CN111211664A - 用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，包括：转轴，与转轴枢接的下壳体，与下壳体连接且与转轴枢接的上壳体，两个一一对应设于下壳体内侧围和上壳体内侧围的磁极腔，两个设有永磁体且一一对应装于两个磁极腔中的磁极片，两个一一对应设于转轴外侧围与两个磁极片之间的磁流体，设于上壳体下端的电机腔，套在转轴外且与电机腔顶面连接的电机隔环，设于电机腔中的无框力矩电机；无框力矩电机的转子与转轴连接，无框力矩电机的定子与电机隔环下端连接；转轴中设有抽真空通道。所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，占用刻蚀机较小空间，转轴旋转精度较高。

Description

用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置
技术领域
本发明涉及磁流体密封技术领域，尤其是一种用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置。
背景技术
磁流体密封技术由于其结构和性能上的优越性，在刻蚀机上得到了广泛应用；中国专利公开号为CN102864437A的发明专利，公开了一种用于MOCVD设备的旋转装置，其旋转主轴通过磁流体密封装置与马达连接；传统的磁流体密封装置只是一个带转轴的旋转密封装置，置于旋转密封装置外的驱动电机通过传动构件与转轴的一端连接，用于刻蚀机时，刻蚀机需要另设抽真空通道，存在磁流体密封装置的转轴旋转精度较低，占用刻蚀机空间较大，结构不够紧凑的不足，因此设计一种磁流体密封装置的转轴旋转精度较高，占用刻蚀机空间较小，结构紧凑的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了克服目前的磁流体密封装置，用于刻蚀机时，刻蚀机需要另设抽真空通道，存在磁流体密封装置的转轴旋转精度较低，占用刻蚀机空间较大，结构不够紧凑的不足，提供一种磁流体密封装置的转轴旋转精度较高，占用刻蚀机空间较小，结构紧凑的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置。
本发明的具体技术方案是：
一种用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，包括：转轴，与转轴枢接的下壳体，与下壳体连接且与转轴枢接的上壳体，两个一一对应设于下壳体内侧围和上壳体内侧围的磁极腔，两个设有永磁体且一一对应装于两个磁极腔中的磁极片，两个一一对应设于转轴外侧围与两个磁极片之间的磁流体，设于上壳体下端的电机腔，套在转轴外且与电机腔顶面连接的电机隔环，设于电机腔中的无框力矩电机；无框力矩电机的转子与转轴连接，无框力矩电机的定子与电机隔环下端连接；转轴中设有抽真空通道。所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，无框力矩电机集成于电机腔中，抽真空通道设于转轴中，占用刻蚀机较小空间；无框力矩电机的转子与转轴直接连接，磁流体有分布在该装置两端的两个，使得中间区域为大气侧，密封效果好且工作平稳，在高转速下能正常运行，转轴旋转精度较高；下壳体与上壳体分设便于装拆。
作为优选，所述的转轴设有：中孔，同轴设置于中孔中的内轴，分别与下壳体下端和内轴下端螺接的固定圈；转轴下端与固定圈上端之间具有通气间隙；固定圈设有与通气间隙连接的通气道，通气道设有真空接头；内轴上端设有外径小于中孔直径的挡环；内轴外侧围与中孔侧围之间的空隙、通气间隙、通气道、真空接头构成抽真空通道抽真空通道。内轴外侧围与中孔侧围之间的空隙、通气间隙、通气道、真空接头构成抽真空通道，工作时抽真空通道的上端和真空接头分别与真空设备的真空腔和抽真空装置连通，结构简单紧凑；挡环利于挡尘。
作为优选，所述的上壳体上端、下壳体下端、内轴上端均设有密封环槽和装于密封环槽中的O形密封圈；密封环槽中填充有真空润滑脂。利于真空密封。
作为优选，所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置还包括：设于电机腔中的编码器和与转轴连接的编码器座，编码器的感应环位于无框力矩电机下侧且与编码器座连接，编码器的读数头与电机腔侧围连接。直接将编码器集成进磁流体内部，既能精确控制磁流体传动装置的旋转速度，又节省了空间，且保护编码器不损坏。
作为优选，所述的上壳体设有与电机腔贯通的消音道和装于消音道中的消音器。消音器利于消音降低噪音。
作为优选，所述的电机腔顶面设有与位于上壳体中的磁极腔贯通的上轴承腔，挡住磁极片下端且与上轴承腔顶面连接的轴承挡圈，设于轴承挡圈和电机隔环之间的角接触球轴承；转轴与上壳体通过角接触球轴承枢接；下壳体上端设有与位于下壳体中的磁极腔贯通的下轴承腔，下轴承腔中设有深沟球轴承；转轴与下壳体通过深沟球轴承枢接。转轴与上壳体通过角接触球轴承枢接，转轴与下壳体通过深沟球轴承枢接，使该磁流体传动装置可以在转速为1200转/分钟的刻蚀机上正常运行，且提高了旋转精度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，无框力矩电机集成于电机腔中，抽真空通道设于转轴中，占用刻蚀机较小空间；无框力矩电机的转子与转轴直接连接，磁流体有分布在该装置两端的两个，使得中间区域为大气侧，密封效果好且工作平稳，在高转速下能正常运行，转轴旋转精度较高；下壳体与上壳体分设便于装拆。内轴外侧围与中孔侧围之间的空隙、通气间隙、通气道、真空接头构成抽真空通道，工作时抽真空通道的上端和真空接头分别与真空设备的真空腔和抽真空装置连通，结构简单紧凑；挡环利于挡尘。上壳体上端、下壳体下端、内轴上端均设有密封环槽和装于密封环槽中的O形密封圈，密封环槽中填充有真空润滑脂，利于真空密封。直接将编码器集成进磁流体内部，既能精确控制磁流体传动装置的旋转速度，又节省了空间，且保护编码器不损坏。消音器利于消音降低噪音。转轴与上壳体通过角接触球轴承枢接，转轴与下壳体通过深沟球轴承枢接，使该磁流体传动装置可以在转速为1200转/分钟的刻蚀机上正常运行，且提高了旋转精度。
