轮级转子对应设置的涡轮级定子和与所述牵引级转子对应设置的第一牵引级定子；
所述泵壳套设于所述定子上，且所述泵壳的上端设有进气口，所述泵壳的侧壁上设有出气口，所述出气口与所述第一导流槽连通。
其中，所述机芯壳体外周与所述牵引级转子相对的位置设有第二导流槽以形成第二牵引级定子，所述第二导流槽的上端与所述机芯壳体的内部连通。
其中，所述紧固件的数量为多个，多个所述紧固件沿所述安装盘的周向间隔设置。
其中，所述第一导流槽和所述第二导流槽均为螺旋形导流槽。
其中，所述出气口与所述第一导流槽及所述第二导流槽的下端连通。
其中，所述涡轮级转子的外周沿轴向依次设有多层涡轮级动片，所述涡轮级定子的外周沿轴向设有与所述涡轮级动片的层数相应的涡轮级定片，所述涡轮级定片与所述涡轮级定片沿轴向交替排列。
其中，所述机芯壳体内设有转轴安装孔，所述转轴安装孔的孔径大于所述转轴的轴径，且所述转轴安装孔内设有径向磁轴承，所述径向磁轴承套设于所述转轴上，防止所述转轴在径向晃动，所述转轴的下端设有转动盘，所述转动盘上安装有轴向磁轴承，所述轴向磁轴承用于防止所述转轴在轴向发生窜动。
其中，所述转轴安装孔内设有电机定子，所述电机定子与所述转轴连接，用于带动所述转轴转动。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的一种复合分子泵，包括泵壳、机芯壳体、转轴、转子和定子，转子的上端封闭，转子自下端面向上开设有安装腔，机芯壳体的上端敞口，且机芯壳体的上部套设于安装腔内，转轴竖直设于机芯壳体内，且转轴的上端设有安装盘，紧固件自下而上穿过安装盘和转子将转轴与转子固定；转子包括位于上部的涡轮级转子和位于下部的牵引级转子，牵引级转子的外周设有第一导流槽；定子套设于转子上，且定子包括与涡轮级转子对应设置的涡轮级定子和与牵引级转子对应设置的第一牵引级定子；泵壳套设于定子上，且泵壳的上端设有进气口，泵壳的侧壁上设有出气口，出气口与第一导流槽连通。本发明的转子的上端封闭，根本上隔绝了高真空区和低真空区，因此机芯壳体内的气体不能从转子泄漏出去，从而使机芯壳体的内部快速达到平衡，缩短了抽气的时间。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种复合分子泵的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的转子与转轴的连接结构图；
图3是图2中A节点的放大图。
图中：1：泵壳；2：转子；3：定子；4：转轴；5：径向磁轴承；6：电机定子；7：机芯壳体；8：轴向磁轴承；9：紧固件；101：进气口；102：出气口；201：涡轮级转子；202：牵引级转子；301：涡轮级定子；302：第一牵引级定子；401：安装盘；402：转动盘；701：第二牵引级定子。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。
如图1至图3所示，本发明实施例提供的一种复合分子泵，包括泵壳1、机芯壳体7、转轴4、转子2和定子3，转子2的上端封闭，且转子2自下端面向上开设有安装腔，机芯壳体7的上端敞口，且机芯壳体7的上部套设于安装腔内，转轴4竖直设于机芯壳体7内，且转轴4的上端设有安装盘401，紧固件9自下而上依次穿过安装盘401和转子2将转轴4与转子2固定；转子2包括位于上部的涡轮级转子201和位于下部的牵引级转子202，牵引级转子202的外周设有第一导流槽；定子3套设于转子2上，且定子3包括与涡轮级转子201对应设置的涡轮级定子301和与牵引级转子202对应设置的第一牵引级定子302；泵壳1套设于定子3上，且泵壳1的上端设有进气口101，泵壳1的侧壁上设有出气口102，出气口102与第一导流槽连通。本发明的转子2的上端封闭，根本上隔绝了高真空区和低真空区，因此机芯壳体7内的气体不能从转子2泄漏出去，从而使机芯壳体7的内部快速达到平衡，缩短了抽气的时间。
进一步地，机芯壳体7外周与牵引级转子202相对的位置设有第二导流槽以形成第二牵引级定子701，第二导流槽的上端与机芯壳体7的内腔连通，第二导流槽的下端与出气口102连通。在转子2转动时，这里产生压比，前级泵在抽气时，机芯壳体7内的气体从第二导流槽向出气口102方向流动，使得机芯壳体7内真空度提高，从而进一步避免了机芯壳体7内空气向高真空区泄露。
