CN111043055B - 真空泵 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种真空泵,能够从壳体外部进入至旋转体的平衡修正部,并且能够进行应对至旋转体的n(n≥3)次危险速度的平衡修正。真空泵包括壳体及至少三个平衡修正部,所述壳体能够旋转地收容旋转体,所述至少三个平衡修正部包括设置于旋转体的一端侧的第一个平衡修正部、设置于旋转体的另一端侧的第二个平衡修正部、及设置于第一个平衡修正部与第二个平衡修正部之间的第三个平衡修正部,能够利用能从壳体的外部进入至三个平衡修正部中的任一者的n(n≥3)面法进行平衡修正。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空泵。
背景技术
在涡轮分子泵等真空泵中,必须进行旋转体的失衡的修正,所述旋转体包括转子(rotor)及转子轴等。旋转体的平衡修正通常是在装入至构成壳体的底座或外筒之前在将旋转体安装于平衡修正用夹具的状态下进行。但是,即使安装于平衡修正用夹具而进行旋转体的平衡修正,借由装入至壳体时的旋转体的分解、组装操作,旋转体也有可能相对于轴承偏心,而产生失衡。
因此,已知有一种涡轮分子泵,能够在将旋转体装入至壳体的状态下,进行旋转体的平衡修正。作为这种涡轮分子泵的一例,有如下的涡轮分子泵:在安装于转子轴的下端部的盘碟(disk)的外周设置多个螺孔,在配置于盘碟的下部的轴承设置窥视孔,通过所述窥视孔将平衡修正用螺钉拧入至螺孔而进行平衡修正,所述螺孔设置于轴承的盘碟外周(例如,参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2008-38844号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在专利文献1所述的涡轮分子泵中,平衡修正部设置于旋转体的下部侧。即,将螺钉螺合于螺孔而进行平衡修正,所述螺孔是设置于转子轴的下端的盘碟的外周面的多个螺孔之中平衡修正所必需的螺孔。在使用作为能够应对至旋转体的n次危险速度(例如,n≥3)的平衡修正方法而为人所知的n面法时,优选的是在失衡主要因素的零件附近进行平衡修正,以抑制由失衡主要因素的零件产生的弯曲振动。但是,在专利文献1中,关于n(n≥3)面平衡修正却没有进行公开。
[解决问题的技术手段]
本发明的一形态的真空泵包括:旋转体,包括转子叶片及转子轴;壳体,能够旋转地收容所述旋转体;马达,对所述旋转体的所述转子轴进行驱动;轴承,配置于所述转子轴的端部;以及至少三个平衡修正部,包括设置于所述旋转体的轴方向一端侧的第一个平衡修正部、设置于所述旋转体的轴方向另一端侧的第二个平衡修正部、及设置于所述第一个平衡修正部与所述第二个平衡修正部之间的第三个平衡修正部;并且能够利用能从所述壳体的外部进入至所述三个平衡修正部中的任一者的n(n≥3)面法进行平衡修正。
在优选的形态中,在所述壳体中,在与最上层的所述转子叶片的上表面相向的位置形成有吸气口,所述第一个平衡修正部设置于能够从所述吸气口进入的所述旋转体的位置。
此外,在优选的形态中,在所述转子轴中,在所述马达的下方设置有所述第二个平衡修正部,在所述壳体设置有使从所述壳体的外部进入至所述第二个平衡修正部为可能的第二进入口。
此外,在优选的形态中,所述第二进入口是气体净化埠(gas purge port)或排气埠。
此外,在优选的形态中,包括转子圆筒部,所述转子圆筒部设置于所述旋转体的所述另一端侧,所述第二进入口从所述壳体的所述转子圆筒部的下方朝向所述第二个平衡修正部,相对于所述转子轴的轴芯倾斜而设置。
此外,在优选的形态中,在所述壳体,设置有使从所述壳体的外部进入至所述第三个平衡修正部为可能的第三进入口,所述第三进入口是排出埠(vent port)。
此外,在优选的形态中,在所述壳体具有多个吸气口,并且包括多个使从所述吸气口进入至所述第一个平衡修正部与所述第二个平衡修正部之间为可能的所述第三个平衡修正部。
