CN108869339A - 一种涡轮分子泵 - Google Patents

Abstract

一种涡轮分子泵，属于真空泵技术领域，包括涡轮分子泵主壳体、电机壳体、轴承堆块、第一轴承、下挡油盖、主轴、定子、电机主机、轴承座、第二轴承、电机壳上组件、上挡盖、芯套、动片组、静片组、隔动环、隔静环、进气口、出气口、弹簧盖板和弹簧。本发明的涡轮分子泵，将轴承和主轴结合的方式，可大大减小转子的轴向长度，使得分子泵可实现更高的转速。同时该结构具有更低的电磁损耗，可大大减小因损耗而引起的温升；同时可大大减小转子在高速运行时产生的不平衡质量，降低转子的振动和噪音；并且本申请整体结构紧凑，降低了生产成本。

Description

一种涡轮分子泵

技术领域

本发明属于真空泵技术领域，具体地，涉及一种涡轮分子泵。

背景技术

分子泵是根据分子动量传输原理而设计的真空泵，能获得10^-9Pa的超高真空设备，在半导体制造、薄膜制备、聚变技术和质谱分析等工业领域有着广泛的应用。其抽气原理是在分子流区域内依靠高速运动的刚体表面携带气体分子或传递动量给气体分子，使气体分子产生定向运动并逐级压缩，从而实现抽气的目的。

涡轮分子泵属于高速旋转机械，其是一种利用高速旋转的动叶轮将动量传给气体分子，使气体产生定向流动而抽气的真空泵。涡轮分子泵主要由泵体、涡轮转子、主轴、静涡轮级和驱动装置等组成，泵体包括泵盖和泵座，主轴设置在泵体中心，并与涡轮转子固定，用于固定涡轮转子的旋转中心线与主轴轴线重合，涡轮转子和静涡轮级交替排列。

目前市场上存在各式各样的涡轮分子泵，但是分子泵的密封性能和稳定性仍有待进一步提高，本申请是为了解决本申请而设计的一种涡轮分子泵。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种涡轮分子泵，解决了涡轮分子泵使用过程中动片组的稳定性和整体密封性能，同时结构稳定，制造成本低。

