一种多级复合高真空干泵制造技术

本发明专利技术涉及一种多级复合高真空干泵，其包括泵壳、内置电机、牵引级转子、牵引级定子、旋涡级转子、旋涡级定子和两个底座，其中，所述内置电机设于所述泵壳的一侧，牵引级转子固定设于内置电机的主轴上，对应设置所述牵引级定子，旋涡级转子靠近牵引级转子通过轴套固定在主轴上，旋涡级定子对应旋涡级转子设置，旋涡级转子设有多级，所述多级旋涡级转子的叶片为T形、V形或C形中的任两种或三种组合。本发明专利技术采用卧式结构，具有结构紧凑、加工制造工艺简单、动平衡良好、抗大气冲击能力强、运行稳定的特点，并且，入口级选择多级牵引级串联，有利于提高压缩比，排气级选择多级旋涡级串联，利用旋涡级对气体的搅动再生作用，可以保证在较宽工作压力范围内的具有稳定的大抽速，有利于实现直排大气的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多级复合高真空干泵
本专利技术属于抽真空
，具体涉及一种多级复合高真空干泵。
技术介绍
随着科学技术的发展以及真空应用领域的扩大，原有的机械真空泵及其组成的抽气系统出现了两个急需解决问题：一是泵的工作介质返流污染被抽容器，而这种返流在许多情况下影响产品的质量、数量，增加设备的维护成本。其次，由于某些工艺过程中的反应物质使真空泵内的介质严重变质，使泵不能正常工作。为解决上述问题，干式真空泵应运而生。目前市场上已经有一些干式真空泵，干式真空泵易于维护、操作简便且能获得清洁的真空环境，所以被广泛的应用于半导体，医药化工，精密镀膜等许多行业。为了获得高真空环境，现在国内大量使用的是高真空机组，其主泵需配前级泵，且在联结时需大量管路和阀门，使得机组比较笨重，耗能也比较大，不利于环保节能。高真空机组中的真空泵、连接管道、阀门、真空计等辅助元件以及它们的控制单元使得这套系统成本很高。而且真空泵机组具有占用空间庞大、维护麻烦、抽气效率低、损失高等问题，也会影响工艺的进行。还有部分干式真空泵虽然解决了直排大气的问题，但是在低、中真空度时抽气速度极为缓慢的问题会极大减缓工艺进程。随着真空技术的发展，越来越多的真空泵被开发并应用，以下为比较典型的复合真空泵：申请号为200910106271.4的中国专利，公开了一种复合真空泵，包括泵壳、开设于泵壳上的进气口及排气口，泵壳内设有多级同轴安装的牵引分子泵和罗茨泵，其特征在于牵引分子泵采用并联或者串联组合，置于靠近进气口处；罗茨泵采用串联组合，置于靠近排气口处；牵引分子泵和罗茨泵采用串联组合。这种复合真空泵虽然能耗低、体积小、重量轻、极限真空高，但是该真空泵维修成本高且不具备直排大气的能力。申请号为200710137626.7的中国专利，公开了一种具有罗茨转子和螺旋转子的复合真空泵，包括外壳，吸入口，排出口，第一和第二罗茨转子，第一和第二螺旋转子，第一和第二传动轴及电机。虽然这种复合真空泵能够在半导体或显示装置制造设备中的过程室中的过程副产物排出和生成真空时，保持较高的气体压缩转移效率，并能保持罗茨转子与螺旋转子的平衡，防止真空泵产生振动和噪音。但是该泵压缩比较低，且需要前级泵，不能直排大气。申请号为201310195542.4的中国专利，公开了一种牵引级复合分子泵，包括：泵壳固定设在底盘上；主轴的顶端设在泵壳内，电机驱动主轴，转子体固定设在泵壳内的主轴上，转子体外周上沿轴向固定设置至少一层涡轮动叶片，沿转子体轴向设置至少一层涡轮静叶片，涡轮静叶片通过隔离环固定在泵壳上，转子体内设有筒式牵引级转子，筒式牵引级转子内设置筒式牵引级定子，筒式牵引级定子与筒式牵引级转子之间设有螺旋状导流槽，螺旋状导流槽的出口与主轴座上设置的排气口连接。