CN214088652U - 一种用于真空环境的工件旋转机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及重载旋转机构设计技术领域，提出了一种用于真空环境的工件旋转机构，包括设置在腔体内的固定部、设置在固定部上的旋转装置及装载平台，固定部与腔体连接，旋转装置借助轴承与固定部转动连接；装载平台与旋转装置连接，增设了磁力支撑组件及冷却防护罩，冷却防护罩、固定部及装载平台形成容纳空间，磁力支撑组件包括设置在容纳空间内的第一磁铁及第二磁铁，第一磁铁与装载平台连接，第二磁铁与冷却防护罩连接，第一磁铁和第二磁铁同极相对设置，腔体上设置有进口和出口，固定部上设置有与进口和出口连通的通道，冷却防护罩上设置有的冷却空腔，冷却空腔与通道连通。通过上述技术方案，解决了现有技术中旋转机构承重及耐久的问题。

Description

一种用于真空环境的工件旋转机构

技术领域

本实用新型涉及重载旋转机构设计技术领域，具体的，涉及一种用于真空环境的工件旋转机构设计。

背景技术

真空重载旋转不限于真空镀膜，现有技术中，很多真空高端设备(例如真空镀膜机)对于工艺的要求非常高，不允许真空环境中存在杂质。这种情况下设备内部旋转机构不允许使用润滑产品(例如液体润滑油以及固体润滑剂等)对其进行润滑，以防止润滑产品产生杂质对真空环境造成污染。

现有技术中，一般是通过承重轴承来实现重载旋转的。如：在腔室内安装承重架a，在承重架a上安装承重轴承b，重载旋转机构c则是安装在承重轴承b上。这种情况下，承重滚动轴承只能工作在无润滑的状态下。在没有润滑的情况下，轴承的运转摩擦会对轴承会形成严重的磨损，其中，承重滚动轴承的负荷越大、转速越高，其磨损也就越快、寿命也就越短。基于此，现有的工件旋转机构无法保证大重量的工件架可以在真空环境下长时间且稳定地高速旋转。

实用新型内容

本实用新型提出一种用于真空环境的工件旋转机构，解决了现有技术中旋转机构承重及耐久的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于真空环境的工件旋转机构，包括设置在腔体内的固定部、转动设置在所述固定部上的旋转装置及装载平台，所述固定部与所述腔体连接，所述旋转装置借助轴承与所述固定部转动连接；所述装载平台与所述旋转装置连接，

增设了磁力支撑组件及与所述固定部连接的冷却防护罩，所述冷却防护罩、所述固定部及所述装载平台形成容纳空间，所述磁力支撑组件包括设置在容纳空间内的第一磁铁及第二磁铁，所述第一磁铁与所述装载平台连接，所述第二磁铁与所述冷却防护罩连接，所述第一磁铁和所述第二磁铁同极相对设置，所述腔体上设置有进口和出口，所述固定部上设置有与所述进口和所述出口连通的通道，所述冷却防护罩上设置有冷却空腔，所述冷却空腔与所述通道连通。

所述冷却防护罩为环形，所述冷却防护罩分为与所述固定部连接的承托底环及防护外环，所述承托底环及防护外环依次直角连接。

所述旋转装置包括从动轮、主动轮及驱动装置，所述从动轮与所述主动轮位于所述腔体内，所述从动轮借助所述轴承转动设置在所述固定部上，所述主动轮与所述从动轮配合，所述驱动装置带动所述主动轮转动。

所述固定部为圆筒，所述承托底环借助螺栓与所述固定部连接。

所述冷却防护罩为导磁材料。

所述通道及所述冷却空腔内镀防腐蚀层。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中，公开了一种用于真空环境的工件旋转机构，其结构是由腔体及内部的固定部、旋转装置及装载平台组成，旋转装置借助轴承安装在固定部上，增设了磁力支撑组件及冷却防护罩，冷却防护罩与固定部及装载平台之间形成容纳空间，磁力支撑组件设置在容纳空间内，磁力支撑组件是第一磁铁和第二磁铁，第一磁铁和第二磁铁极性相同，在腔体上设置有进口和出口，在固定部上设置有通道，在冷却保护罩上设置有冷却空腔，进口与出口分别与通道连通，通道与冷却空腔连通；工作过程中，旋转装置带动装载平台转动，装载平台装载工件，重量由轴承及磁力支撑组件分担，相斥的第一磁铁与第二磁铁产生斥力，减轻轴承的载荷，此外，为了避免磁感线干扰腔体内的工艺过程，冷却保护罩能够起到屏蔽作用，避免磁感线外泄，为了能保持第一磁铁与第二磁铁的使用寿命，避免被高温削弱磁场的强度，在冷却空腔内通入冷却介质，能够有效降低冷却保护罩的温度，既起到降低保护罩温度的作用，又起到保护磁力支撑组件的作用；与现有技术相比，现有技术中，承重架固定在腔体上部，承重轴承在承重架上，旋转机构与承重轴承的内侧连接，虽然可以选择承重大或者多承重轴承分担的形式，但是在不使用润滑剂的条件下，承重效果下降70-80％以上，而本实用新型中则可以避免了载荷过大造成轴承损坏的问题，同时，采用冷却保护罩结构，既起到了屏蔽磁感线，又起到了降温的作用，解决了现有技术中旋转机构承重及耐久的问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为现有技术结构示意图；

