CN104791264A - 一种带有过渡结构的复合分子泵 - Google Patents

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王晓冬
巴德纯
张磊
周亚
蒋婷婷
李景舒
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    • F04D19/00—Axial-flow pumps
    • F04D19/02—Multi-stage pumps
    • F04D19/04—Multi-stage pumps specially adapted to the production of a high vacuum, e.g. molecular pumps
    • F04D19/042—Turbomolecular vacuum pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

一种带有过渡结构的复合分子泵，在动叶轮与牵引转子衔接处设有过渡结构，过渡结构为短涡轮叶片、盘式牵引结构件或螺旋槽牵引结构件；当过渡结构采用短涡轮叶片或盘式牵引结构件时，牵引转子为光筒，定子内开设螺旋槽，短涡轮叶片或盘式牵引结构件与牵引转子固定连接；在与短涡轮叶片轴向对应的牵引转子上开设有通气倒角；在盘式牵引结构件上开设有型线沟槽，型线沟槽的线型为阿基米德螺线、对数螺线或圆弧线；当过渡结构采用螺旋槽牵引结构件时，定子为光筒，牵引转子上开设有螺旋槽，螺旋槽牵引结构件与牵引转子固定连接，在螺旋槽牵引结构件上开设有辅助过渡螺旋槽，辅助过渡螺旋槽的槽深及槽宽大于牵引转子上螺旋槽的槽深及槽宽。

Description

一种带有过渡结构的复合分子泵
技术领域
本发明属于真空设备技术领域，特别是涉及一种带有过渡结构的复合分子泵。
背景技术
分子泵作为一种可以获得清洁高真空的真空获得设备，已被广泛应用于半导体等行业中。目前，分子泵主要有两种，一种是涡轮分子泵，另一种是复合分子泵。其中涡轮分子泵可以获得较大的抽速，但难以获得较大的压缩比，而在一些半导体行业中，要求在较宽的压力范围内具有较大的抽速，而涡轮分子泵并不合适。
对于复合分子泵，在获得较大抽速的同时，还可获得较大的压缩比，因此在半导体等行业中被广泛应用。现有的复合分子泵主要分为两类，一类是由涡轮分子泵与盘式牵引分子泵组合设计而成，即带盘式牵引结构的复合分子泵；另一类是由涡轮分子泵与筒式牵引分子泵组合设计而成，即带筒式牵引结构的复合分子泵。对于第一类复合分子泵，尽管其具有较大的抽速，但受到盘式牵引分子泵抽气方式的限制，其使用率并不高。对于第二类复合分子泵，是现阶段使用最为普遍的复合分子泵，不但具有较大的抽速，同时还具有较高的抽气效率。
尽管带筒式牵引结构的复合分子泵在结构上满足了涡轮级与牵引级气流方向的一致性，但是，由于涡轮级抽速与牵引级抽速存在着较大差别，牵引级与涡轮级之间的这种抽速不匹配会导致复合泵实际抽速的下降，影响复合分子泵的抽气效率。只有进一步改善复合分子泵的牵引级与涡轮级之间的抽速匹配关系，进而缩小实际抽速与理论抽速之间的差距，才能够保证复合分子泵良好的抽气效率和抽气性能。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种带有过渡结构的复合分子泵，通过在复合分子泵的涡轮级与筒式牵引级衔接处增加过渡结构，保证涡轮级与筒式牵引级之间的抽速衔接，且抽速能够合理匹配，使复合分子泵的抽气通道更加顺畅，从而提高复合分子泵的实际抽速，并进一步改善复合分子泵的抽气效率和抽气性能。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种带有过渡结构的复合分子泵，包括涡轮级、筒式牵引级和驱动主轴，所述涡轮级包括静叶片和动叶轮，所述筒式牵引级包括牵引转子和定子，所述动叶轮及牵引转子固定套装在驱动主轴上，其特点是：在所述动叶轮与牵引转子衔接处设置有过渡结构。
所述过渡结构设置为短涡轮叶片、盘式牵引结构件或螺旋槽牵引结构件。
当所述过渡结构采用短涡轮叶片时，所述牵引转子为光筒，定子内开设螺旋槽，短涡轮叶片与牵引转子固定连接，在与短涡轮叶片轴向对应的牵引转子上开设有通气倒角。
当所述过渡结构采用盘式牵引结构件时，所述牵引转子为光筒，定子内开设螺旋槽，盘式牵引结构件与牵引转子固定连接，在盘式牵引结构件上开设有型线沟槽。
所述型线沟槽的线型为阿基米德螺线、对数螺线或圆弧线。
当所述过渡结构采用螺旋槽牵引结构件时，所述定子为光筒，牵引转子上开设有螺旋槽，螺旋槽牵引结构件与牵引转子固定连接，在螺旋槽牵引结构件上开设有辅助过渡螺旋槽，所述辅助过渡螺旋槽的槽深及槽宽大于牵引转子上螺旋槽的槽深及槽宽。
本发明的有益效果：
本发明通过在复合分子泵的涡轮级与筒式牵引级衔接处增加过渡结构，保证涡轮级与筒式牵引级之间的抽速衔接，且抽速能够合理匹配，使复合分子泵的气体通道更加顺畅，从而提高复合分子泵的实际抽速，并进一步改善复合分子泵的抽气效率和抽气性能。
附图说明
图1为本发明的一种带有过渡结构的复合分子泵(过渡结构采用短涡轮叶片时)结构示意图；
图2为本发明的一种带有过渡结构的复合分子泵(过渡结构采用盘式牵引结构件时)结构示意图；
图3为本发明的一种带有过渡结构的复合分子泵(过渡结构采用螺旋槽牵引结构件时)结构示意图；
图中，1—静叶片，2—动叶轮，3—牵引转子，4—定子，5—驱动主轴，6—过渡结构，7—螺旋槽，8—通气倒角，9—型线沟槽，10—辅助过渡螺旋槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2、3所示，一种带有过渡结构的复合分子泵，包括涡轮级、筒式牵引级和驱动主轴5，所述涡轮级包括静叶片1和动叶轮2，所述筒式牵引级包括牵引转子3和定子4，所述动叶轮2及牵引转子3固定套装在驱动主轴5上，其特点是：在所述动叶轮2与牵引转子3衔接处设置有过渡结构6。
所述过渡结构6设置为短涡轮叶片、盘式牵引结构件或螺旋槽牵引结构件。
当所述过渡结构6采用短涡轮叶片时，所述牵引转子3为光筒，定子4内开设螺旋槽7，短涡轮叶片与牵引转子3固定连接，在与短涡轮叶片轴向对应的牵引转子3上开设有通气倒角8。
当所述过渡结构6采用盘式牵引结构件时，所述牵引转子3为光筒，定子4内开设螺旋槽7，盘式牵引结构件与牵引转子3固定连接，在盘式牵引结构件上开设有型线沟槽9。
所述型线沟槽9的线型为阿基米德螺线、对数螺线或圆弧线。
当所述过渡结构6采用螺旋槽牵引结构件时，所述定子4为光筒，牵引转子3上开设有螺旋槽7，螺旋槽牵引结构件与牵引转子3固定连接，在螺旋槽牵引结构件上开设有辅助过渡螺旋槽10，所述辅助过渡螺旋槽10的槽深及槽宽大于牵引转子3上螺旋槽7的槽深及槽宽。
下面结合附图说明本发明的一次工作过程：
如图1所示，当复合分子泵的过渡结构6采用短涡轮叶片时，复合分子泵在工作时，动叶轮2、牵引转子3及衔接处的短涡轮叶片一同随着驱动主轴5高速旋转，通过短涡轮叶片进一步提高了衔接处的抽气能力，通过与牵引转子3上的通气倒角8相配合，可以使气体更加顺畅的进入到定子4的螺旋槽7内，保证了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速衔接，从而解决了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速匹配问题，进一步提高了复合分子泵的抽气效率和抽气性能。
如图2所示，当复合分子泵的过渡结构6采用盘式牵引结构件时，复合分子泵在工作时，动叶轮2、牵引转子3及衔接处的盘式牵引结构件一同随着驱动主轴5高速旋转，充分利用盘式牵引结构件抽速大的特点，加快气体进入定子4螺旋槽7内的速率，保证了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速衔接，从而解决了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速匹配问题，进一步提高了复合分子泵的抽气效率和抽气性能。
如图3所示，当复合分子泵的过渡结构6采用螺旋槽牵引结构件时，复合分子泵在工作时，动叶轮2、牵引转子3及衔接处的螺旋槽牵引结构件一同随着驱动主轴5高速旋转，在螺旋槽牵引结构件的辅助过渡螺旋槽10作用下，通过更大的槽深及槽宽提高了衔接处的抽速，并加快气体进入定子4螺旋槽7内的速率，保证了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速衔接，从而解决了涡轮级与筒式牵引级之间的抽速匹配问题，进一步提高了复合分子泵的抽气效率和抽气性能。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均包含于本案的专利范围中。

