CN115750406A - 一种抗冲击分子泵以及防冲击方法 - Google Patents

Abstract

本申请保护一种抗冲击分子泵及抗冲击方法，属于供气设备技术领域，其技术要点在于：包括波动量监控组件、入口压力适变驱动组件和泵机组，所述波动量监控组件和所述入口压力适变驱动组件均固定安装于所述泵机组的入口端，所述波动量监控组件包括端口真空规和前段真空规；采用本申请的抗冲击分子泵及抗冲击方法，能够有效的保护分子泵。

Description

一种抗冲击分子泵以及防冲击方法

技术领域

本申请属于供气设备技术领域，具体涉及一种抗冲击分子泵及抗冲击方法。

背景技术

分子泵是一种真空设备(如CN109382785B、CN113417874B、CN105673526B)，工作时通过高速转动的转子将能量输送给分子泵腔体内的气体分子，使气体获得一定的能量，该能量以速度的方式体现，从而驱动气体向排气口运动。

分子泵在一般工作状态下工作时，流量的波动范围在一定值内，但在客户使用端经常会出现一些超出波动范围值的流量，造成分子泵工作异常，极端情况下甚至会出现前级口直接接触大气的情况，造成分子泵不可逆的损伤，目前现有的分子泵大都是改进涡轮处提高整个分子泵的抗冲击性能，但该种技术方案只适合流量在一定范围内波动内使用，可变范围量值较小，在超出适用波动值时仍会对泵造成损伤，因此通用性不够理想。

因此，本领域技术人员提供了一种抗冲击分子泵，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题。本申请提供了一种抗冲击分子泵，具有增加分子泵抗冲击性能的同时，仍可以在较高的效率区间进行工作的特点。

本申请的另一目的在于提供一种抗冲击方法。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种抗冲击分子泵，包括波动量监控组件、入口压力适变驱动组件、泵机组、涡轮组；

所述波动量监控组件和所述入口压力适变驱动组件均固定安装于所述泵机组的入口端；

其中，所述波动量监控组件包括：端口真空规和前段真空规；

其中，所述入口压力适变驱动组件包括变径机构、伺服电机和控制器；所述变径机构固定连接于所述泵机组入口端的内壁，所述伺服电机与所述泵机组入口端固定连接，且所述控制器与所述端口真空规和所述前段真空规、所述伺服电机信号连接；

所述伺服电机用于控制所述变径机构的开闭大小；

其中，所述泵机组的内侧设有涡轮组；

其中，所述端口真空规采集触点设置于所述泵机组入口端，用于监测泵机组入口端气体进入压强及流量；

所述前段真空规采集触点设置于所述变径机构与所述涡轮组的前段，用于监测所述变径机构与所述涡轮组前段流通气体压强。

进一步的设计，所述涡轮组与所述泵机组固定连接，用于给所述泵机组腔体内提供高真空环境。

进一步的设计，所述控制器固定连接于所述伺服电机的外壁。

进一步的设计，所述变径机构的内壁喷涂有铁氟龙涂层。

进一步的设计，所述变径机构为截止阀。

一种抗冲击分子泵的工作方法，在端口真空规和前段真空规中监测的真空度未超出设定阀值时，端口真空规和前段真空规不向控制器输出反馈信号；

在端口真空规和前段真空规中监测的真空度升高超出设定阀值时，则端口真空规和前段真空规向控制器输出反馈信号：

当泵机组入口处前段真空规压力在短期内向设定阀值升高时，入口压力适变驱动组件中控制器驱动伺服电机工作，进而控制变径机构进行缩减运动，减小入口处气体流动截面的大小，从而减小入口处流量，降低气体突变增加时对涡轮的冲击；此时，若入口处端口真空规监测的真空度有所提升时，则入口压力适变驱动组件中控制器控制变径机构将气体流动截面的口径缓慢增加，而若入口处端口真空规监测的真空度继续下降时，则入口压力适变驱动组件中控制器控制变径机构口径继续减小，使气体流动截面的口径缩减，直至流量控制组件将入口处流量完全关闭。