此外,在优选的形态中,所述旋转体从上游侧起依次包括具有所述转子叶片的第一涡轮泵部、具有所述转子叶片的第二涡轮泵部及霍尔韦克(Holweck)泵部,在所述壳体的侧面,在与所述第一涡轮泵部的上游侧的内部空间相对应的区域形成有第一吸气口,在与所述第一涡轮泵部和所述第二涡轮泵部之间的内部空间相对应的区域形成有第二吸气口,在与所述第二涡轮泵部和所述霍尔韦克(Holweck)泵部之间的内部空间相对应的区域形成有第三吸气口,所述第一个平衡修正部设置于能够从所述第一吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置,其中一个所述第三个平衡修正部设置于能够从所述第二吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置,另一个所述第三个平衡修正部设置于能够从所述第三吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置。
[发明的效果]
根据本发明,能够从壳体外部进入至旋转体的平衡修正部,并且能够进行应对至旋转体的n(n≥3)次危险速度的平衡修正。
附图说明
图1是表示本发明的真空泵的第一实施方式的图。
图2是表示本发明的真空泵的第二实施方式的图。
图3是表示本发明的真空泵的第三实施方式的图。
附图标记说明
1、101:外筒
2、102:底座
3、103:壳体
10、100:涡轮分子泵(真空泵)
13:转子
14、114:转子轴
15、115a、115b:转子叶片
16a、16b、116a、116b:转子圆筒部
22、122:马达
25、125:机械轴承
32、132、132a~132c:吸气口
33A:排气口
34、134:气体净化埠
35:排出埠
51、52、53、151a~151c、153:螺孔
A1:上部平衡修正部(第一个平衡修正部)
A2:中间平衡修正部(第三个平衡修正部)
A3:下部平衡修正部(第二个平衡修正部)
B1:第一平衡修正部(第一个平衡修正部)
B2:第二平衡修正部(第三个平衡修正部)
B3:第三平衡修正部(第三个平衡修正部)
B4:第四平衡修正部(第二个平衡修正部)
R:旋转体
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的形态进行说明。
-第一实施方式-
图1是表示本发明的真空泵的第一实施方式的图,且是涡轮分子泵10的截面图。涡轮分子泵10例示为使用滚珠轴承的机械轴承型。
涡轮分子泵10包括壳体3及电源装置4,所述壳体3包括外筒1及底座2。电源装置4固定于底座2,虽然没有图示,但在内部包括电力供给用配线基板或控制用配线基板,所述电力供给用配线基板或控制用配线基板与收容于壳体3内的马达或传感器(sensor)等电连接。
涡轮分子泵10如以下所述,在壳体3内,包括涡轮泵部及霍尔韦克(Holweck)泵部作为排气功能部,所述涡轮泵部包括涡轮叶片(turbine blade),所述霍尔韦克(Holweck)泵部包括螺旋型的槽。
在涡轮分子泵10的壳体3内,能够旋转地收容有转子13及转子轴14,所述转子轴14一体地设置于所述转子13。转子13及转子轴14例如由铝合金形成,分别例如通过热压配合或冷压配合等过盈配合而一体化。转子13包括:多个转子叶片15,在转子轴14的轴方向上排列成多层;以及一对转子圆筒部16a、16b,设置于转子叶片15的下方。在各转子叶片15之间配置有定子叶片(stator blade)17。在各定子叶片17之间,配置有沿外筒1的内表面而配置的间隔件(spacer)18。利用多层转子叶片15及多层定子叶片17来构成涡轮泵部TP,所述多层转子叶片15形成于转子13,所述多层定子叶片17相对于转子叶片15而交替地配置。
在一对转子圆筒部16a、16b之间配置有定子21。定子21固定于底座2。在定子21及转子圆筒部16a中的一者,设置有螺纹槽(未图示)。另外,在定子21及转子圆筒部16b中的一者,设置有螺纹槽(未图示)。利用一对转子圆筒部16a、16b及定子21构成霍尔韦克(Holweck)泵部。霍尔韦克(Holweck)泵部设置于涡轮泵部的下游侧。
在转子轴14的轴方向(以下也有时简称为轴方向)上的中间部,设置有对转子轴14进行旋转驱动的马达22。马达22包括:马达转子22a,设置于转子轴14;以及马达定子22b,固定于底座2。转子轴14是由永久磁铁磁轴承23及机械轴承25旋转自如地支撑着,所述永久磁铁磁轴承23设置于转子轴14的轴方向上的上部侧,所述机械轴承25设置于转子轴14的轴方向上的下部侧。