图2为本实用新型结构示意图；

图中：1、腔体，2、固定部，3、装载平台，4、轴承，5、冷却防护罩，6、第一磁铁，7、第二磁铁，8、进口，9、出口，10、通道，11、冷却空腔，13、承托底环，14、防护外环， 15、从动轮，16、主动轮，17、驱动装置，18、螺栓，a、承重架，b、承重轴承，c、重载旋转机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图2所示，本实施例提出了一种用于真空环境的工件旋转机构，包括设置在腔体1内的固定部2、转动设置在所述固定部2上的旋转装置及装载平台3，所述固定部2与所述腔体1连接，所述旋转装置借助轴承4与所述固定部2转动连接；所述装载平台3与所述旋转装置连接，

增设了磁力支撑组件及与所述固定部2连接的冷却防护罩5，所述冷却防护罩5、所述固定部2及所述装载平台3形成容纳空间，所述磁力支撑组件包括设置在容纳空间内的第一磁铁6及第二磁铁7，所述第一磁铁6与所述装载平台3连接，所述第二磁铁7与所述冷却防护罩5连接，所述第一磁铁6和所述第二磁铁7同极相对设置，所述腔体1上设置有进口8 和出口9，所述固定部2上设置有与所述进口8和所述出口9连通的通道10，所述冷却防护罩5上设置有的冷却空腔11，所述冷却空腔11与所述通道10连通。

本实施例中，公开了一种用于真空环境的工件旋转机构，其结构是由腔体1及内部的固定部2、旋转装置及装载平台3组成，旋转装置借助轴承4安装在固定部2上，增设了磁力支撑组件及冷却防护罩5，冷却防护罩5与固定部2及装载平台3之间形成容纳空间，磁力支撑组件设置在容纳空间内，磁力支撑组件是第一磁铁6和第二磁铁7，第一磁铁6和第二磁铁7极性相同，在腔体1上设置有进口8和出口9，在固定部2上设置有通道10，在冷却保护罩上设置有冷却空腔11，进口8与出口9分别与通道10连通，通道10与冷却空腔11 连通；工作过程中，旋转装置带动装载平台3转动，装载平台3装载工件，重量由轴承4及磁力支撑组件分担，相斥的第一磁铁6与第二磁铁7产生斥力，减轻轴承4的载荷，摩擦力＝压力×摩擦系数，润滑剂的目的是降低轴承的摩擦系数，以延长寿命，但是带来的是腔室污染，真空环境润滑剂被限制，那么采取减小负荷的方法延长寿命，第一磁铁6和第二磁铁7 为环形磁铁，第二磁铁7安装可采用嵌入半嵌入保持固定，两块磁铁尺寸相同，同极相对设置，产生斥力，降低对轴承的压力，从而延长寿命；

此外，为了避免磁感线干扰腔体1内的镀膜过程，冷却保护罩能够起到屏蔽作用，避免磁感线外泄，为了能保持第一磁铁6与第二磁铁7的使用寿命，避免被高温削弱磁场的强度，在冷却空腔11内通入冷却介质，能够有效降低冷却保护罩的温度，既起到降低保护罩温度的作用，又起到保护磁力支撑组件的作用；

与现有技术相比，现有技术中，承重架固定在腔体上部，承重轴承在承重架上，旋转机构与承重轴承的内侧连接，虽然可以选择承重大或者多承重轴承分担的形式，但是在不使用润滑剂的条件下，承重效果下降70～80％(我之前文件里面写的是：承重量大幅降低到有润滑剂的20-30％！)，而本实用新型中则可以避免了载荷集中造成轴承4损坏的问题，同时，采用冷却保护罩结构，既起到了屏蔽磁感线，又起到了降温的作用，解决了现有技术中旋转机构承重及耐久的问题。

