CN114526864B - 一种动平衡调试泵壳及具有其的调试装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及真空获得设备技术领域，具体涉及一种动平衡调试泵壳及具有其的调试装置与方法。一种动平衡调试泵壳，具有侧壁，所述侧壁的一端具有用于与待测分子泵的泵体密封连接的开口端，所述侧壁的另一端具有端盖；所述侧壁上与所述待测分子泵的涡轮上的平衡钉孔相对的位置处，设有能够开启的调试孔；所述调试孔上设有可拆卸的压盖，所述压盖与所述调试孔的四周之间设有第一密封圈。本发明提供的动平衡调试泵壳，使分子泵整机动平衡测试中，测试人员无需反复拆装分子泵的泵壳，只需通过调试孔在相应位置的平衡钉孔处增加或减少平衡钉，就可进行分子泵动平衡调试，有效减少测试中的分子泵泵壳的拆装时间以提升测试效率，还可减轻测试人员的劳动强度。

Description

一种动平衡调试泵壳及具有其的调试装置与方法

技术领域

本发明涉及真空获得设备技术领域，具体涉及一种动平衡调试泵壳及具有其的调试装置与方法。

背景技术

磁悬浮分子泵作为真空获得设备，其工作原理是利于高速旋转的涡轮转子，将动量传递给气体分子，气体分子以一定的速度，定向排出真空腔室。

磁悬浮分子泵的动平衡调试，是保证分子泵合格的一个重要环节，也是保证分子泵安全允许的关键工艺。磁悬浮分子泵中，转子转速高达20000－30000r/min，需要采用高精度动平衡仪或位移监控软件进行操作。

在对磁悬浮分子泵动平衡测试中，需要保持泵内密封，且由于转子转速在12000r/min以上，因此，在泵体上需要密封安装上泵壳。

然而，在对磁悬浮分子泵进行整机动平衡调试过程中，测试人员需要反复在涡轮的平衡钉孔上加装平衡钉来抵消转子的不平衡量，因此需要反复拆装泵壳，导致测试时间长，整体测试效率较低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的磁悬浮分子泵在整机动平衡测试时，为了在涡轮的平衡钉孔上加装平衡钉，测试人员需要反复拆装分子泵的泵壳，导致测试时间长，整体测试效率较低的缺陷，从而提供一种动平衡调试泵壳及具有其的调试装置与方法。

为了解决上述问题，本发明提供了一种动平衡调试泵壳，包括：

具有侧壁，所述侧壁的一端具有用于与待测分子泵的泵体密封连接的开口端，所述侧壁的另一端具有端盖；

所述侧壁上与所述待测分子泵的涡轮上的平衡钉孔相对的位置处，设有能够开启的调试孔；所述调试孔上设有可拆卸的压盖，所述压盖与所述调试孔的四周之间设有第一密封圈。

可选地，所述第一密封圈套设在中心支架上，所述中心支架的外壁上具有用于卡接所述第一密封圈的半弧形凹槽。

可选地，所述中心支架可拆卸的连接在所述调试孔上。

可选地，所述中心支架的端部具有沿轴向延伸的用于插入所述调试孔内和/或用于插入所述压盖内的延伸边。

可选地，所述开口端具有用于容纳第二密封圈的限位槽，所述限位槽为燕尾槽。

可选地，所述压盖上具有对称设置的弧形通孔，所述动平衡调试泵壳的侧壁上具有用于穿过所述弧形通孔的卡接柱，所述卡接柱的端部具有用于卡接所述压盖的折弯结构，所述折弯结构的用于与所述压盖配合的接触面具有至少部分段为斜面或弧形面。

