CN113726041B - 分子泵电机及制造方法 - Google Patents

Abstract

本说明书实施方式提供一种分子泵电机及制造方法，其涉及分子泵电机领域。所述分子泵电机包括：具有中空的腔室的泵体；与所述泵体固定的定子内套，所述定子内套具有中空的转子收容腔，所述定子内套与所述泵体的腔室的内壁之间形成有定子收容腔；套设于所述定子内套，并位于所述定子收容腔内的定子。通过在分子泵的泵体腔室中安装定子内套，与泵体腔室内壁形成定子收容腔，定子内套具有导向和定位功能，使定子顺着定子内套进入泵体，并用树脂胶填充定子收容腔，提高了分子泵电机的封装成功率和散热效果。

Description

分子泵电机及制造方法

技术领域

本说明书涉及分子泵电机领域，具体涉及一种分子泵电机及制造方法。

背景技术

分子泵是一种常用的真空获得设备，其内部成型有腔室，在腔室中安装有高转速电机，工作时高速旋转的转子将腔室内的气体分子压缩，并使之获得定向速度至排气口排出，近年来分子泵大批量的应用于工业、科研等领域。

分子泵核心的部件之一为分子泵电机，通常分子泵电机定子与泵体的装配方式为热装，即将泵体置于高温环境下加热一定的时间后，将电机定子放入泵体底部，等泵体恢复室温后，实现对电机定子的紧固。由于定子的外径尺寸难以保证同轴度等因素，在电机定子装配过程中容易出现安装卡滞的现象。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与时间，提出一种分子泵电机及制造方法，以克服现有技术中分子泵电机的定子装配过程容易出现安装卡滞的现象。

发明内容

本说明书的目的在于提供一种分子泵电机及制造方法，使分子泵电机的定子便于安装。

为了实现上述目的，本说明书提供了一种分子泵电机，包括具有中空的腔室的泵体；与泵体固定的定子内套，定子内套具有中空的转子收容腔，定子内套与泵体的腔室的内壁之间形成有定子收容腔；套设于定子内套，并位于定子收容腔内的定子。

本说明书还提供了一种分子泵电机制造方法，包括：将定子内套与泵体固定，定子内套与泵体的腔室的内壁之间形成有定子收容腔；将定子顺着定子内套的外径表面放入定子收容腔；将粘接材料注入定子收容腔。

本说明书实施例一种分子泵电机及制造方法与现有技术相比，其有益效果在于：通过在分子泵的泵体腔室中安装定子内套，与泵体腔室内壁形成定子收容腔，定子内套具有导向和定位功能，将定子顺着定子内套放入泵体，并用树脂胶填充定子收容腔，便于分子泵电机定子的安装。

附图说明

图1所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机的轴测装配示意图。

图2所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机剖视图。

图3所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机的泵体示意图。

图4所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机的定子示意图。

图5所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机的定子内套示意图。

图6所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机安装定子内套后的剖视图。

图7所示为利用本发明一实施例提供的分子泵电机制造方法的示意图。

具体实施方式

下面将结合说明书部分实施方式中的附图，对本说明书部分实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本说明书一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本说明书中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本说明书的范围。

本说明书实施方式提供一种分子泵电机。所述分子泵电机可以实现分子泵转子的高速转动。具体的，例如，分子泵电机可以应用到分子泵技术领域，在该领域使用时，分子泵电机带动转子高速转动，使高速转动的转子将动量传输给气体分子，使气体分子获得定向速度，从而被压缩，然后被驱送到泵的出口，使分子泵可以具有抽真空的功能。

在一些实施方式中，如图1、图2和图6所示，所述分子泵电机可以包括：具有中空的腔室111的泵体1；与所述泵体1固定的定子内套3，所述定子内套3具有中空的转子收容腔311，所述定子内套3与所述泵体1的腔室111的内壁115之间形成有定子收容腔5；套设于所述定子内套3，并位于所述定子收容腔内的定子2。

本实施方式中的分子泵电机，由于泵体1安装有导向定位作用的定子内套3，将外径小于定子收容腔5外径的定子，顺着定子内套3的外径表面放入所述定子收容腔5，定子2依靠定子内套5实现在泵体1中的定位，使分子泵电机的定子2便于安装。

在一些实施方式中，如图3所示，所述泵体1用于为分子泵电机整体结构的支撑。所述泵体1内部中空，泵体1内的腔室111为贯通的轴对称结构。分子泵电机的定子和转子能够容纳在泵体内。