虽然这种复合分子泵抽速大、压缩比高和前级抗压能力较强，但是该泵容易引起机械故障，对加工精度要求较高，不能直排大气。申请号为201210057294.2的中国专利，公开了一种高性能复合分子泵，包括泵壳、转子体、底盘、油池座等，转子体与电机主轴固定连接，该分子泵自进气口至排气口由涡轮叶片级与筒式牵引级串联而成；涡轮叶片级包括设于转子体上的涡轮动叶片和设于隔离环上的涡轮静叶片；筒式牵引级包括设于转子体与牵引级定子之间的螺旋导流槽；隔离环和牵引级定子固定于泵壳上。虽然该泵同时兼备大抽速和高压缩比，可获得高真空与超高真空，但是该泵不能直排大气，密封间隙小，易发生机械故障。申请号为87103994的中国专利，公开了一种盘型涡轮复合分子泵，泵芯结构从高真空端到低真空端，依这种泵集合了涡轮泵与盘式牵引泵的优点，在抽速和压缩比上有所改观。而目前以涡轮叶片级与盘式牵引级组合成的复合分子泵，虽然较涡轮分子泵在抽气性能上有了很大的改观，但是抽气效率较低，与涡轮级叶片匹配性较差，易造成气体反流，不能直排大气。申请号为200810228432.2的中国专利，公开了一种卧式干式真空泵，包括主泵体，电机、转子和定子，定子由牵引定子和旋涡定子组成。虽然该泵可从大气压开始工作，直至将环境压力抽至高真空段，且可直排大气，但是该泵在中低真空度时抽速极为缓慢。申请号为201510895340.X的中国专利，公开了一种复合分子泵，包括涡轮级、筒式牵引级和驱动主轴。虽然该泵能够减少牵引级间隙返流，有较高的抽气性能，但是该泵要较高的加工精度，维修成本高，不具备直排大气的功能。申请号为201320287090.8的中国专利，公开了一种牵引级复合分子泵，其结构包括泵壳、底盘、主轴、主轴座、电机、转子体、涡轮动叶片、涡轮静叶片、隔离环、筒式牵引级定子和出气口。虽然该泵其抽速大、压缩比高和前级抗压能力较强，但是这种泵寿命较低，动平衡差，不具备直排大气的能力。申请号为201410077420.X的中国专利，公开了一种复合分子泵，泵壳的内壁上沿轴向依次固定装设有多层定子叶片；主轴竖直设置于泵壳内部；转子包括涡轮级转子和牵引级转子，涡轮级转子外周沿轴向依次布设有多层转子叶片，转子叶片与定子叶片沿轴向交替排列，且倾斜方向相反。虽然该泵结构紧凑、在具有较大抽速和较高压缩比的前提下，能够满足短时内转子的转速突增、耐高温、耐腐蚀，但是这种复合泵需要前级泵，磨损较快，不能直排大气。专利号为US7722332B2的美国专利，公开了一种复合真空泵，由螺杆级与罗茨级复合而成。虽然该泵具有低能耗，具有较大抽速，结构紧凑，振动小等优点，但是这种复合泵在抽高，中真空需要前级泵。专利号为US9347463B2的美国专利，公开了一种涡轮分子泵，包括泵壳，涡轮叶列组件和电机。虽然该泵可获得清洁的超高真空，但是这种泵动平衡差，轴承磨损快，寿命低，需要前级泵。专利号为US8251678的美国专利，公开了一种干式螺杆真空泵，该泵能实现约1帕斯卡的极限真空度，包括主泵和前级泵，主泵与前级泵为串联式，前级泵比主泵具有更大的抽速。虽然这种干式螺杆真空泵旋转部件间无摩擦，可高速运转，整机体积小，结构简单，维护方便，但是该泵需要前级泵且造价昂贵。以上几种典型的复合真空干泵性能与加工局限性较强，为解决上述各类复合真空泵的综合性问题，亟需专利技术一种真空泵，以实现在高真空段到大气段较宽的工作压力范围内保持足够大的稳定抽速，同时维持较低的加工制造成本及实现高可靠性的目的。