与现有技术相比，本申请的有益效果是：

第一，当端口真空规和前段真空规中监测的真空度升高超出设定阀值短期内升高时，向控制器输出反馈信号，进而通过控制变径机构进行运动，减小入口处气体流动截面的大小，降低气体突变对涡轮的冲击。

第二，而泵机组入口处因极端大气情况产生工况快速拨动时，即通过端口真空规和前段真空规监测获得后，直接经控制器驱动伺服电机紧急关闭变径机构，将泵机组入口端快速阻隔，进而达到防冲击的目的。

第三，本申请的核心设计在于“所述端口真空规(11)采集触点设置于所述泵机组(3)入口端，用于监测泵机组入口端气体进入压强及流量”、“所述前段真空规(12)采集触点设置于所述变径机构(21)与所述涡轮组(4)的前段，用于监测所述变径机构(21)与所述涡轮组(4)前段流通气体压强”、“所述控制器(23)与所述端口真空规(11)、所述前段真空规(12)、所述伺服电机(22)信号连接”、“所述伺服电机(22)用于控制所述变径机构(21)的开闭大小”，上述设计共同完成了分子泵的抗冲击性能。也即，上述设计与前述的第一点、第二点有益效果是关联的。

附图说明

附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：

图1为本申请的结构示意图。

图2为本申请的立体示意图。

图3为本申请的工作状态示意图。

图中：1、波动量监控组件；11、端口真空规；12、前段真空规；2、入口压力适变驱动组件；21、变径机构；22、伺服电机；23、控制器；3、泵机组；4、涡轮组。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1-图3所示，一种抗冲击分子泵，包括波动量监控组件1、入口压力适变驱动组件2和泵机组3。

其中，波动量监控组件1和入口压力适变驱动组件2均固定安装于泵机组3的入口端。

其中，波动量监控组件1包括：端口真空规11和前段真空规12。

其中，入口压力适变驱动组件2包括：变径机构21、伺服电机22和控制器23。

对于变径机构21而言，变径机构21固定连接于泵机组3入口端的内壁。

对于伺服电机22而言，伺服电机22与泵机组3入口端固定连接。

对于控制器23而言，控制器23固定连接于伺服电机22的外壁，且控制器23与端口真空规11和前段真空规12信号连接。

本实施例中，现有分子泵通过增强涡轮质量来加强抗冲击性能时，其抽速会因其产生降低，因此其抗冲击性能的增加是以牺牲涡轮抽速为代价，同时需对现有的涡轮、轴承等部件进行重新设计和强化，零部件与现有分子泵不具备互换性，成本与产出效益比不明显，经济效益低，尤其对磁悬浮分子泵结构明显不适用，因此本申请未通过改进涡轮的方式实现防冲击性能的提高，且未对泵机组3机体部分进行改进，泵机组3可为现有量产化的分子泵，因此通用性以及互换性相较于现有技术方式更强，而由于泵机组3可采用现有分子泵，在此不再对该部分原理赘述。

本申请具体改进部分在于：当泵机组3正常工作状态下，端口真空规11与前段真空规12压强相等，无明显的压差；

而当端口真空规11和前段真空规12中监测的真空度升高超出设定阀值时，则通过端口真空规11和前段真空规12向控制器23中输出反馈信号。

当泵机组3入口处前段真空规12压力在短期内向设定阀值升高时，入口压力适变驱动组件2中控制器23驱动伺服电机22工作，进而控制变径机构21进行缩减运动，减小入口处气体流动截面的大小，从而减小入口处流量，降低气体突变增加时对涡轮的冲击，而入口处端口真空规11监测的真空度有所提升时，则入口压力适变驱动组件2中控制器23控制变径机构21将气体流动截面的口径缓慢增加，而入口处端口真空规11监测的真空度继续下降时，则入口压力适变驱动组件2中控制器23控制变径机构21口径继续减小，使气体流动截面的口径缩减，直至流量控制组件将入口处流量完全关闭。

同时在极端情况下，如分子泵入口处突遭抱大气极端情况，入口压力适变驱动组件2可以在毫秒及的范围内进行响应，及时通过控制器23直接驱动伺服电机22紧急缩闭变径机构21口径，对分子泵入口阻隔，进而达到防冲击的目的。