在一些实施方式中，如图2和图3所示，所述泵体1的腔室111两端具有开口112和开口113。所述开口112的内径大于或等于所述开口113的内径。为了便于描述，将内径较大的开口112称为第一开口112，内径较小的开口113称为第二开口113。所述第一开口112用于定子内套3和定子2进入泵体1内的腔室111，以及用于安装带叶的分子泵转子和其他分子泵零部件，所述第二开口113用于安装转子轴承等其他分子泵的零部件。所述泵体1形成所述第一开口112的端面，可以为第一端面14。所述泵体1形成所述第二开口113的端面，可以为第二端面15。

在一些实施方式中，如图3和图6所示，所述泵体1内部具有定子内套3的安装部114。所述安装部114位于泵体内部，并靠近于所述第二端面15。具体的安装部114可以具有背对于第二端面15的第一安装面10，和相对于围绕腔室111的轴线的第二安装面12，相应的所述定子内套3安装于安装部114。具体的安装部114的设置，可以依据定子内套3和泵体1的尺寸和分子泵电机结构进行设计和变更。

在一些实施方式中，如图3和图6所示，所述安装部的第一安装面10为支撑面，所述第一安装面10与所述定子内套3的绝缘部314贴合，起到对定子内套的支撑作用，并可以对定子内套安装在泵体1内提供一定的限位。所述安装部的第二安装面12的轴线趋近于定子内套的电机转子收容腔311的轴线，在定子内套安装时，起到对定子内套3的安装导向作用，使定子内套3与腔室111内壁115组成环状空间。其中，所述第一安装面10和所述第二安装面12可以避免定子内套3在安装过程中出现倾斜或偏转等安装不到位的情况。

在一些实施方式中，如图3和图5所示，所述定子内套3内部为贯通的轴对称结构，并具有两个开口端，还有容纳电机转子的电机转子收容腔311。所述电机转子收容腔311的内径大于电机转子的外径，电机转子穿过定子内套3，依靠设置在定子收容腔5的定子对电机转子进行驱动。

在一些实施方式中，所述定子内套3的两个开口端分别为第一开口端和第二开口端。所述定子内套在安装到腔室111后，所述第一开口端为远离所述泵体1的腔室111的第二开口113。相应的，所述第二开口端为靠近所述泵体1的腔室111的第二开口113。两个开口端的尺寸依据电机转子的的尺寸和结构确定。

在一些实施方式中，如图2、图4和图5所示，所述定子内套3设置有为所述定子2相对于所述定子内套3移动导向的导向结构312。所述导向结构312可以是分布在定子内套3的外径面的直形凸筋或内凹结构。所述直形凸筋或内凹结构可以为近似平行于电机转子收容腔311的轴线，且从定子内套3的第一开口端向绝缘部延伸。所述直形凸筋或内凹结构的数量可以为一个及以上，具体数量依据定子2装配的所要求的导向精度确定。所述导向结构312也可以是类似于螺纹状的凸筋或内凹结构，分布在定子内套3的外径面，所述螺纹状的凸筋或内凹结构，从定子内套3的第一开口端向绝缘部方向螺旋。具体螺纹状的凸筋或内凹结构的数量依据定子2装配所要求的导向精度确定。所述凸筋或内凹结构与定子2内径面相应的内凹结构或凸筋具有形配关系，定子内套3的导向结构312的形态根据定子2的导向结构211设置。所述具有导向结构312的定子内套3可以与定子2配合导向，在定子2顺着导向结构312进入定子收容腔5时，定子2不会因为姿态发生偏转，使定子2卡滞在定子内套3的外径面和定子收容腔5的内壁上，避免了并对定子2表面产生损伤，且提高了定子安装的成功率。可选的，所述定子内套3的外径面与定子2的内径面之间均可以是光滑表面，为了便于定子2安装到定子收容腔5内，可以在两个面之间添加具有润滑的物质。

在一些实施方式中，如图2和图5所示，所述定子内套3具有绝缘的作用。所述定子内套3可以采用绝缘材料制成。所述定子内套3靠近所述第二开口端的位置具有绝缘托314，所述绝缘托314用于将定子和泵体1的腔室111间隔开，避免直接接触。所述定子内套3的绝缘托314，如图5所示，可以为分段式的外伸凸台结构。所述绝缘托314也可以为一个环绕在定子内套3外径上的环状结构。并且，如图5所示，绝缘托314可以和定子内套3一体式构成，之间不具有装配关系，也可以根据需要设置成绝缘托314安装在定子内套3上。