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的在于提供一种多级复合高真空干泵，该多级复合高真空干泵采用螺旋槽牵引级与多个旋涡级串联的结构，在不使用前级真空泵的条件下，可在高真空到大气压力范围实现稳定优异的抽气效果，保证在较宽的抽气压力范围内获得较大的稳定抽速，且满足连续运转要求，降低能耗，解决了现有干式真空泵前级泵的抽速损耗过多，真空泵机组的占用空间庞大、加工制造复杂，维护麻烦、抽气效率低、损失大、中低真空度时抽速慢等技术弊病。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种多级复合高真空干泵，包括泵壳、内置电机、牵引级转子、牵引级定子、旋涡级转子、旋涡级定子和两个底座，其中，所述内置电机设于所述泵壳的一侧，所述牵引级转子为圆套筒，固定设于所述内置电机的主轴上，靠近所述内置电机设置，与之对应设置的所述牵引级定子为圆筒形，所述圆筒形上设有螺旋槽，所述旋涡级转子靠近所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多级复合高真空干泵，其特征在于，包括泵壳、内置电机、牵引级转子、牵引级定子、旋涡级转子、旋涡级定子和两个底座，其中，所述内置电机设于所述泵壳的一侧，所述牵引级转子为圆套筒，固定设于所述内置电机的主轴上，靠近所述内置电机设置，与之对应设置的所述牵引级定子为圆筒形，所述圆筒形上设有螺旋槽，所述旋涡级转子靠近所述牵引级转子通过轴套固定在电机主轴上，所述旋涡级定子对应所述旋涡级转子设置，所述旋涡级转子设有三级或多级，所述三级或多级旋涡级转子的叶片为T形、V形或C形中的任两种或三种组合，所述泵壳将所述内置电机和牵引级定子包裹，在所述泵壳的上端，在所述牵引级转子的前端设有进气口，从所述旋涡级转子末端设有排气口，所述两个底座分别设于一侧的所述泵壳的下端和另一侧的所述旋涡级定子的下端。

【技术特征摘要】
1.一种多级复合高真空干泵，其特征在于，包括泵壳、内置电机、牵引级转子、牵引级定子、旋涡级转子、旋涡级定子和两个底座，其中，所述内置电机设于所述泵壳的一侧，所述牵引级转子为圆套筒，固定设于所述内置电机的主轴上，靠近所述内置电机设置，与之对应设置的所述牵引级定子为圆筒形，所述圆筒形上设有螺旋槽，所述旋涡级转子靠近所述牵引级转子通过轴套固定在电机主轴上，所述旋涡级定子对应所述旋涡级转子设置，所述旋涡级转子设有三级或多级，所述三级或多级旋涡级转子的叶片为T形、V形或C形中的任两种或三种组合，所述泵壳将所述内置电机和牵引级定子包裹，在所述泵壳的上端，在所述牵引级转子的前端设有进气口，从所述旋涡级转子末端设有排气口，所述两个底座分别设于一侧的所述泵壳的下端和另一侧的所述旋涡级定子的下端。2.如权利要求1所述的多级复合高真空干泵，其特征在于，所述牵引级转子与所述牵引级定子为分体式结构，所述牵引级转子包括牵引级内转子、牵引级中间转子以及牵引级外转子，所述牵引级定子包括牵引级内定子和牵引级外定子；其中，所述牵引级内转子固定于主轴上，所述牵引级中间转子和牵引级外转子与所述牵引级内转子过盈配合联接形成内、外套筒，所述牵引级内定子和牵引级外定子固定在泵壳上，并套装在所述内、外套筒内，所述牵引级内定子和牵引级外定子的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘坤，王展威，李昌龙，王光玉，张军，段启惠，巴要帅，巴德纯，
申请(专利权)人：东北大学，中国科学院沈阳科学仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21