永久磁铁磁轴承23包括:多个永久磁铁23a,设置于磁铁固持器24,所述磁铁固持器24安装于外筒1;以及多个永久磁铁23b,设置于转子13。多个永久磁铁23a及多个永久磁铁23b沿轴方向平行地,并且等间隔地排列。多个永久磁铁23a及多个永久磁铁23b交替地配置S极与N极,并且彼此相向。因此,借由多个永久磁铁23a及多个永久磁铁23b的斥力,能够旋转地支撑转子13及转子轴14,所述转子轴14与转子13形成为一体。
设置于磁铁固持器24的各永久磁铁23a与设置于转子13的各永久磁铁23b在轴方向上偏离规定量。在图1的示例中,各永久磁铁23b位于如下的位置,即,相对于各永久磁铁23a,在轴方向上靠上方仅规定量。因此,借由多个永久磁铁23a及多个永久磁铁23b的斥力,径向上的支撑力及朝向轴方向上的上方的推力方向(thrust direction)上的支撑力作用至转子13及转子轴14。
在磁铁固持器24,形成有收容转子轴14的上部侧的中空部24a,在中空部24a内,设置有轴承26。在轴承26的内轮的内侧空间内,插通着上部小径部14a,所述上部小径部14a设置于转子轴14的上端部侧。轴承26作为触止轴承(touch down bearing)而发挥作用,限制转子轴14的上部侧的径向上的抖动。在转子13及转子轴14稳定旋转的状态下,转子轴14的上部小径部14a与轴承26不会接触。但是,在施加有大干扰的情况下,或在旋转的加速时或减速时转子13及转子轴14的晃动增大的情况下,转子轴14的上部小径部14a会与轴承26的内轮的内表面接触。对于轴承26,例如可使用深槽球轴承。
在底座2的中央部,形成有轴承配置空间41,在所述轴承配置空间41内,配置有机械轴承25。机械轴承25是包括内轮、外轮及转动元件的例如角接触球轴承(angularcontact ball bearing)等滚珠轴承。在转动元件的整个表面,涂布有滑脂,所述滑脂用于降低与内轮及外轮的各内表面的摩擦。在机械轴承25的内轮的内侧的空间内,插通设置于转子轴14的下端侧的下部小径部14b。机械轴承25通过紧固于下部小径部14b的螺母(nut)42,而抵接并固定于转子轴14的阶差部14c。
底座2的轴承配置空间41通过固定于底座2的底板44而从外部密封。
在转子轴14的马达转子22a的下方,设置有轴环(collar)31,所述轴环31作为具有筒状中空部的薄的圆锥台状的平衡调整构件而使用。轴环31的外周侧面形成为倾斜面31a,从轴方向上方朝向下方直径减少。在所述实施形态中,如后所述,在所述倾斜面31a设置多个螺孔,将螺钉螺合于平衡修正所必需的螺孔而对平衡进行修正。
在外筒1的上部,设置有吸气口32,在底座2,设置有与泵部连通的排气口33。另外,在底座2,设置有用于供给净化气体(purge gas)的气体净化埠34。以下表示气体净化埠34的功能。当排出氯系或硫化氟系等腐蚀性气体时,腐蚀系气体有可能从泵部,经由壳体3内的内部空间43进入至马达22及转子轴14与底座2的内表面之间,对马达22或机械轴承25等进行腐蚀。另外,有可能在泵部内生成反应生成物并且进行堆积。因此,通过从气体净化埠34,例如供给氮气等净化气体,而保护马达22或机械轴承25等。因此,气体净化埠优选的是设置于马达22或机械轴承25附近。另外,抑制泵部内的反应生成物的堆积。即,气体净化埠34保护涡轮分子泵10的内部构件不受到由腐蚀性气体引起的腐蚀,另外具有作为如下的供给口的功能,即,供给净化气体,以抑制泵部内的反应生成物的堆积。
设置于轴环31的外周部的倾斜面31a与气体净化埠34的轴方向正交而配置。即,气体净化埠34设为从底座2中配置有机械轴承25的区域的外周部朝向轴环31的倾斜面31a而相对于转子轴14的轴心倾斜的直线状。对气体净化埠34,经由设置于电源装置4的电磁阀45供给净化气体。如果打开电磁阀45,则导入净化气体,如果关闭电磁阀45,则停止净化气体的供给。