可选地，所述端盖上具有至少部分为能够使速度检测探头的检测光穿过的透明部分。

还提供了一种磁悬浮分子泵整机动平衡调试装置，包括：

抽真空机构，用于对待测分子泵的内部进行抽真空；

上述动平衡调试泵壳；

监测装置，具有连接在所述动平衡调试泵壳上的测振探头和连接在所述动平衡调试泵壳的端盖的速度检测探头。

可选地，所述测振探头在所述动平衡调试泵壳的调试孔的沿轴向方向的两端分别至少设置有一个。

还提供了一种分子泵整机动平衡调试方法，采用上述分子泵整机动平衡调试装置，包括以下步骤：

将待测分子泵的泵壳替换为动平衡调试泵壳；

通过抽真空机构对分子泵的内部进行抽真空；

启动分子泵，通过监测装置对分子泵的转速进行监测，当分子泵的涡轮转速达到预设转速时，记录其振动情况；

通过动平衡调试泵壳的调试孔在分子泵的涡轮的平衡钉孔处加装平衡钉；

再次启动分子泵，记录其振动情况，和加装平衡钉，直至其振动合格。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的动平衡调试泵壳，具有侧壁，侧壁的一端具有用于与待测分子泵的泵体密封连接的开口端，侧壁的另一端具有端盖，侧壁通过与端盖、泵体连接形成密封空间，以做好分子泵动平衡的准备。侧壁上与待测分子泵的涡轮上的平衡钉孔相对的位置处，设有开启的调试孔便于测试人员通过调试孔在涡轮相应位置安装平衡钉。调试孔上设有可拆卸的压盖，压盖与调试孔的四周之间设有第一密封圈，压盖和第一密封圈的设计用于封闭调试孔。泵壳上调试孔、压盖和第一密封圈的设计，使分子泵整机动平衡测试中，测试人员无需反复拆装分子泵的泵壳，只需通过调试孔在相应位置的平衡钉孔处增加或减少平衡钉，就可进行分子泵动平衡调试，一方面可有效减少测试中的分子泵泵壳的拆装时间、提升分子泵整机测试效率，另一方面减轻测试人员的劳动强度、提升工作质量。

2.本发明提供的动平衡调试泵壳，第一密封圈套设在中心支架上，中心支架的外壁上具有用于卡接第一密封圈的半弧形凹槽，半弧形凹槽设计以使中心支架的外壁与第一密封圈有更大接触面积、便于第一密封圈更好地进行密封。中心支架可拆卸的连接在调试孔上，方便测试人员的拆装。

3.本发明提供的动平衡调试泵壳，中心支架的端部具有沿轴向延伸的用于插入调试孔的延伸边，和具有用于插入压盖内的延伸边，以分别和压盖、调试孔实现密封连接。

4.本发明提供的动平衡调试泵壳，开口端具有用于容纳第二密封圈的限位槽，限位槽为燕尾槽，当泵壳内被抽真空时，开口端处与泵体连接，受到内外压强差的作用，第二密封圈出现形变以保证开口端处的密封性。燕尾槽的设计将第二密封圈与泵壳连接在一起，避免了泵壳拆装过程中来回装配第二密封圈，减少了测试人员的工作量。

4.本发明提供的动平衡调试泵壳，压盖上具有对称设置的弧形通孔，动平衡调试泵壳的侧壁上具有用于穿过弧形通孔的卡接柱，卡接柱的端部具有用于卡接压盖的折弯结构，折弯结构用于与压盖配合的接触面具有至少部分段为斜面或弧形面。卡接柱的折弯结构用于与压盖配合，斜面或弧形面的设计为压盖在弧形通道旋转后起到压紧作用，使压盖在折弯结构之中压紧调试孔。

5.本发明提供的动平衡调试泵壳，端盖上具有至少部分为使速度检测探头的检测光穿过的透明部分，透明部分的设计使速度检测探头的探测光透过端盖进入到泵壳内，以便于速度检测探头透过端盖测量泵体内涡轮的转动速度。

6.本发明提供的分子泵整机动平衡调试装置，包括：抽真空机构，抽取分子泵内部的空气以达到测试的标准；还包括上述动平衡调试泵壳；监测装置，具有连接在动平衡调试泵壳上的测振探头和连接在端盖的速度检测探头，测振探头检测磁悬浮分子泵整机的振幅、速度检测以测量泵体内涡轮的转动速度。