进一步地，由于转子2的上端封闭，因此紧固件9只能自下而上依次穿过安装盘401和转子2固定，这样的结构方便安装和拆卸的操作，为了保证固定的稳定性和安全性，紧固件9的数量为多个，多个紧固件9沿安装盘401的周向间隔设置。本实施例中的紧固件9为螺钉，转子2与安装盘401贴合的位置处设有螺纹孔，安装盘401的对应位置设有光孔，螺钉依次穿过光孔后与螺纹孔配合实现转子2与转轴4的固定安装。
进一步地，第一导流槽和第二导流槽均为螺旋形导流槽第一导流槽的上端与机芯壳体7的上端连通，下端与出气口102连通，前级泵与出气口102连接，机芯壳体7内的气体经机芯壳体7的上端流入到第二导流槽内，然后从出气口102流出，第一导流槽的上端与涡轮级转子201及涡轮级定子301的下端连通，进气口101的气体经涡轮级定子301和涡轮级转子201之间的间隙流入到第一导流槽内，然后从出气口102流出。
进一步地，涡轮级转子201的外周沿轴向依次设有多层涡轮级动片，涡轮级定子301的外周沿轴向设有与涡轮级动片的层数相应的涡轮级定片，涡轮级定片与涡轮级定片沿轴向交替排列。
进一步地，机芯壳体7内设有转轴4安装孔，转轴4安装孔的孔径大于转轴4的轴径，且转轴4安装孔内设有径向磁轴承5，径向磁轴承5套设于转轴4上，防止转轴4在径向晃动，转轴4的下端设有转动盘402，转动盘402上安装有轴向磁轴承8，轴向磁轴承用于防止转轴4在轴向发生窜动。在本实施例中，径向磁轴承5的数量为多个，多个径向磁轴承5沿转轴4的轴向间隔设置。转轴4安装孔内设有电机定子6，电机定子6与转轴4连接，电机定子6驱动径向磁轴承5和轴向磁轴承8输出电磁力对转轴4的轴向和径向进行控制，转轴4在径向磁轴承5和径向磁轴承5的支撑作用下悬浮在目标位置。
综上所述，本发明实施例提供的一种复合分子泵，转子的上端封闭，下端面向上开设有安装腔，机芯壳体的上端敞口，机芯壳体的上部套设于安装腔内，机芯壳体的上部的外周设有第二导流槽以形成第二牵引级定子，分子泵在工作时，由于转子的上端封闭，机芯壳体内的气体无法通过转子泄漏到进气口处，且在机芯壳体的外周与牵引级转子相对的面上设置第二导流槽，第二导流槽的上端与机芯壳体的内部连通，第二导流槽的下端与出气口连通，分子泵工作时，将机芯壳体内的气体经第二导流槽抽出，使分子泵快速达到平衡状态。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种复合分子泵，其特征在于：包括泵壳、机芯壳体、转轴、转子和定子，所述转子的上端封闭，且所述转子自下端面向上开设有安装腔，所述机芯壳体的上端敞口，且所述机芯壳体的上部套设于所述安装腔内，所述转轴竖直设于所述机芯壳体内，且所述转轴的上端设有安装盘，紧固件自下而上依次穿过所述安装盘和转子将所述转轴与所述转子固定；
所述转子包括位于上部的涡轮级转子和位于下部的牵引级转子，所述牵引级转子的外周设有第一导流槽；
所述定子套设于所述转子上，且所述定子包括与所述涡轮级转子对应设置的涡轮级定子和与所述牵引级转子对应设置的第一牵引级定子；
所述泵壳套设于所述定子上，且所述泵壳的上端设有进气口，所述泵壳的侧壁上设有出气口，所述出气口与所述第一导流槽连通。
2.根据权利要求1所述的复合分子泵，其特征在于：所述机芯壳体外周与所述牵引级转子相对的位置设有第二导流槽以形成第二牵引级定子，所述第二导流槽的上端与所述机芯壳体的内部连通。
3.根据权利要求1所述的复合分子泵，其特征在于：所述紧固件的数量为多个，多个所述紧固件沿所述安装盘的周向间隔设置。
4.根据权利要求2所述的复合分子泵，其特征在于：所述第一导流槽和所述第二导流槽均为螺旋形导流槽。
5.根据权利要求4所述的复合分子泵，其特征在于：所述出气口与所述第一导流槽及所述第二导流槽的下端连通。
6.根据权利要求1所述的复合分子泵，其特征在于：所述涡轮级转子的外周沿轴向依次设有多层涡轮级动片，所述涡轮级定子的外周沿轴向设有与所述涡轮级动片的层数相应的涡轮级定片，所述涡轮级定片与所述涡轮级定片沿轴向交替排列。
7.根据权利要求1所述的复合分子泵，其特征在于：所述机芯壳体内设有转轴安装孔，所述转轴安装孔的孔径大于所述转轴的轴径，且所述转轴安装孔内设有径向磁轴承，所述径向磁轴承套设于所述转轴上，防止所述转轴在径向晃动，所述转轴的下端设有转动盘，所述转动盘上安装有轴向磁轴承，所述轴向磁轴承用于防止所述转轴在轴向发生窜动。
8.根据权利要求7所述的复合分子泵，其特征在于：所述转轴安装孔内设有电机定子，所述电机定子与所述转轴连接，用于带动所述转轴转动。
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