在外筒1的轴方向上的中间部,设置有排出埠35。排出埠35设置于与下层侧的转子叶片15相对应的位置。在图示的示例中,排出埠35设置于跨越最下层及从最下层起第二个转子叶片15的位置。排出埠35具有作为排气口的功能,用于在停止转子13时进行排气,并且通过电磁阀45而关闭,在排气时使电磁阀45打开而使泵内排气。
利用转子13、转子轴14、多个永久磁铁23b及马达转子22a构成旋转体R,所述转子13包括转子叶片15及转子圆筒部16a、转子圆筒部16b。旋转体R通过马达22,而以每分钟数万转的速度进行旋转。旋转体R在抵达至低速旋转为止的加速过程中也需要低振动。为了在加速过程中也设为低振动,必须将旋转体R作为弹性体来处理,考虑到因弯曲模式导致的旋转体的变形。作为能够应对至三次或三次以上的n次危险速度的平衡修正方法,已经知道有多面(n面)法。在使用所述方法时,为了抑制由失衡主要因素的零件产生的弯曲振动,必须在失衡主要因素的零件附近进行平衡修正。
本实施方式所示的涡轮分子泵10以使得平衡修正能够应对至三次危险速度的方式,包括上部平衡修正部A1、中间平衡修正部A2及下部平衡修正部A3,。
上部平衡修正部A1设置于旋转体R的轴方向上部侧,中间平衡修正部A2设置于旋转体R的重心附近,下部平衡修正部A3设置于旋转体R的下部侧。上部平衡修正部A1、中间平衡修正部A2及下部平衡修正部A3均为能够从壳体3的外部进入,当将旋转体R组装至壳体3之后,能够进行旋转体R的平衡修正。
以下,对上部平衡修正部A1、中间平衡修正部A2及下部平衡修正部A3进行说明。
上部平衡修正部A1面对转子13的吸气口32而设置。上部平衡修正部A1包括多个螺孔51,所述多个螺孔51设置于最上层的转子叶片15与转子轴14之间。多个螺孔51在以转子轴14的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。各螺孔51的轴心与转子轴14的轴方向平行。能够经由吸气口32从壳体3的外部进入至各螺孔51,并且能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔51而调整平衡。
中间平衡修正部A2设置于与排出埠35相对的位置。中间平衡修正部A2包括多个螺孔52,所述多个螺孔52设置于最下层与从最下层起第二个转子叶片15的根基之间的转子13的区域。多个螺孔52在以转子轴14的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。各螺孔52的轴心与转子轴14的轴方向正交。排出埠35成为各螺孔52的进入口。即,通过拆下电磁阀45,使旋转体R旋转,而能够从壳体3的外部进入至任一螺孔52,能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔52而调整平衡。
下部平衡修正部A3包括轴环31,所述轴环31设置于马达转子22a的下表面。在轴环31的倾斜面31a,设置有多个螺孔53,所述多个螺孔53在以轴环31的轴心为中心的圆周上以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。如上所述,轴环31的倾斜面31a与气体净化埠34相对,设置于轴环31的各螺孔53的轴心与气体净化埠34配置于同轴上。气体净化埠34成为各螺孔53的进入口。即,通过拆下电磁阀45,使旋转体R旋转,而能够从壳体3的外部进入至任一螺孔53,并且能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔53而调整平衡。
根据本发明的第一实施方式,获得如下的效果。
(1)涡轮分子泵10包括:旋转体R;壳体3,能够旋转地收容旋转体R;中间平衡修正部A2,设置于旋转体R;以及排出埠(进入口)34,设置于壳体3,使从壳体3的外部进入至中间平衡修正部A2为可能;并且中间平衡修正部A2设置于旋转体R的设置有转子叶片15的区域。因此,能够从壳体3的外部进入至旋转体R,并进行应对至三次危险速度的平衡修正。
(2)另外,将设置于真空泵的排出埠35设为中间平衡修正部A2的进入口,因此不需要新形成进入口,便能够维持与现有产品的兼容性。