7.本发明提供的分子泵整机动平衡调试装置，测振探头在动平衡调试泵壳的测试孔的沿轴向方向的两端分别至少设置有一个，两端的设置分别对应检测整体装配转子的上振动值和下振动值，同时采集两个平面的振动数据，通过采集到的数据结合算法，以便于更加准确的计算出两端位置平面的加重问题，有效提升测试的准确度和效率。

8.本发明提供的分子泵整机动平衡调试方法，包括：将待测分子泵的泵壳替换为动平衡调试泵壳；抽真空机构对分子泵的内部进行抽真空；启动分子泵，通过检测装置对分子泵的转速进行监测，当分子泵的涡轮转速达到预设转速时，记录其振动情况；通过动平衡调试泵壳的调试孔在分子泵的涡轮的平衡钉处加装平衡钉；再次启动分子泵，记录其振动情况，和加装平衡钉，直至其振动合格。本发明提供的分子泵整机测试的方法，转速更高、更加符合分子泵的实际工作状态，整机测试步骤较为方便，测试结果更加精准。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的实施方式中提供的分子泵整机动平衡调试装置的主视图。

图2为图1所示的分子泵泵壳的剖面图。

图3为图1所示的分子泵泵壳、中心支架与第一密封圈连接的剖面示意图。

图4为图1所示的卡接柱的结构示意图。

图5为图1所示的压盖的结构示意图。

附图标记说明：1、抽真空机构；2、泵体；3、泵壳；4、端盖；5、第一平衡钉孔；6、第二平衡钉孔；7、第三平衡钉孔；8、第四平衡钉孔；9、速度检测探头；10、测振探头；11、动平衡仪；12、凹槽；13、压盖；14、第一密封圈；15、调试孔；16、中心支架；17、卡接柱；18、折弯结构；19、接触面；20、延伸边；21、弧形通孔；22、第二密封圈；23、限位槽。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明提供的动平衡调试泵壳3，具有侧壁，侧壁的一端具有用于与待测分子泵的泵体2密封连接的开口端，侧壁的另一端具有端盖4，侧壁上与待测分子泵的涡轮上的平衡钉孔相对的位置处，设有开启的调试孔15便于测试人员通过调试孔15在涡轮相应位置安装平衡钉。调试孔15上设有可拆卸的压盖13，压盖13与调试孔15的四周之间设有第一密封圈14。

具体的，侧壁通过与端盖4、泵体2连接形成密封空间，以做好分子泵动平衡的准备。压盖13和第一密封圈14的设计用于封闭调试孔15。泵壳3上调试孔15、压盖13和第一密封圈14的设计，使分子泵整机动平衡测试中，测试人员无需反复拆装分子泵的泵壳3，只需通过调试孔15在相应位置的平衡钉孔处增加或减少平衡钉，就可进行分子泵动平衡调试，一方面可有效减少测试中的分子泵泵壳3的拆装时间、提升分子泵整机测试效率，另一方面减轻测试人员的劳动强度、提升工作质量。

本实施例提供一种分子泵整机动平衡调试装置，如图1所示，包括：抽真空机构1、与抽真空结构管路连通的待测分子泵，抽真空机构1抽取待测分子泵内的气体以达到测试标准，为磁悬浮分子泵整机动平衡调试做好准备。待测分子泵包括动平衡调试泵壳3，泵壳3具有侧壁，侧壁的一端具有与分子泵的泵体2密封连接的开口端，且开口端内设置有限位槽23、限位槽23内放置第二密封圈22，泵壳3放置在泵体2上以通过第一密封圈14实现密封连接、另一端具有端盖4。当抽真空机构1抽取分子泵内的空气时，由于分子泵内外压力差会导致开口端限位槽23内的第二密封圈22出现一定的形变，从而实现泵壳3与泵体2间的密封。

