[发明专利]一种分子泵

说明书

本发明公开了一种分子泵，包括，泵体，上电机座，主轴，为镜相对称结构，上、下安全轴承，上、下安全轴承座，上、下动叶轮，上、下静叶片组，电机，包括上、下电机定子及上、下电机转子，所述上、下电机定子均具有转矩绕组和悬浮绕组，该分子泵使用了钛合金叶片，重量轻，强度高，同时带来较高的一阶模态频率，提高了分子泵的极限转速；采用了镜像对称形状的的主轴及两个动叶轮、两个电机定子均为对称分布的设计，改善了主轴转动过程中的稳定性；同时在一个电机定子上集成了转矩绕组和悬浮绕组，有效缩短了主轴长度，突破了传统分子泵的极限转速限制，在高真空下据有更高的压缩比，使分子泵应用于极高真空成为可能。

技术领域

本发明属于本发明属于流体机械技术领域，尤其是应用于真空泵中，具体是涉及一种分子泵。

背景技术

在做机械运动的各类真空泵中，分子泵是一种结构缜密，工艺要求高的泵，其原理是靠高速运动的刚体表面传递给气体分子以动量，使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动，从而达到抽气的目的。

涡轮分子泵是由一系列动静相间的叶轮互相配合组成。每个叶轮的叶片与叶轮水平面成一定角度，动片和静片倾角方向相反。主轴120带动叶轮150在静止的定叶片间高速旋转，高速旋转的叶片和鼓桶等表面将动量传递给气体分子并使其产生定向运动，实现抽气目的。

分子泵的转子因为要具有极高的线速度，在运动中受离心力极大，对材料强度要求较高，随着分子泵转速的要求越来越高，转子所承受的离心力也越来越大，较软的铝合金已经逐渐无法满足强度要求，且抗腐蚀性差。同时分子泵大多使用机械轴承和磁轴承，机械轴承需要润滑，无可避免的带来有机物的污染，而且转速受到机械轴承的制约，同时使用磁轴承的分子泵受到转子一阶模态的限制事实上极限转速并没有超过机械轴承，受到限制的转速导致分子泵转子齿尖的线速度200-300m/s远小于分子常温热运动速度(500-1200m/s),压缩比和极限真空也受到了限制。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提供以下技术方案：

一种分子泵，包括，

泵体，包括：主泵体和两个泵壳，所述两个泵壳分别对称的固定在主泵体的上、下侧，每个泵壳均设有一个泵口，分别为进气口和排气口，主泵体上部设置有上电机座安装部；

上电机座，固定至所述上电机座安装部上；

主轴，为镜向对称结构，从上至下依次包括：动叶轮安装部、安全轴承接触部、电机转子安装部，所述主轴的中心轴线与所述泵体的中心线共线；

上、下安全轴承，主轴通过安全轴承接触部与上、下安全轴承的配合，由此可旋转的设置在所述泵体内；

上、下安全轴承座，上安全轴承座固定至上电机座，下安全轴承座固定至主泵体的下方；

上、下动叶轮，设于所述泵体内,并分别固定连接至所述主轴两端的动叶轮安装部上，与所述主轴形成轴系转子，其中所述动叶轮的轴线与所述主轴的中心轴线共线；

上、下静叶片组，分别包括与所述上、下动叶轮交替配合设置的多层静叶片；

电机，包括上、下电机定子及上、下电机转子，所述电机转子固定套设于所述主轴的电机转子安装部上，与所述轴系转子联动设置，所述上、下电机定子套在所述电机转子外侧。

进一步地，所述动叶轮包括本体及多层动叶片，所述多层动叶片在本体外周沿轴向依次布设，所述动叶片的层数与静叶片的层数相应，所述动叶片与所述静叶片沿轴向交替排列；

进一步地，所述动叶片由钛合金材料制成。

进一步地，所述分子泵还包括上、下定位环组，分别设置在上、下泵壳的内侧壁，其包括多层定位环，所述定位环的层数与静叶片的层数相应，每层定位环具有容纳静叶片的定位凹槽，槽深与静叶片厚度相同。