(3)将配置于转子轴14的下端部的轴承设为机械轴承25。当支撑转子轴14的轴承是磁轴承时,在使旋转体R从轴承浮起的状态下进行平衡修正,因此通过平衡夹具而进行平衡修正之后,即使安装于壳体,也不易产生失衡。但是,在机械轴承中,在轴承与轴承固定部之间存在间隙,因此即使将旋转体R安装于平衡夹具而进行平衡调整,在组装至壳体3之后,再次需要进行平衡调整的可能性也高。在本实施方式中,针对由机械轴承25支撑的旋转体R,在组装至壳体3之后,能够进行失衡的修正。
(4)在转子轴14的马达22的下方设置有下部平衡修正部A3,在壳体3,设置有气体净化埠(进入口)33,所述气体净化埠(进入口)33使从壳体3的外部进入至下部平衡修正部A3为可能。在成为失衡主要因素的马达22的附近,设置有能够从壳体3的外部进入的下部平衡修正部A3,因此能够实现低振动。
(5)另外,将气体净化埠34设为下部平衡修正部A3,所以不需要新形成进入口,便能够维持与现有产品的兼容性。
(6)下部平衡修正部A3的进入口从壳体3的转子圆筒部16a、转子圆筒部16b的下方朝向下部平衡修正部A3,相对于转子轴14的轴心倾斜而设置。通过设为如上所述的结构,能够避开转子圆筒部16a、转子圆筒部16b及机械轴承25,在底座2设置下部平衡修正部A3。
(7)除了中间平衡修正部A2、下部平衡修正部A3以外,在转子13的上部,设置有能够从壳体3的吸气口32进入的上部平衡修正部A1。因此,能够将旋转体R装入至壳体3之后进行所有三面的平衡修正。
-第二实施方式-
图2是表示本发明的真空泵的第二实施方式的图。
在第二实施方式中,将朝向下部平衡修正部A3的进入口设为排气口33A。
如图2所示,涡轮分子泵10的排气口33A与第一实施方式的气体净化埠34同样地,设为从底座2中配置有机械轴承25的区域的外周部朝向轴环31的倾斜面31a而相对于转子轴14的轴心倾斜的直线状。设置于轴环31的各螺孔53的轴心与排气口33A配置于同轴上。即,排气口33A成为各螺孔53的进入口。排气口33A设为能够连接与后泵(back pump)连接的管道,不含第一实施方式的电磁阀45。因此,在第二实施方式中,在利用下部平衡修正部A3进行平衡修正时,不需要拆卸电磁阀45的工夫。
第二实施方式的其它结构与第一实施方式同样,对相对应的构件标注相同的符号并且省略说明。因此,在第二实施方式中,也获得与第一实施方式的效果(1)~效果(3)、效果(6)、效果(7)同样的效果。再者,虽然没有图示,但在第二实施方式中,为了供给净化气体,也可以设置专用的气体净化埠。
在所述各实施方式中,例示为如下的结构:利用机械轴承25及永久磁铁磁轴承23来支撑转子轴14。但是,也可以设为取代机械轴承25,而使用磁轴承的结构。在所述情况下,也可以设为如下的结构:在转子轴14的上部及下部配置径向磁轴承,在转子轴14安装直径大于所述转子轴的盘碟,在所述盘碟的上下配置一对推力磁轴承。如果设为所述结构,则也可以去除永久磁铁磁轴承23。
在所述各实施方式中,转子轴14及转子13是设为通过过盈配合而一体化的结构,但是转子轴14及转子13也可以设为通过螺栓紧固结构而一体化的结构。
在所述各实施方式中,例示为如下的方法:在上部平衡修正部A1、中间平衡修正部A2及下部平衡修正部A3,将平衡修正用螺丝拧入至螺孔51~螺孔53而进行平衡修正。但是,也可以设为预先将平衡修正用螺丝拧入至螺孔51~螺孔53,通过拆下平衡修正用螺丝而修正失衡。
另外,上部平衡修正部A1及中间平衡修正部A2例示为如下的结构,即,在转子13直接设有螺孔51、螺孔52,但是也可以设为如下的结构,即,将设有螺孔51、螺孔52的平衡修正用构件安装于转子13。或者,在平衡修正构件中,也可以设为不设置螺孔,而在平衡修正时,通过削去平衡修正构件的一部分而修正失衡。
以上,将涡轮分子泵10作为一例来说明真空泵。但是,本发明可以应用于只包括涡轮泵部的涡轮分子泵。
在所述实施方式中,说明能够利用三面法进行平衡修正的真空泵。但是,本发明也可以设为如下的真空泵:为了应对更进一步低振动化、因高速旋转化而产生的振动模式的增加,能够利用四面法进行平衡修正,即,旋转体R包括四个以上的平衡修正部。接下来,说明如上所述的第三实施方式。
-第三实施方式-
