一种磁悬浮分子泵的制作方法

本发明涉及分子泵领域，尤其是一种磁悬浮分子泵。

背景技术：

1、分子真空泵(分子泵)因其工作稳定可靠，在分子流态下具有很好的抽气效率，已经成为清洁高真空、超高真空应用领域的主流获得设备，在科学仪器、工业生产设备中得到广泛应用。

2、分子泵按结构和工作原理可分为涡轮分子泵、牵引分子泵和复合分子泵三种。其中，涡轮分子泵由多级动静相间排列的涡轮叶列组成，在分子流态下对气体具有较大的抽速；牵引分子泵抽速小、压缩比高，独立设计和使用的较少，常作为牵引级，设置在复合分子泵的出口侧；复合分子泵由涡轮级和牵引级组合而成，可分为涡轮-筒式和涡轮盘式复合分子泵两大类，以发挥涡轮级抽速大、牵引级压缩比高的优点，在工程中得到广泛应用。

3、分子泵在工作时，由于转子的转速高达数万转，会造成转子的温度上升，进而造成转子的寿命下降。而且在分子泵进行平衡调试时，需要打磨配重件来改变转子的配重，这种调试方法效率较低且产生的金属碎屑容易造成周围环境和分子泵内部的污染。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述问题，提供了一种磁悬浮分子泵，解决了上述问题。

2、一种磁悬浮分子泵，包括：外壳、马达壳体、转轴、转子、静子和定子，所述外壳内部与静子固定连接，所述转子位于静子内部，所述转子与其内部的转轴固定连接，所述马达壳体位于转轴和转子之间并与外壳位置固定，所述马达壳体内部与定子固定连接，所述定子驱动转轴转动。

3、在上述技术方案基础上，还包括底座，所述底座位于外壳下方并与外壳固定连接，所述底座内部分别与排气口和外壳内部相连通，所述马达壳体与底座固定连接。

4、在上述技术方案基础上，还包括至少两个磁轴承，两个磁轴承分别套装在转轴外侧，所述磁轴承与马达壳体固定连接，所述磁轴承内部设置有x轴位移传感器和y轴位移传感器。

5、在上述技术方案基础上，还包括上电磁铁、间隔环、下电磁铁和浮板，所述转轴下部与浮板固定连接，所述上电磁铁和下电磁铁分别位于浮板上下两侧，所述上电磁铁和下电磁铁分别与马达壳体固定连接，所述间隔环位于上电磁铁和下电磁铁之间并分别与上电磁铁和下电磁铁接触。

6、在上述技术方案基础上，还包括z轴传感器底座和电路板，所述z轴传感器底座位于转轴下方且位置相对马达壳体固定，所述z轴传感器底座上方安装有z轴位移传感器，所述电路板位于z轴传感器底座下方并与z轴传感器底座固定连接。

7、在上述技术方案基础上，所述转子包括主体部和第一涡轮片，所述主体部上部形成有多层第一涡轮片，每层第一涡轮片的第一涡轮片做圆周均匀排布，所述静子包括静子环和涡轮盘，所述静子环内部和涡轮盘固定连接，多层涡轮盘和多层第一涡轮片做轴向交替排布。

8、在上述技术方案基础上，所述涡轮盘包括两个半涡轮盘和固定销，所述半涡轮盘包括半圆环和第二涡轮片，所述固定销两端分别插入同一层的两个半涡轮盘的半圆环将两个半涡轮盘固定，同一层的第二涡轮片做圆周均匀排布。

9、在上述技术方案基础上，还包括导气环，所述导气环套装在主体部外侧并位于第一涡轮片下方，所述导气环与底座固定连接，所述导气环内部形成有螺纹板。

10、在上述技术方案基础上，还包括平衡板，所述平衡板套装在转轴上部外侧并与转子固定连接，所述平衡板为回转体，所述平衡板顶部形成有多个第一螺纹孔，所述第一螺纹孔以转轴为中心做圆周均匀排布。

11、在上述技术方案基础上，所述平衡板还形成有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔以转轴为中心做圆周均匀排布，每个第一螺纹孔的径向上都对应有一个第二螺纹孔，两个相邻的第一螺纹孔径向对应的第二螺纹孔之间设置有至少一个第二螺纹孔。

12、在上述技术方案基础上，还包括进气口，所述进气口与底座固定连接并与底座内部相连通，所述底座内部与马达壳体内部相连通，所述马达壳体形成有长条孔，所述马达壳体内部通过长条孔与转子内部相连通，所述转子内部与排气口相连通。