在一些实施方式中，如图5所示，定子内套3具有一段位于所述绝缘部314和第二开口端之间的外径表面313，对所述定子内套3的一段外径表面313涂覆一层软胶。该软胶可以为具有粘接性的绝缘软胶等。

在一些实施方式中，如图5和图6所示，将涂覆一层软胶的定子内套3插入所述泵体1的安装部114的第二安装面12。软胶会将定子内套3和泵体1粘接在一起，并填充定子内套3和泵体1之间可能存在的缝隙，防止后续灌注在定子收容腔5内的液体树脂胶流进定子内套3与泵体1的缝隙内，也可以起到一定的绝缘作用。具体的，如图6所示，所述定子内套3的绝缘托，和被涂覆一层软胶的一段外径表面313，一起构成所述分子泵电机的绝缘结构。

在一些实施方式中，如图2、图3和图6所示，所述定子内套3安装于所述腔室111内的安装部114后，与腔室111的内壁115之间形成环状空间，所述环状空间为定子收容腔5，具有收容定子2的作用。分子泵电机的定子安装到设定位置后，定子位于定子收容腔5内。其中，如图2所示，所述构成定子收容腔5的定子内套3，其外径d小于泵体1内的腔室111的内径D，且所述定子2的壁厚为H，即d+H<D。所述定子内套3为具有一定韧性和强度，可以承担一定的弹性变形，避免在安装定子2时，定子内套3划伤定子2的内径表面。

在一些实施方式中，所述定子2放置在定子收容腔5内，并位于定子内套3的绝缘托314上。所述定子2为环状，中间为圆形通孔，用于与定子内套3的外径表面配合和驱动转子转动。所述定子2的外径小于所述定子收容腔5的外径，避免了定子2安装时，由于外径尺寸较大，与所述定子收容腔5的内壁表面产生卡滞现象。所述定子2的内径尺寸为了保证安装精度，根据定子内套3的装配需要设置。

在一些实施方式中，所述定子2设置有为所述定子2相对于所述定子内套3移动导向的导向结构211。所述导向结构211可以是与所述定子内套3的直形凸筋或内凹结构相形配的直形内凹结构或凸筋。相应的，也可以是与所述定子内套3的螺纹状的凸筋或内凹结构相形配的螺纹状内凹结构或凸筋。具体地，如图4和图5所示，所述定子2在导向结构211，和定子内套3的导向结构312的作用下，送进泵体1的定子收容腔5，方便快捷的使定子2装到泵体1内部。可选的，所述定子内套3的外径面与定子2的内径面之间均可以是光滑表面，为了便于定子2安装到定子收容腔5内，可以在两个面之间添加具有润滑的物质。

本说明书中的分子泵电机制造方法，如图7所示，可以包括以下步骤：

步骤S110：将定子内套3与泵体1固定，所述定子内套3与所述泵体1的腔室的内壁之间形成有定子收容腔5；

步骤S120：将所述定子2顺着所述定子内套3的外径表面进入所述定子收容腔5；

步骤S130：调制粘接材料，并除去粘接材料中的杂质；

步骤S140：将粘接材料注入所述定子收容腔5；

步骤S150：真空除气，去除气泡；

步骤S160：对已注入完毕的分子泵电机静置并固化。

在一些实施方式中，如图2、图3和图6所示，将位于所述定子内套3的绝缘部314和第二开口端之间的外径表面313涂覆层均匀的软胶，然后将定子内套3插入泵体1的安装部，防止液体树脂胶流进定子内套3与泵体1缝隙内，使定子内套3与泵体1固定。所述定子内套3与腔室111的内壁115之间形成环状空间，所述环状空间为定子收容腔5，具有收容定子2的作用。

在一些实施方式中，步骤S140还可以包括：将所述定子2顺着所述定子内套3的外径表面进入所述定子收容腔5。安装定子2时，将定子2顺着定子内套3的导向机构312进入泵体1内部，直到与定子内套3绝缘托314的表面贴合为止。

在一些实施方式中，优选的，所述粘结材料可以为绝缘树脂胶。对所述树脂胶进行制备。先将树脂胶调和均匀。待树脂胶调和均匀后，对调和均匀的树脂胶进行真空除气，待树脂胶中的气泡逐渐消失后，除气结束。要求除气环境的真空度小于10Pa，除气时长大于5分钟。在一些实施方式中，粘结材料可以选自至少以下之一：树脂胶、有机硅灌封胶或聚氨酯灌封胶。