图3是表示本发明的真空泵的第三实施方式的图,且是涡轮分子泵(真空泵)100的截面图。涡轮分子泵100如以下所示,包括多个吸气口132a~132c,例如,作为质量分析装置等真空装置用的真空泵而使用。
涡轮分子泵100包括壳体103,所述壳体103包括外筒101及底座102。
涡轮分子泵100如以下所述,在壳体103内,包括两个涡轮泵部TP1、TP2、以及一个霍尔韦克(Holweck)泵部SP。
在涡轮分子泵100的壳体3内,收容有转子轴114。在转子轴114设置有转子圆筒基部116,在转子圆筒基部116的外周侧,设置有一对转子圆筒部116a、116b,所述一对转子圆筒部116a、116b是朝向底座102的底面102a侧延伸。
利用多个转子叶片115a及多个定子叶片117a构成第一涡轮泵部TP1,所述多个转子叶片115a设置于转子轴114,所述多个定子叶片117a配置于转子叶片115a之间。多个定子叶片117a是由多个间隔件118a夹压而保持着,所述多个间隔件118a配置于各定子叶片117a之间。另外,利用多个转子叶片115b及多个定子叶片117b构成第二涡轮泵部TP2,所述多个转子叶片115b设置于转子轴114,所述多个定子叶片117b配置于转子叶片115b之间。多个定子叶片117b由多个间隔件118b夹压而保持着,所述多个间隔件118b配置于各定子叶片117b之间。朝向图3的转子轴114,右侧是流路的上游侧,第二涡轮泵部TP2设置于第一涡轮泵部TP1的下游侧。
在一对转子圆筒部116a、116b之间配置有定子121,所述一对转子圆筒部116a、116b设置于转子轴114的转子圆筒基部116。定子121固定于底座102。在定子121的内周面及转子圆筒部116a的外周面中的任一者,设置有螺纹槽(未图示)。另外,在定子121的外周面及转子圆筒部116b的内周面中的任一者,设置有螺纹槽(未图示)。利用一对转子圆筒部116a、116b及定子121构成霍尔韦克(Holweck)泵部SP。霍尔韦克(Holweck)泵部SP设置于第二涡轮泵部TP2的下游侧。
在转子轴114的轴方向上的底座102侧的端部侧,设置有马达122,所述马达122对转子轴114进行旋转驱动。马达122包括设置于转子轴114的马达转子122a、及固定于底座102的马达定子122b。转子轴114是由永久磁铁磁轴承123及机械轴承125旋转自如地支撑着,所述永久磁铁磁轴承123设置于转子轴114的轴方向上的上游侧的端部侧,所述机械轴承125设置于转子轴14的轴方向上的下游侧的端部侧。
永久磁铁磁轴承123包括:多个永久磁铁123a,设置于磁铁固持器124,所述磁铁固持器124安装于外筒101;以及多个永久磁铁123b,设置于转子轴114。多个永久磁铁123a及多个永久磁铁123b沿轴方向平行地,并且等间隔地排列。
在磁铁固持器124,形成有收容转子轴114的上部侧的中空部124a,在中空部124a内,设置有轴承126。在轴承126的内轮的内侧空间内,插通有上部小径部114a,所述上部小径部114a设置于转子轴114的端部。
在底座102的中央部,形成有轴承配置空间141,在所述轴承配置空间141内,配置有机械轴承125。在机械轴承125的内轮的内侧的空间内,插通有下部小径部114b,所述下部小径部114b设置于转子轴114的下端侧。机械轴承125通过紧固于下部小径部114b的螺母142,而抵接并固定于转子轴114的阶差部114c。
底座102的轴承配置空间141通过固定于底座102的底板144而从外部密封。
在转子轴114的马达转子122a的底座102侧的面,设置有轴环131,所述轴环131作为具有筒状中空部的薄的圆锥台状的平衡调整构件而使用。轴环131的外周侧面形成为倾斜面131a,从轴方向上方朝向下方直径减少。在第三实施方式中,也与第一实施方式同样地,在所述倾斜面31a设置多个螺孔,将螺钉螺合于平衡修正所必需的螺孔而修正平衡。
在外筒101的上部,设置有凸缘(flange)部136,所述凸缘部136安装于未图示的真空装置。在凸缘部136,设置有与外筒101的内部空间143连通的三个吸气口132a、132b、132c。吸气口132a设置于与第一涡轮泵部TP1的上游侧的内部空间143a相对应的区域。吸气口132b设置于第二涡轮泵部TP2的上游侧,换言之,设置于与第二涡轮泵部TP2和第一涡轮泵部TP1之间的内部空间143b相对应的区域。吸气口132c设置于与转子圆筒基部116和如下的定子叶片117b之间的内部空间143c相对应的区域,所述定子叶片117b是构成第二涡轮泵部TP2的定子叶片117b之中的最下游的定子叶片117b。