所述冷却防护罩5为环形，所述冷却防护罩5分为与所述固定部2连接的承托底环13及防护外环14，所述承托底环13及防护外环14依次直角连接。

本实施例中，冷却防护罩5为环形，冷却防护罩5分为两部分，分别是承托底环13和防护外环14，两个部分依次直角连接，承托底环13与固定部2实现固定连接，而承托底环13则承载第二磁铁7实现支撑作用，防护外环14对磁铁的磁感线进行屏蔽防护，避免外泄影响其内部镀膜。

所述转动装置包括从动轮15、主动轮16及驱动装置17，所述从动轮15与所述主动轮 16位于所述腔体1内，所述从动轮15借助所述轴承4转动设置在所述固定部2上，所述主动轮16与所述从动轮15配合，所述驱动装置17带动所述主动轮16转动。

本实施例中，转动装置分为主动轮16、从动轮15及驱动装置17，驱动装置17可以选择为电机，驱动装置17的输出端带动主动轮16带动从动轮15转动，从动轮15与装载平台3连接从动轮15借助轴承4转动设置在固定部2上，主动轮16与从动轮15均在腔体1内部，在真空环境中。

所述固定部2为圆筒，所述承托底环13借助螺栓18与所述固定部2连接。

本实施例中，固定部2为圆筒承托底环13借助螺栓18与固定部2连接，圆形的固定部 2与承托底环13配合更加稳定，螺栓18固定进一步提升设备安全性，此外，磁铁排斥力的大小取决于两个因素，一个是磁场强度、磁铁尺寸及磁铁间距，磁场强度及尺寸磁铁本身性质，磁铁的间距我们可以通过调节螺栓18来实现，比如：当旋转机构重量100公斤时，我们调节螺栓，使磁铁间距不断缩小，直到排斥力能够达到100公斤的排斥力，从而实现轴承重量负载为零，即使排斥力未达到100公斤的排斥力，但是依然能够抵消大部分旋转重量，从而延长使用寿命。

所述冷却防护罩5为导磁材料。

本实施例中，冷却防防护罩为导磁材料，可以选择为铁，从而实现屏蔽磁场，保证腔体内环境稳定的作用。

所述通道10及所述冷却空腔11内镀防腐蚀层。

本实施例中，通道10及冷却空腔11内设置防腐蚀层，从而提升冷却防护罩5的使用寿命。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于真空环境的工件旋转机构，包括设置在腔体(1)内的固定部(2)、转动设置在所述固定部(2)上的旋转装置及装载平台(3)，所述固定部(2)与所述腔体(1)连接，所述旋转装置借助轴承(4)与所述固定部(2)转动连接；所述装载平台(3)与所述旋转装置连接，其特征在于，

增设了磁力支撑组件及与所述固定部(2)连接的冷却防护罩(5)，所述冷却防护罩(5)、所述固定部(2)及所述装载平台(3)形成容纳空间，所述磁力支撑组件包括设置在容纳空间内的第一磁铁(6)及第二磁铁(7)，所述第一磁铁(6)与所述装载平台(3)连接，所述第二磁铁(7)与所述冷却防护罩(5)连接，所述第一磁铁(6)和所述第二磁铁(7)同极相对设置，所述腔体(1)上设置有进口(8)和出口(9)，所述固定部(2)上设置有与所述进口(8)和所述出口(9)连通的通道(10)，所述冷却防护罩(5)上设置有冷却空腔(11)，所述冷却空腔(11)与所述通道(10)连通。

2.根据权利要求1所述的用于真空环境的工件旋转机构，其特征在于，所述冷却防护罩(5)为环形，所述冷却防护罩(5)分为与所述固定部(2)连接的承托底环(13)及防护外环(14)，所述承托底环(13)及防护外环(14)直角连接。

3.根据权利要求1所述的用于真空环境的工件旋转机构，其特征在于，所述旋转装置包括从动轮(15)、主动轮(16)及驱动装置(17)，所述从动轮(15)与所述主动轮(16)位于所述腔体(1)内，所述从动轮(15)借助所述轴承(4)转动设置在所述固定部(2)上，所述主动轮(16)与所述从动轮(15)配合，所述驱动装置(17)带动所述主动轮(16)转动。

4.根据权利要求2所述的用于真空环境的工件旋转机构，其特征在于，所述固定部(2)为圆筒，所述承托底环(13)借助螺栓(18)与所述固定部(2)连接。

5.根据权利要求2所述的用于真空环境的工件旋转机构，其特征在于，所述冷却防护罩为导磁材料。

6.根据权利要求2所述的用于真空环境的工件旋转机构，其特征在于，所述通道(10)及所述冷却空腔(11)内镀防腐蚀层。

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