在一些实施方式中，泵体1的腔室111具有用于提示树脂胶液面达到设定位置的刻度线，所述刻度线依据定子2的厚度设定。

在一些实施方式中，将树脂胶注入定子收容腔5，直到树脂胶达到腔室111内壁设置的刻度线处，使树脂胶覆盖定子2的最高位置的表面，完成填充。

在一些实施方式中，对完成填充的分子泵电机的定子收容腔5去除气泡。将完成填充的分子泵电机放入真空环境中，进行真空除气，要求真空度小于10Pa，除气时长大于5分钟。除气后，从真空环境中取出分子泵电机，对定子收容腔5内仍存在的气泡使用尖锐物去除，尽量减少气泡数量。优选的，最终气泡数量少于2个。

在一些实施方式中，将去除气泡的分子泵电机放置在固定的安装面上，在室温下静置直至完全固化。

以上实施方式的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述仅为本说明书中的部分实施方式而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本说明书的公开范围之内。

Claims (11)

1.一种分子泵电机，其特征在于，包括：

具有中空的腔室的泵体；其中，所述泵体的腔室具有第一开口和第二开口；所述腔室内靠近所述第二开口设置有安装部，所述安装部包括面向所述第一开口的第一安装面，和与所述第一安装面邻接并围绕所述腔室的轴线的第二安装面；

与所述泵体固定的定子内套，所述定子内套具有中空的转子收容腔，所述定子内套与所述泵体的腔室的内壁之间形成有定子收容腔；所述定子内套被所述第一安装面支撑，在所述定子内套安装入所述安装部的过程中，被所述第二安装面导向；

套设于所述定子内套，并位于所述定子收容腔内的定子。

2.根据权利要求1所述的分子泵电机，其特征在于，所述泵体的腔室为贯通的轴对称结构。

3.根据权利要求2所述的分子泵电机，其特征在于，所述定子内套内部整体贯通，趋于与所述泵体的腔室同轴设置。

4.根据权利要求1所述的分子泵电机，其特征在于，所述定子与所述定子内套之间，设置有为所述定子相对于所述定子内套移动导向的导向结构。

5.根据权利要求4所述的分子泵电机，其特征在于，所述导向结构包括：设置于所述定子的内径表面的内凹结构，和设置于所述定子内套的外径表面的凸筋；其中，所述凸筋与所述内凹结构相形配；或者，

所述导向结构包括：设置于所述定子内套的外径表面的内凹结构，和设置于所述定子内径表面的凸筋；其中，所述凸筋与所述内凹结构相形配。

6.根据权利要求1所述的分子泵电机，其特征在于，所述定子的外径小于所述定子收容腔的外径。

7.根据权利要求1所述的分子泵电机，其特征在于，所述定子与所述泵体的内壁之间设置有绝缘结构。

8.一种分子泵电机的制造方法，其特征在于，包括：

定子内套涂覆一层软性绝缘粘接材料，再安装到泵体内部；其中，所述泵体的腔室具有第一开口和第二开口，所述第一开口的内径大于所述第二开口的内径；所述腔室内靠近所述第二开口设置有安装部，所述安装部包括面向所述第一开口的第一安装面，和与所述第一安装面邻接并围绕所述腔室的轴线的第二安装面；

将定子内套与泵体固定，所述定子内套与所述泵体的腔室的内壁之间形成有定子收容腔；其中，所述定子内套插入所述泵体的所述安装部；所述第一安装面用于为所述定子内套提供支撑，以避免所述定子内套安装不到位；所述第二安装面为所述定子内套进行导向，以避免所述定子内套的安装过程相对于所述泵体倾斜；

将所述定子顺着所述定子内套的外径表面放入所述定子收容腔；

将粘接材料注入所述定子收容腔。

9.根据权利要求8所述的分子泵电机的制造方法，其特征在于，所述粘接材料至少包括以下之一：树脂胶、有机硅灌封胶或聚氨酯灌封胶。

10.根据权利要求8所述的分子泵电机的制造方法，其特征在于，所述定子的外径小于所述定子收容腔的外径。

11.根据权利要求8所述的分子泵电机的制造方法，其特征在于，所述泵体的腔室的内壁设置有刻度线；其中，所述刻度线的位置依据所述定子的最高位置的表面设置，包括：

所述泵体、定子和定子内套之间存在的缝隙中的填充物达到所述刻度线，完成填充。

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