在底座102,设置有与霍尔韦克(Holweck)泵部SP连通的排气口133。另外,在底座102,设置有用于供给净化气体的气体净化埠134。
设置于轴环131的外周部的倾斜面131a与第一实施方式同样地,与气体净化埠34的轴方向正交而配置,对气体净化埠134,经由电磁阀145而供给净化气体,所述电磁阀145设置于底座102。如果打开电磁阀145,则导入净化气体,如果关闭电磁阀145,则停止净化气体的供给。
利用转子轴114、转子叶片115a、转子叶片115b、转子圆筒基部116、多个永久磁铁123b及马达转子122a,构成旋转体R,所述转子圆筒基部116包括转子圆筒部116a、转子圆筒部116b。
第三实施方式所示的涡轮分子泵100以使得平衡修正能够应对至四次危险速度的方式,包括第一平衡修正部B1~第四平衡修正部B4这四个平衡修正部。
第一平衡修正部B1设置于旋转体R的第一涡轮泵部TP1的上游侧,第二平衡修正部B2设置于旋转体R的第一涡轮泵部TP1与第二涡轮泵部TP2之间,第三平衡修正部B3设置于旋转体R的第二涡轮泵部TP2与转子圆筒基部116之间,第四平衡修正部B4设置于马达122的下游侧,所述马达122设置于旋转体R。第一平衡修正部B1~第四平衡修正部B4均为能够从壳体103的外部进入,在将旋转体R组装至壳体103之后,能够进行旋转体R的平衡修正。
以下,对第一平衡修正部B1~第四平衡修正部B4进行说明。
第一平衡修正部B1设置于旋转体R的第一涡轮泵部TP1的上游侧。第一平衡修正部B1包括设置于转子轴114的多个螺孔151a。多个螺孔151a在以转子轴114的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。各螺孔151a的轴心与转子轴114的轴方向正交而配置。能够经由吸气口132a从壳体103的外部进入至各螺孔151a,能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔151a而调整平衡。
第二平衡修正部B2设置于旋转体R的第一涡轮泵部TP1与第二涡轮泵部TP2之间,换言之,设置于第二涡轮泵部TP2的上游侧。第二平衡修正部B2包括多个螺孔151b,所述多个螺孔151b设置于转子轴114。多个螺孔151b在以转子轴114的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。各螺孔151b的轴心与转子轴114的轴方向正交而配置。能够经由吸气口132b从壳体103的外部进入至各螺孔151b,并且能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔151b而调整平衡。
第三平衡修正部B3设置于旋转体R的第二涡轮泵部TP2与转子圆筒基部116之间,换言之,设置于第二涡轮泵部TP2与霍尔韦克(Holweck)泵部SP之间。第三平衡修正部B3包括多个螺孔151c,所述多个螺孔151c设置于转子轴114。多个螺孔151c在以转子轴114的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。各螺孔151c的轴心与转子轴114的轴方向正交而配置。能够经由吸气口132c从壳体103的外部进入至各螺孔151c,并且能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔151c而调整平衡。
第四平衡修正部B4包括轴环131,所述轴环131设置于马达转子122a的下表面。在轴环131的倾斜面131a,设置有多个螺孔153,所述多个螺孔153在以轴环131的轴心为中心的圆周上,以中心角20°~45°左右的间隔等间隔地排列。如上所述,轴环131的倾斜面131a与气体净化埠134相对,设置于轴环131的各螺孔153的轴心与气体净化埠134配置于同轴上。气体净化埠134成为各螺孔153的进入口。即,通过拆下电磁阀145,使旋转体R旋转,而能够从壳体103的外部进入至任一个螺孔153,并且能够将平衡修正用螺丝(未图示)拧入至螺孔153而调整平衡。