Claims (6)

1.一种带有过渡结构的复合分子泵，包括涡轮级、筒式牵引级和驱动主轴，所述涡轮级包括静叶片和动叶轮，所述筒式牵引级包括牵引转子和定子，所述动叶轮及牵引转子固定套装在驱动主轴上，其特征在于：在所述动叶轮与牵引转子衔接处设置有过渡结构。
2.根据权利要求1所述的一种带有过渡结构的复合分子泵，其特征在于：所述过渡结构设置为短涡轮叶片、盘式牵引结构件或螺旋槽牵引结构件。
3.根据权利要求2所述的一种带有过渡结构的复合分子泵，其特征在于：当所述过渡结构采用短涡轮叶片时，所述牵引转子为光筒，定子内开设螺旋槽，短涡轮叶片与牵引转子固定连接，在与短涡轮叶片轴向对应的牵引转子上开设有通气倒角。
4.根据权利要求2所述的一种带有过渡结构的复合分子泵，其特征在于：当所述过渡结构采用盘式牵引结构件时，所述牵引转子为光筒，定子内开设螺旋槽，盘式牵引结构件与牵引转子固定连接，在盘式牵引结构件上开设有型线沟槽。
5.根据权利要求4所述的一种带有过渡结构的复合分子泵，其特征在于：所述型线沟槽的线型为阿基米德螺线、对数螺线或圆弧线。
6.根据权利要求2所述的一种带有过渡结构的复合分子泵，其特征在于：当所述过渡结构采用螺旋槽牵引结构件时，所述定子为光筒，牵引转子上开设有螺旋槽，螺旋槽牵引结构件与牵引转子固定连接，在螺旋槽牵引结构件上开设有辅助过渡螺旋槽，所述辅助过渡螺旋槽的槽深及槽宽大于牵引转子上螺旋槽的槽深及槽宽。
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