附图说明
图1是本发明的一种结构示意图。
图中：转轴1、下壳体2、上壳体3、磁极腔4、永磁体5、磁极片6、磁流体7、电机腔8、电机隔环9、转子10、定子11、抽真空通道12、内轴13、固定圈14、通气间隙15、通气道16、真空接头17、挡环18、密封环槽19、O形密封圈20、编码器座21、感应环22、读数头23、消音道24、消音器25、上轴承腔26、轴承挡圈27、角接触球轴承28、下轴承腔29、深沟球轴承30。
具体实施方式
下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。
如附图1所示：一种用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，包括：转轴1，与转轴1枢接的下壳体2，与下壳体2螺接且与转轴1枢接的上壳体3，两个一一对应设于下壳体2内侧围和上壳体3内侧围的磁极腔4，两个设有永磁体5且一一对应装于两个磁极腔4中的磁极片6，两个一一对应设于转轴1外侧围与两个磁极片6之间的磁流体7，设于上壳体3下端的电机腔8，套在转轴1外且与电机腔8顶面螺接的电机隔环9，设于电机腔8中的无框力矩电机；无框力矩电机的转子10与转轴1螺接，无框力矩电机的定子11与电机隔环9下端螺接；转轴1中设有抽真空通道12。
所述的转轴1设有：中孔，同轴设置于中孔中的内轴13，分别与下壳体2下端和内轴13下端螺接的固定圈14；转轴1下端与固定圈14上端之间具有通气间隙15；固定圈14设有与通气间隙15连接的通气道16，通气道16设有真空接头17；内轴13上端设有外径小于中孔直径的挡环18；内轴13外侧围与中孔侧围之间的空隙、通气间隙15、通气道16、真空接头17构成抽真空通道抽真空通道12。
所述的上壳体3上端、下壳体2下端、内轴13上端均设有密封环槽19和装于密封环槽19中的O形密封圈20；密封环槽19中填充有真空润滑脂。
所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置还包括：设于电机腔8中的编码器和与转轴1螺接的编码器座21，编码器的感应环22位于无框力矩电机下侧且与编码器座21螺接，编码器的读数头23与电机腔8侧围螺接。
所述的上壳体3设有与电机腔8贯通的消音道24和装于消音道24中的消音器25。
本实施例中，所述的电机腔8顶面设有与位于上壳体3中的磁极腔4贯通的上轴承腔26，挡住磁极片6下端且与上轴承腔26顶面螺接的轴承挡圈27，设于轴承挡圈27和电机隔环9之间的角接触球轴承28；转轴1与上壳体3通过角接触球轴承28枢接；下壳体2上端设有与位于下壳体2中的磁极腔4贯通的下轴承腔29，下轴承腔29中设有深沟球轴承30；转轴1与下壳体2通过深沟球轴承30枢接。
所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置使用时，无框力矩电机与驱动器电性连接，通过设定驱动器参数即可高精度控制转轴1的旋转；抽真空通道12两端分别与刻蚀机的真空腔和抽真空装置连通。
除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，包括：转轴，其特征是，所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置还包括：与转轴枢接的下壳体，与下壳体连接且与转轴枢接的上壳体，两个一一对应设于下壳体内侧围和上壳体内侧围的磁极腔，两个设有永磁体且一一对应装于两个磁极腔中的磁极片，两个一一对应设于转轴外侧围与两个磁极片之间的磁流体，设于上壳体下端的电机腔，套在转轴外且与电机腔顶面连接的电机隔环，设于电机腔中的无框力矩电机；无框力矩电机的转子与转轴连接，无框力矩电机的定子与电机隔环下端连接；转轴中设有抽真空通道。
2.根据权利要求1所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，其特征是，所述的转轴设有：中孔，同轴设置于中孔中的内轴，分别与下壳体下端和内轴下端螺接的固定圈；转轴下端与固定圈上端之间具有通气间隙；固定圈设有与通气间隙连接的通气道，通气道设有真空接头；内轴上端设有外径小于中孔直径的挡环；内轴外侧围与中孔侧围之间的空隙、通气间隙、通气道、真空接头构成抽真空通道抽真空通道。
3.根据权利要求2所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，其特征是，所述的上壳体上端、下壳体下端、内轴上端均设有密封环槽和装于密封环槽中的O形密封圈；密封环槽中填充有真空润滑脂。
4.根据权利要求或1或2或3所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，其特征是，还包括：设于电机腔中的编码器和与转轴连接的编码器座，编码器的感应环位于无框力矩电机下侧且与编码器座连接，编码器的读数头与电机腔侧围连接。
5.根据权利要求1或2或3所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，其特征是，所述的上壳体设有与电机腔贯通的消音道和装于消音道中的消音器。
6.根据权利要求1或2或3所述的用于刻蚀机的高速旋转磁流体传动装置，其特征是，所述的电机腔顶面设有与位于上壳体中的磁极腔贯通的上轴承腔，挡住磁极片下端且与上轴承腔顶面连接的轴承挡圈，设于轴承挡圈和电机隔环之间的角接触球轴承；转轴与上壳体通过角接触球轴承枢接；下壳体上端设有与位于下壳体中的磁极腔贯通的下轴承腔，下轴承腔中设有深沟球轴承；转轴与下壳体通过深沟球轴承枢接。
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