如以上说明,第三实施方式的涡轮分子泵100包括能够从壳体103外部进入的第一平衡修正部B1~第四平衡修正部B4,能够进行应对至旋转体R的四次危险速度的平衡修正。
再者,在所述各实施方式中,已对具有三面及四面的修正面的平衡修正进行例示。但是,本发明可以广泛地应用于包括五个以上的修正面的n面(n≥3)平衡修正。
另外,在所述各实施方式中,例示为如下的结构,即,针对各平衡修正面设置有来自外部的进入口。但是,在将平衡修正面设置于接近的位置那样的结构中,也能够设为从一个进入口进入至多个平衡修正面。
以上,已说明各种实施方式及变形例,但是本发明并不限定于这些内容。也可以使所述各实施方式的形态组合起来,或者适当地变形,在本发明的技术思想的范围内所想到的其它形态也包含于本发明的范围内。
Claims (6)
1.一种真空泵,其特征在于,包括:
旋转体,包括转子叶片及转子轴;
壳体,能够旋转地收容所述旋转体;
马达,对所述旋转体的所述转子轴进行驱动;
轴承,配置于所述转子轴的端部;以及
至少三个平衡修正部,包括设置于所述旋转体的轴方向一端侧的第一个平衡修正部、设置于所述旋转体的轴方向另一端侧的第二个平衡修正部、及设置于所述第一个平衡修正部与所述第二个平衡修正部之间的第三个平衡修正部;并且
对于所述三个平衡修正部中的任一者,都形成有进入口,通过从所述壳体的外部进入来安装平衡修正用螺丝或是拆下平衡修正用螺丝,或是削去平衡修正部的一部分,来利用n面法进行平衡修正,其中n为3以上,
在所述转子轴中,在所述马达的下方设置有所述第二个平衡修正部,
在所述壳体设置有第二进入口,所述第二进入口使从所述壳体的外部进入至所述第二个平衡修正部为可行,且所述真空泵还包括
转子圆筒部,设置于所述旋转体的所述另一端侧,并且所述第二进入口从所述壳体的所述转子圆筒部的下方朝向所述第二个平衡修正部,相对于所述转子轴的轴芯倾斜而设置。
2.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
在所述壳体中,在与最上层的所述转子叶片的上表面相向的位置形成有吸气口,
所述第一个平衡修正部设置于能够从所述吸气口进入的所述旋转体的位置。
3.根据权利要求1或2所述的真空泵,其特征在于,
所述第二进入口是气体净化埠或排气埠。
4.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
在所述壳体,设置有第三进入口,所述第三进入口使从所述壳体的外部进入至所述第三个平衡修正部为可行,
所述第三进入口是排出埠。
5.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
在所述壳体具有多个吸气口,并且包括多个所述第三个平衡修正部,所述第三个平衡修正部使从所述吸气口进入至所述第一个平衡修正部与所述第二个平衡修正部之间为可行。
6.根据权利要求1所述的真空泵,其特征在于,
所述旋转体从上游侧起依次包括具有所述转子叶片的第一涡轮泵部、具有所述转子叶片的第二涡轮泵部、及霍尔韦克泵部,
在所述壳体的侧面,在与所述第一涡轮泵部的上游侧的内部空间相对应的区域形成有第一吸气口,在与所述第一涡轮泵部和所述第二涡轮泵部之间的内部空间相对应的区域形成有第二吸气口,在与所述第二涡轮泵部和所述霍尔韦克泵部之间的内部空间相对应的区域形成有第三吸气口,
所述第一个平衡修正部设置于能够从所述第一吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置,
其中一个所述第三个平衡修正部设置于能够从所述第二吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置,
另一个所述第三个平衡修正部设置于能够从所述第三吸气口进入的所述转子轴的侧面的位置。
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