技术方案：本发明提供了一种涡轮分子泵，包括涡轮分子泵主壳体、电机壳体、轴承堆块、第一轴承、下挡油盖、主轴、定子、电机主机、轴承座、第二轴承、电机壳上组件、上挡盖、芯套、动片组、静片组、隔动环、隔静环、进气口、出气口、弹簧盖板和弹簧，所述涡轮分子泵主壳体的下端部套设在电机主机上端部的外壁上，所述电机壳体设置在电机主机内部，并且电机壳体、电机主机和涡轮分子泵主壳体的中心线处于同一轴线上，所述弹簧盖板罩设在电机壳体的下端部，所述弹簧设置在轴承堆块的下端部内，所述轴承堆块设置在电机壳体内部，所述第一轴承设置在轴承堆块的上端部内，所述下挡油盖设置在电机壳体内，并且下挡油盖位于第一轴承上方，所述主轴的下端部设置于电机主机的中心位置，并且主轴的上端部设置于涡轮分子泵主壳体内的中心位置，所述定子设置在电机主机内，并且定子套设在主轴的外部，所述轴承座设置在电机壳上组件内的中心位置，并且轴承座套设在主轴上端部的外部，所述第二轴承设置在轴承座的上端部上，并且第二轴承位于电机壳上组件内上端部，所述电机壳上组件设置在芯套的下端部内，所述上挡盖罩设在电机壳上组件的上端部，并且上挡盖位于芯套内，所述芯套设置在涡轮分子泵主壳体内的中心位置，并且芯套套设在主轴上端部的外壁上，所述动片组设置在芯套的外壁上，并且动片组设置在涡轮分子泵主壳体内，所述静片组设置在涡轮分子泵主壳体上，所述隔动环套设在芯套的外壁上，并且隔动环处于动片组的相邻的动轮叶之间，所述隔静环设置在涡轮分子泵主壳体上，并且隔静环处于静片组相邻的定轮叶之间，所述进气口位于在涡轮分子泵主壳体的上端部，所述出气口位于涡轮分子泵主壳体的下端部。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述进气口上罩设有防护网，所述涡轮分子泵主壳体的上端部设有第一凹槽，所述防护网的外圆周设置在第一凹槽内，所述涡轮分子泵主壳体的上端部设有第二凹槽，所述第二凹槽的直径大于第一凹槽的直径，所述第二凹槽设有第一密封圈，所述涡轮分子泵主壳体的上端部外壁罩设有塑料盖，所述塑料盖位于防护网上方。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述电机主机的外壁上设有第一凸台，所述涡轮分子泵主壳体的下端面与第一凸台的上端面贴合，所述电机主机的上端部设有第三凹槽，所述第三凹槽位于第一凸台上部，所述第三凹槽内设有第二密封圈，所述涡轮分子泵主壳体的下端部套设在电机主机的上端外壁上，并且涡轮分子泵主壳体的内壁与第二密封圈贴合。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述出气口倾斜设置在电机主机下端部，所述出气口与电机主机的连接处设有第三密封圈。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述弹簧盖板的上端面设有第四凹槽，所述第四凹槽内设有第四密封圈，所述电机壳体的下端部设有第五凹槽，所述弹簧盖板设置在第五凹槽内，所述第五凹槽的上端面贴合在弹簧盖板的上端部，并且第五凹槽的上端面与第四密封圈贴合。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述轴承堆块的上端部外壁设有第六凹槽，所述轴承堆块的下端部外壁设有第七凹槽，所述第六凹槽和第七凹槽内均设有第五密封圈，所述电机壳体的内壁与第五密封圈贴合；所述轴承堆块的下端部设有弹簧放置槽，所述弹簧设置在弹簧放置槽内，所述轴承堆块的上端部设有第一轴承放置槽，所述第一轴承设置在第一轴承放置槽内，所述第一轴承放置槽内设有第八凹槽，所述第八凹槽内设有第六密封圈，所述主轴的下端部设置在第一轴承内。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述电机壳体的下端部外壁设有第九凹槽，所述电机壳体上端部外壁设有第十凹槽，所述第九凹槽与第十凹槽内均设有第七密封圈，所述电机壳体的外壁与电机主机的内壁贴合，所述电机主机的内壁与第七密封圈贴合。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述芯套的下端部设有电机壳上组件放置槽，所述电机壳上组件设置在电机壳上组件放置槽内，并且电机壳上组件的下端部伸出电机壳上组件放置槽与电机壳体的上端部连接，所述芯套的上端部设有第一空腔，所述芯套的中间设有第一通孔，所述主轴的上端部穿过第一通孔设置在第一空腔内。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述动片组上设有一组动轮叶，所述静片组上设有一组定轮叶，所述动轮叶和定轮叶上下间隔设置，所述动轮叶和定轮叶上均设有一组叶片，所述叶片倾斜设置。

进一步的，上述的涡轮分子泵，所述电机主机上设有电源接头，所述电机壳体的下端面设有胶垫。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：本发明所述的涡轮分子泵，具有如下优点：

1.本发明的涡轮分子泵将轴承和主轴结合的方式，可大大减小转子的轴向长度，使得分子泵可实现更高的转速。同时该结构具有更低的电磁损耗，可大大减小因损耗而引起的温升；

2.本发明涡轮分子泵可大大减小转子在高速运行时产生的不平衡质量，降低转子的振动和噪音；

3.本发明涡轮分子泵整体结构紧凑，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明所述涡轮分子泵的结构示意图；