如图1所示，磁悬浮分子泵整机动平衡调试装置还包括监测装置，具有连接在动平衡调试泵壳3上的测振探头10和连接在端盖4上的速度检测探头9，以及与测振探头10和检测探头信号连接的动平衡仪11。端盖4上具有使速度检测探头9的检测光穿过的的透明部分。具体的，端盖4材质为有机玻璃。测振探头10在动平衡调试泵壳3的调试孔15的沿轴向方向的两端分别设置有一个。在测试中，涡轮的相应位置粘贴有用于反射检测光的反光条，速度检测探头9朝向端盖4发射检测光，当转动涡轮时反射条与反射光相遇时将反射光传递给速度检测探头9，速度检测探头9实时传递涡轮转动速度的信号至动平衡仪11。当涡轮转速达到12000r/min时，测振探头10将监测到的动平衡调试泵壳3两个端面的振动数据传递给动平衡调试仪，再结合动平衡仪11的算法更加精准地测算出在哪个位置如何加重，指导测试人员在涡轮的相应动平衡钉孔处安装平衡钉。作为替代的实施方式，端盖4的材质还可为透明塑料等透明材质。

如图2所示，动平衡调试泵壳3具有侧壁，侧壁上设有四个可以开启的调试孔15，侧壁的一侧上各设有两个调试孔15、且四个调试孔15沿泵壳3的轴线不同位置设置，四个调试孔15分别对应安装于泵壳3内的涡轮上的第一平衡钉孔5、第二平衡钉孔6、第三平衡钉孔7、第四平衡钉孔8。作为替代的实施方式，涡轮上的平衡钉孔的数量还可为两个、三个、五个甚至更多个。通过调试孔15，测试人员将平衡钉放置于相应平衡孔上，以根据动平衡仪11的测试数据调整平衡钉的位置和数量，使测试人员无需再通过拆装泵壳3安装平衡钉，具有提升测试效率、减轻测试人员劳动强度的优点。作为替代的实施方式，调试孔15的数量还可为两个、三个、五个甚至更多个。

如图3所示，调试孔15上设有可拆卸的压盖13，压盖13与调试孔15间设有可拆卸的中心支架16，中心支架16的端部具有沿轴向延伸的用于插入调试孔15内和压盖13内的延伸边20，中心支架16的外壁上设有用于卡接第一密封圈14的半弧形凹槽12。中心支架16通过延伸边20分别与调试孔15和压盖13进行连接，实现压盖13、中心支架16与调试孔15间的可拆卸连接，相较于传统调试孔15与压盖13间的螺纹连接能够有效减轻测试人员的劳动强度、减少压盖13与调试孔15间的拆卸时间。中心支架16的半弧形凹槽12设计使中心支架16与第一密封圈14有更大接触面积，以保证磁悬浮分子泵在测试中压盖13、中心支架16与调试孔15间的密封性。

如图3所示，动平衡调试泵壳3的开口端具有用于容纳第二密封圈22的限位槽23，限位槽23为燕尾槽。燕尾槽的设计以使第二密封圈22与泵壳3连接在一起，降低测试人员的工作量。当抽真空机构1开始抽取泵壳3内空气时，受到内外压强差作用，第二密封圈22会出现一定量的形变，以保证开口端处的密封性。

如图4、图5所示，压盖13上设有对称设置的两个弧形通孔21，动平衡调试泵壳3的侧壁上具有穿过弧形通孔21的卡接柱17，卡接柱17与泵壳3通过螺纹固定连接。卡接柱17的端部具有用于卡接压盖13的折弯结构18，折弯结构18的用于与压盖13配合的接触面19具有部分段为斜面。作为替代的实施方式，接触面19还可为弧形面。实际装配过程中，通过斜面的作用，旋转压盖13使压盖13与折弯结构18的斜面配合以起到固定压盖13的作用。对称设置的弧形通孔21以使压盖13在受到压紧力时仍然能够保持平衡，从而保证压盖13的正常使用。