13、本发明具有如下优点：

14、1.通过两个磁轴承驱动转轴的x轴和y轴移动、上电磁铁和下电磁铁驱动转轴z轴移动，五轴定位从而保证转轴和转子磁悬浮，进而减少运行时的阻力。

15、2.通过平衡板上周向设置的第一螺纹孔和第二螺纹孔，将不同重量的螺钉分别与平衡板螺纹连接，便于在试验时更换螺钉改变配重实现动平衡；

16、3.通过低温气体经过转子内侧为转子降温，低温气体从排气口直接排处分子泵内部，不进入涡轮段。

技术特征：

1.一种磁悬浮分子泵，其特征在于，包括：外壳(2)、马达壳体(3)、转轴(4)、转子(5)、静子(6)和定子(7)，所述外壳(2)内部与静子(6)固定连接，所述转子(5)位于静子(6)内部，所述转子(5)与其内部的转轴(4)固定连接，所述马达壳体(3)位于转轴(4)和转子(5)之间并与外壳(2)位置固定，所述马达壳体(3)内部与定子(7)固定连接，所述定子(7)驱动转轴(4)转动。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括底座(1)，所述底座(1)位于外壳(2)下方并与外壳(2)固定连接，所述底座(1)内部分别与排气口(18)和外壳(2)内部相连通，所述马达壳体(3)与底座(1)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括至少两个磁轴承(8)，两个磁轴承(8)分别套装在转轴(4)外侧，所述磁轴承(8)与马达壳体(3)固定连接，所述磁轴承(8)内部设置有x轴位移传感器和y轴位移传感器。

4.根据权利要求3所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括上电磁铁(11)、间隔环(12)、下电磁铁(13)和浮板(14)，所述转轴(4)下部与浮板(14)固定连接，所述上电磁铁(11)和下电磁铁(13)分别位于浮板(14)上下两侧，所述上电磁铁(11)和下电磁铁(13)分别与马达壳体(3)固定连接，所述间隔环(12)位于上电磁铁(11)和下电磁铁(13)之间并分别与上电磁铁(11)和下电磁铁(13)接触。

5.根据权利要求4所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括z轴传感器底座(15)和电路板(16)，所述z轴传感器底座(15)位于转轴(4)下方且位置相对马达壳体(3)固定，所述z轴传感器底座(15)上方安装有z轴位移传感器，所述电路板(16)位于z轴传感器底座(15)下方并与z轴传感器底座(15)固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：所述转子(5)包括主体部(501)和第一涡轮片(502)，所述主体部(501)上部形成有多层第一涡轮片(502)，每层第一涡轮片(502)的第一涡轮片(502)做圆周均匀排布，所述静子(6)包括静子环(601)和涡轮盘，所述静子环(601)内部和涡轮盘固定连接，多层涡轮盘和多层第一涡轮片(502)做轴向交替排布。

7.根据权利要求6所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：所述涡轮盘包括两个半涡轮盘和固定销(604)，所述半涡轮盘包括半圆环(602)和第二涡轮片(603)，所述固定销(604)两端分别插入同一层的两个半涡轮盘的半圆环(602)将两个半涡轮盘固定，同一层的第二涡轮片(603)做圆周均匀排布。

8.根据权利要求6所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括导气环(17)，所述导气环(17)套装在主体部(501)外侧并位于第一涡轮片(502)下方，所述导气环(17)与底座(1)固定连接，所述导气环(17)内部形成有螺纹板(171)。

9.根据权利要求1所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括平衡板(20)，所述平衡板(20)套装在转轴(4)上部外侧并与转子(5)固定连接，所述平衡板(20)为回转体，所述平衡板(20)顶部形成有多个第一螺纹孔(201)，所述第一螺纹孔(201)以转轴(4)为中心做圆周均匀排布。

10.根据权利要求9所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：所述平衡板(20)还形成有第二螺纹孔(202)，所述第二螺纹孔(202)以转轴(4)为中心做圆周均匀排布，每个第一螺纹孔(201)的径向上都对应有一个第二螺纹孔(202)，两个相邻的第一螺纹孔(201)径向对应的第二螺纹孔(202)之间设置有至少一个第二螺纹孔(202)。

11.根据权利要求2所述的一种磁悬浮分子泵，其特征在于：还包括进气口(19)，所述进气口(19)与底座(1)固定连接并与底座(1)内部相连通，所述底座(1)内部与马达壳体(3)内部相连通，所述马达壳体(3)形成有长条孔(30)，所述马达壳体(3)内部通过长条孔(30)与转子(5)内部相连通，所述转子(5)内部与排气口(18)相连通。

技术总结
本发明涉及一种磁悬浮分子泵，包括：外壳、马达壳体、转轴、转子、静子和定子，所述外壳内部与静子固定连接，所述转子位于静子内部，所述转子与其内部的转轴固定连接，所述马达壳体位于转轴和转子之间并与外壳位置固定，所述马达壳体内部与定子固定连接，所述定子驱动转轴转动。本发明通过两个磁轴承驱动转轴的X轴和Y轴移动、上电磁铁和下电磁铁驱动转轴Z轴移动，五轴定位从而保证转轴和转子磁悬浮，进而减少运行时的阻力；通过平衡板上周向设置的第一螺纹孔和第二螺纹孔，将不同重量的螺钉分别与平衡板螺纹连接，便于在试验时更换螺钉改变配重实现动平衡。

技术研发人员：崔汉宽,王占杰
受保护的技术使用者：上海富玖帕精密设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22