图2为本发明所述涡轮分子泵应用时的结构示意图；

图3为本发明所述卡具套的爆炸图；

图4为本发明所述进气口的爆炸图；

图5为本发明所述动片组和静片组的结构示意图；

图6为本发明所述电机主机的结构示意图；

图7为本发明所述主轴的结构示意图；

图8为本发明所述弹簧盖板的结构示意图；

图9为本发明所述电机壳体的结构示意图；

图10为本发明所述轴承堆块的结构示意图；

图11为本发明所述芯套的结构示意图；

图12为本发明所述第二轴承、电机壳上组件、上挡盖和芯套的结构示意图。

图中：涡轮分子泵主壳体1、电机壳体2、轴承堆块3、第一轴承4、下挡油盖5、主轴6、定子7、电机主机8、轴承座9、第二轴承10、电机壳上组件11、上挡盖12、芯套13、动片组14、静片组15、隔动环16、隔静环17、进气口18、出气口19、弹簧盖板20、防护网21、第一凹槽22、第二凹槽23、第一密封圈24、塑料盖25、第一凸台26、第三凹槽27、第二密封圈28、第三密封圈29、第四凹槽30、第四密封圈31、第五凹槽32、第六凹槽33、第七凹槽34、第五密封圈35、弹簧放置槽36、第一轴承放置槽37、第八凹槽38、第六密封圈39、第九凹槽40、第十凹槽41、第七密封圈42、电机壳上组件放置槽43、第一空腔44、电源接头45、胶垫46、螺钉47、第一通孔48、第八密封圈49、第二通孔50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、3、7和12所示的涡轮分子泵，包括涡轮分子泵主壳体1、电机壳体2、轴承堆块3、第一轴承4、下挡油盖5、主轴6、定子7、电机主机8、轴承座9、第二轴承10、电机壳上组件11、上挡盖12、芯套13、动片组14、静片组15、隔动环16、隔静环17、进气口18、出气口19、弹簧盖板20和弹簧（图中未示出），所述涡轮分子泵主壳体1的下端部套设在电机主机8上端部的外壁上，所述电机壳体2设置在电机主机8内部，并且电机壳体2、电机主机8和涡轮分子泵主壳体1的中心线处于同一轴线上，所述弹簧盖板20罩设在电机壳体2的下端部，所述弹簧设置在轴承堆块3的下端部内，所述轴承堆块3设置在电机壳体2内部，所述第一轴承4设置在轴承堆块3的上端部内，所述下挡油盖5设置在电机壳体2内，并且下挡油盖5位于第一轴承4上方，所述主轴6的下端部设置于电机主机8的中心位置，并且主轴6的上端部设置于涡轮分子泵主壳体1内的中心位置，所述定子7设置在电机主机8内，并且定子7套设在主轴6的外部，所述轴承座9设置在电机壳上组件11内的中心位置，并且轴承座9套设在主轴6上端部的外部，所述第二轴承10设置在轴承座9的上端部上，并且第二轴承10位于电机壳上组件11内上端部，所述电机壳上组件11设置在芯套13的下端部内，所述上挡盖12罩设在电机壳上组件11的上端部，并且上挡盖12位于芯套13内，所述芯套13设置在涡轮分子泵主壳体1内的中心位置，并且芯套13套设在主轴6上端部的外壁上，所述动片组14设置在芯套13的外壁上，并且动片组14设置在涡轮分子泵主壳体1内，所述静片组15设置在涡轮分子泵主壳体1上，所述隔动环16套设在芯套13的外壁上，并且隔动环16处于动片组14的相邻的动轮叶之间，所述隔静环17设置在涡轮分子泵主壳体1上，并且隔静环17处于静片组15相邻的定轮叶之间，所述进气口18位于在涡轮分子泵主壳体1的上端部，所述出气口19位于涡轮分子泵主壳体1的下端部。出气口19倾斜设置在电机主机8下端部，所述出气口19与电机主机8的连接处设有第三密封圈29。其中，电机主机8上设有电源接头45，所述电机壳体2的下端面设有胶垫46。电机壳上组件11的内壁上设有第八密封圈49，第二轴承10的外壁紧密贴合在第八密封圈49上，同时轴承座9的中间位置设有第二通孔50，主轴6的上端部穿过第二通孔50与芯套13连接。