本发明还提供了一种分子泵整机调试方法，包括以下步骤：

1)将待测分子泵的泵壳3替换为动平衡调试泵壳3；

2)抽真空机构1对分子泵的内部进行抽真空；

3)启动分子泵，速度检测探头9透过端盖4测量涡轮的转动速度，并实时将信号传递给动平衡仪11；

4)当分子泵转动速度达到12000r/min以上时，设于分子泵上的测振探头1010将探测到的数据传递给动平衡仪11；

5)通过调试孔15在分子泵的涡轮的第一平衡钉孔5或第二平衡钉孔6处加装一个平衡钉，重复步骤2)－4)，动平衡仪11记录测试数据；

6)通过调试孔15在分子泵的涡轮的第三平衡钉孔7或第四平衡钉处加装一个平衡钉，重复步骤2)－4)，动平衡仪11记录测试数据；

7)根据动平衡仪11记录的数据，通过动平衡仪11的算法计算出要加装平衡钉的部位和数量，重复步骤2)－4)，动平衡仪11记录测试数据；

重复步骤7)，直至测试数据符合测试标准。

本发明提供的分子泵整机测试的方法，转速更高、更加符合分子泵的实际工作状态，整机测试步骤较为方便，测试结果更加精准。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种动平衡调试泵壳，其特征在于，具有侧壁，所述侧壁的一端具有用于与待测分子泵的泵体(2)密封连接的开口端，所述侧壁的另一端具有端盖(4)；

所述侧壁上与所述待测分子泵的涡轮上的平衡钉孔相对的位置处，设有能够开启的调试孔(15)；所述调试孔(15)上设有可拆卸的压盖(13)，所述压盖(13)与所述调试孔(15)的四周之间设有第一密封圈(14)，所述第一密封圈(14)套设在中心支架(16)上，所述中心支架(16)的外壁上具有用于卡接所述第一密封圈(14)的半弧形凹槽(12)。

2.根据权利要求1所述的动平衡调试泵壳，其特征在于，所述中心支架(16)可拆卸的连接在所述调试孔(15)上。

3.根据权利要求2所述的动平衡调试泵壳，其特征在于，所述中心支架(16)的端部具有沿轴向延伸的用于插入所述调试孔(15)内和/或用于插入所述压盖(13)内的延伸边(20)。

4.根据权利要求2－3中任一项所述的动平衡调试泵壳，其特征在于，所述开口端具有用于容纳第二密封圈(22)的限位槽(23)，所述限位槽(23)为燕尾槽。

5.根据权利要求2－3任一项所述的动平衡调试泵壳，其特征在于，所述压盖(13)上具有对称设置的弧形通孔(21)，所述动平衡调试泵壳(3)的侧壁上具有用于穿过所述弧形通孔(21)的卡接柱(17)，所述卡接柱(17)的端部具有用于卡接所述压盖(13)的折弯结构(18)，所述折弯结构(18)的用于与所述压盖(13)配合的接触面(19)具有至少部分段为斜面或弧形面。

6.根据权利要求2－3中任一项所述的动平衡调试泵壳，其特征在于，所述端盖(4)上具有至少部分为能够使速度检测探头(9)的检测光穿过的透明部分。

7.一种分子泵整机动平衡调试装置，其特征在于，包括：

抽真空机构(1)，用于对待测分子泵的内部进行抽真空；

权利要求1－6中任一项所述的动平衡调试泵壳(3)；

监测装置，具有连接在所述动平衡调试泵壳(3)上的测振探头(10)和连接在所述动平衡调试泵壳(3)的端盖(4)的速度检测探头(9)。

8.根据权利要求7所述的分子泵整机动平衡调试装置，其特征在于，所述测振探头(10)在所述动平衡调试泵壳(3)的调试孔(15)的沿轴向方向的两端分别至少设置有一个。

9.一种分子泵整机动平衡调试方法，其特征在于：采用权利要求7－8中任一项所述的分子泵整机动平衡调试装置，包括以下步骤：

将待测分子泵的泵壳(3)替换为动平衡调试泵壳(3)；

通过抽真空机构(1)对分子泵的内部进行抽真空；

启动分子泵，通过监测装置对分子泵的转速进行监测，当分子泵的涡轮转速达到预设转速时，记录其振动情况；

通过动平衡调试泵壳(3)的调试孔(15)在分子泵的涡轮的平衡钉孔处加装平衡钉；

再次启动分子泵，记录其振动情况，和加装平衡钉，直至其振动合格。

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