其中，泵机组3的内侧设有涡轮组4，涡轮组4与泵机组3固定连接，用于给泵机组3腔体内提供高真空环境；涡轮组4通过设置于变径机构21的后端位置，通过变径机构21的口径缩小降低气体进入时的压强，进而对涡轮组4起到防冲击作用。

其中，端口真空规11采集触点设置于泵机组3入口端，用于监测入口端气体进入压强及流量，前段真空规12采集触点设置于变径机构21与涡轮组4的前段，用于监测变径机构21与涡轮组4前段流通气体压强；在本实施例中，控制器23为单片机(型号为COP800)，通过控制器23预录入压强以及压差触发的变径预设阈值，进而在端口真空规11和前段真空规12监测流量以及压强数据后，通过控制器23计算处理是否超出预录入阈值。

其中，变径机构21的内壁喷涂有铁氟龙涂层；铁氟龙涂层的设置旨于提高变径机构21内壁表面经空气流通时的耐磨性。

需要说明的是，变径机构属于现有技术(例如：截止阀或流量阀等)，再此不再熬述。

最后应说明的是：以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种抗冲击分子泵，其特征在于：包括波动量监控组件(1)、入口压力适变驱动组件(2)、泵机组(3)、涡轮组(4)；

所述波动量监控组件(1)和所述入口压力适变驱动组件(2)均固定安装于所述泵机组(3)的入口端；

其中，所述波动量监控组件(1)包括：端口真空规(11)和前段真空规(12)；

其中，所述入口压力适变驱动组件(2)包括变径机构(21)、伺服电机(22)和控制器(23)；所述变径机构(21)固定连接于所述泵机组(3)入口端的内壁，所述伺服电机(22)与所述泵机组(3)入口端固定连接，且所述控制器(23)与所述端口真空规(11)和所述前段真空规(12)、所述伺服电机(22)信号连接；

所述伺服电机(22)用于控制所述变径机构(21)的开闭大小；

其中，所述泵机组(3)的内侧设有涡轮组(4)；

其中，所述端口真空规(11)采集触点设置于所述泵机组(3)入口端，用于监测泵机组入口端气体进入压强及流量；

所述前段真空规(12)采集触点设置于所述变径机构(21)与所述涡轮组(4)的前段，用于监测所述变径机构(21)与所述涡轮组(4)前段流通气体压强。

2.根据权利要求1所述的一种抗冲击分子泵，其特征在于：所述涡轮组(4)与所述泵机组(3)固定连接，用于给所述泵机组(3)腔体内提供高真空环境。

3.根据权利要求1所述的一种抗冲击分子泵，其特征在于：所述控制器(23)固定连接于所述伺服电机(22)的外壁。

4.根据权利要求1所述的一种抗冲击分子泵，其特征在于：所述变径机构(21)的内壁喷涂有铁氟龙涂层。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的抗冲击分子泵的工作方法，其特征在于：所述变径机构为截止阀。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的抗冲击分子泵的抗冲击方法，其特征在于：

在端口真空规和前段真空规中监测的真空度未超出设定阀值时，端口真空规和前段真空规不向控制器输出反馈信号；

在端口真空规和前段真空规中监测的真空度升高超出设定阀值时，则端口真空规和前段真空规向控制器输出反馈信号：

当泵机组入口处前段真空规压力在短期内向设定阀值升高时，入口压力适变驱动组件中控制器驱动伺服电机工作，进而控制变径机构进行缩减运动，减小入口处气体流动截面的大小，从而减小入口处流量，降低气体突变增加时对涡轮的冲击；此时，若入口处端口真空规监测的真空度有所提升时，则入口压力适变驱动组件中控制器控制变径机构将气体流动截面的口径缓慢增加，而若入口处端口真空规监测的真空度继续下降时，则入口压力适变驱动组件中控制器控制变径机构口径继续减小，使气体流动截面的口径缩减，直至流量控制组件将入口处流量完全关闭。

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