此外，本申请的无论分子泵的密封结构具体如下，如图4所示的进气口18上罩设有防护网21，所述涡轮分子泵主壳体1的上端部设有第一凹槽22，所述防护网21的外圆周设置在第一凹槽22内，所述涡轮分子泵主壳体1的上端部设有第二凹槽23，所述第二凹槽23的直径大于第一凹槽22的直径，所述第二凹槽23设有第一密封圈24，所述涡轮分子泵主壳体1的上端部外壁罩设有塑料盖25，所述塑料盖25位于防护网21上方。如图6所示的电机主机8的外壁上设有第一凸台26，所述涡轮分子泵主壳体1的下端面与第一凸台26的上端面贴合，所述电机主机8的上端部设有第三凹槽27，所述第三凹槽27位于第一凸台26上部，所述第三凹槽27内设有第二密封圈28，所述涡轮分子泵主壳体1的下端部套设在电机主机8的上端外壁上，并且涡轮分子泵主壳体1的内壁与第二密封圈28贴合如图8所示的弹簧盖板20的上端面设有第四凹槽30，所述第四凹槽30内设有第四密封圈31，所述电机壳体2的下端部设有第五凹槽32，所述弹簧盖板20设置在第五凹槽32内，所述第五凹槽32的上端面贴合在弹簧盖板20的上端部，并且第五凹槽32的上端面与第四密封圈31贴合。弹簧盖板20通过螺钉47固定在电机壳体2的下端部上。如图10所示的轴承堆块3的上端部外壁设有第六凹槽33，所述轴承堆块3的下端部外壁设有第七凹槽34，所述第六凹槽33和第七凹槽34内均设有第五密封圈35，所述电机壳体2的内壁与第五密封圈35贴合；所述轴承堆块3的下端部设有弹簧放置槽36，所述弹簧设置在弹簧放置槽36内，所述轴承堆块3的上端部设有第一轴承放置槽37，所述第一轴承4设置在第一轴承放置槽37内，所述第一轴承放置槽37内设有第八凹槽38，所述第八凹槽38内设有第六密封圈39，所述主轴6的下端部设置在第一轴承4内。如图9所示的电机壳体2的下端部外壁设有第九凹槽40，所述电机壳体2上端部外壁设有第十凹槽41，所述第九凹槽40与第十凹槽41内均设有第七密封圈42，所述电机壳体2的外壁与电机主机8的内壁贴合，所述电机主机8的内壁与第七密封圈42贴合。

再次，如图11所示的芯套13的下端部设有电机壳上组件放置槽43，所述电机壳上组件11设置在电机壳上组件放置槽43内，并且电机壳上组件11的下端部伸出电机壳上组件放置槽43与电机壳体2的上端部连接，所述芯套13的上端部设有第一空腔44，所述芯套13的中间设有第一通孔48，所述主轴6的上端部穿过第一通孔48设置在第一空腔44内。

另外，如图5所示的动片组14上设有一组动轮叶，所述静片组15上设有一组定轮叶，所述动轮叶和定轮叶上下间隔设置，所述动轮叶和定轮叶上均设有一组叶片，所述叶片倾斜设置。

综上所述，如图1所示为本申请的涡轮分子泵的工作原理图，具体工作过程为：电机主轴6转动，驱动动片组14高速旋转，将空气从进气口18抽入涡轮分子泵主壳体1内，空气在动片组14和静片组15之间流动，并且形成弯曲流动的曲线，空气从上至下流动，直至流动至出气口19处，并将气体排出。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种涡轮分子泵，其特征在于：包括涡轮分子泵主壳体（1）、电机壳体（2）、轴承堆块（3）、第一轴承（4）、下挡油盖（5）、主轴（6）、定子（7）、电机主机（8）、轴承座（9）、第二轴承（10）、电机壳上组件（11）、上挡盖（12）、芯套（13）、动片组（14）、静片组（15）、隔动环（16）、隔静环（17）、进气口（18）、出气口（19）、弹簧盖板（20）和弹簧，所述涡轮分子泵主壳体（1）的下端部套设在电机主机（8）上端部的外壁上，所述电机壳体（2）设置在电机主机（8）内部，并且电机壳体（2）、电机主机（8）和涡轮分子泵主壳体（1）的中心线处于同一轴线上，所述弹簧盖板（20）罩设在电机壳体（2）的下端部，所述弹簧设置在轴承堆块（3）的下端部内，所述轴承堆块（3）设置在电机壳体（2）内部，所述第一轴承（4）设置在轴承堆块（3）的上端部内，所述下挡油盖（5）设置在电机壳体（2）内，并且下挡油盖（5）位于第一轴承（4）上方，所述主轴（6）的下端部设置于电机主机（8）的中心位置，并且主轴（6）的上端部设置于涡轮分子泵主壳体（1）内的中心位置，所述定子（7）设置在电机主机（8）内，并且定子（7）套设在主轴（6）的外部，所述轴承座（9）设置在电机壳上组件（11）内的中心位置，并且轴承座（9）套设在主轴（6）上端部的外部，所述第二轴承（10）设置在轴承座（9）的上端部上，并且第二轴承（10）位于电机壳上组件（11）内上端部，所述电机壳上组件（11）设置在芯套（13）的下端部内，所述上挡盖（12）罩设在电机壳上组件（11）的上端部，并且上挡盖（12）位于芯套（13）内，所述芯套（13）设置在涡轮分子泵主壳体（1）内的中心位置，并且芯套（13）套设在主轴（6）上端部的外壁上，所述动片组（14）设置在芯套（13）的外壁上，并且动片组（14）设置在涡轮分子泵主壳体（1）内，所述静片组（15）设置在涡轮分子泵主壳体（1）上，所述隔动环（16）套设在芯套（13）的外壁上，并且隔动环（16）处于动片组（14）的相邻的动轮叶之间，所述隔静环（17）设置在涡轮分子泵主壳体（1）上，并且隔静环（17）处于静片组（15）相邻的定轮叶之间，所述进气口（18）位于在涡轮分子泵主壳体（1）的上端部，所述出气口（19）位于涡轮分子泵主壳体（1）的下端部。

2.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述进气口（18）上罩设有防护网（21），所述涡轮分子泵主壳体（1）的上端部设有第一凹槽（22），所述防护网（21）的外圆周设置在第一凹槽（22）内，所述涡轮分子泵主壳体（1）的上端部设有第二凹槽（23），所述第二凹槽（23）的直径大于第一凹槽（22）的直径，所述第二凹槽（23）设有第一密封圈（24），所述涡轮分子泵主壳体（1）的上端部外壁罩设有塑料盖（25），所述塑料盖（25）位于防护网（21）上方。

3.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述电机主机（8）的外壁上设有第一凸台（26），所述涡轮分子泵主壳体（1）的下端面与第一凸台（26）的上端面贴合，所述电机主机（8）的上端部设有第三凹槽（27），所述第三凹槽（27）位于第一凸台（26）上部，所述第三凹槽（27）内设有第二密封圈（28），所述涡轮分子泵主壳体（1）的下端部套设在电机主机（8）的上端外壁上，并且涡轮分子泵主壳体（1）的内壁与第二密封圈（28）贴合。

4.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述出气口（19）倾斜设置在电机主机（8）下端部，所述出气口（19）与电机主机（8）的连接处设有第三密封圈（29）。

5.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述弹簧盖板（20）的上端面设有第四凹槽（30），所述第四凹槽（30）内设有第四密封圈（31），所述电机壳体（2）的下端部设有第五凹槽（32），所述弹簧盖板（20）设置在第五凹槽（32）内，所述第五凹槽（32）的上端面贴合在弹簧盖板（20）的上端部，并且第五凹槽（32）的上端面与第四密封圈（31）贴合。

6.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述轴承堆块（3）的上端部外壁设有第六凹槽（33），所述轴承堆块（3）的下端部外壁设有第七凹槽（34），所述第六凹槽（33）和第七凹槽（34）内均设有第五密封圈（35），所述电机壳体（2）的内壁与第五密封圈（35）贴合；所述轴承堆块（3）的下端部设有弹簧放置槽（36），所述弹簧设置在弹簧放置槽（36）内，所述轴承堆块（3）的上端部设有第一轴承放置槽（37），所述第一轴承（4）设置在第一轴承放置槽（37）内，所述第一轴承放置槽（37）内设有第八凹槽（38），所述第八凹槽（38）内设有第六密封圈（39），所述主轴（6）的下端部设置在第一轴承（4）内。

7.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述电机壳体（2）的下端部外壁设有第九凹槽（40），所述电机壳体（2）上端部外壁设有第十凹槽（41），所述第九凹槽（40）与第十凹槽（41）内均设有第七密封圈（42），所述电机壳体（2）的外壁与电机主机（8）的内壁贴合，所述电机主机（8）的内壁与第七密封圈（42）贴合。

8.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述芯套（13）的下端部设有电机壳上组件放置槽（43），所述电机壳上组件（11）设置在电机壳上组件放置槽（43）内，并且电机壳上组件（11）的下端部伸出电机壳上组件放置槽（43）与电机壳体（2）的上端部连接，所述芯套（13）的上端部设有第一空腔（44），所述芯套（13）的中间设有第一通孔（48），所述主轴（6）的上端部穿过第一通孔（48）设置在第一空腔（44）内。

9.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述动片组（14）上设有一组动轮叶，所述静片组（15）上设有一组定轮叶，所述动轮叶和定轮叶上下间隔设置，所述动轮叶和定轮叶上均设有一组叶片，所述叶片倾斜设置。

10.根据权利要求1所述的涡轮分子泵，其特征在于：所述电机主机（8）上设有电源接头（45），所述电机壳体（2）的下端面设有胶垫（46）。