[发明专利]立式鼠笼分子泵

说明书

技术领域

本发明涉及分子泵，特别推出一种立式鼠笼分子泵。

背景技术

目前为获得中、高真空所广泛使用的立式涡轮分子泵，其抽气单元由多级相间水平设置的动叶轮、静叶轮组成，动叶轮上的涡轮叶片和静叶轮上的涡轮叶片，相对叶轮水平面倾斜成一定的角度，动叶轮和静叶轮上的涡轮叶片两者的倾斜方向互为相反的。当安装在转轴上的动叶轮相对固定在泵体上的静叶轮作高速旋转时，高速旋转的动叶轮上涡轮叶片将动量传递给气体分子，极大增加了气体分子与动、静叶轮上涡轮叶片的碰撞机会，导致气体分子作定向运动，以达到抽气目的。由于安装在转轴上和固定在泵体上的动、静叶轮上的涡轮叶片，受转轴和涡轮抽气单元的结构与制作工艺的限制，会导致明显减少涡轮叶片与气体分子碰撞的区域范围，因而影响了立式涡轮分子泵抽气性能的充分发挥。此外，立式涡轮分子泵在使用中一旦受到大流量气体的冲击，涡轮叶片容易发生打片损坏。

中国专利实用新型“鼠笼式聚气导流装置”(申请号：201120302170.7)适用于气体分子态和粘滞态，但仅仅是作为提升真空泵的抽气性能的附加配置。

发明内容

本发明的目的在于借鉴鼠笼式聚气导流装置的聚气导流功能，采用环绕转轴设置多级相间的动鼠笼和静鼠笼，通过动鼠笼相对静鼠笼作高速旋转的结构方式组成新的抽气单元，推出一种获得中、高真空的立式鼠笼分子泵，与同类立式涡轮分子泵比较，立式鼠笼分子泵在抽气速率以及承受大流量气体冲击性能上有着明显的优势。

为实现上述目的，本发明立式鼠笼分子泵的技术方案是：将立式涡轮分子泵由上而下相间水平安装在转轴上的动叶轮和固定在泵体上的静叶轮组成的抽气单元结构形式，改为环绕转轴由外圈向内圈相间安装多个不同直径的动圆桶和静圆桶的结构形式，该结构设置包含动、静圆桶间留有工作间隙，动圆桶由转轴带动高速旋转，静圆桶相对动圆桶静止不动，在有相当厚度的动圆桶与静圆桶的侧面桶壁上开设平行于转轴方向的气道等技术特点，形成本发明独特的圆桶式抽气单元，实现对气体分子的定向传输和压缩，以实现获得真空的目的。由于传统习惯上我们把开设气道的动、静圆桶俗称之为鼠笼，鼠笼中气道与气道之间的桶壁部分称之为隔条，所以，在创造性地采用多级相间设置动鼠笼与静鼠笼组成抽气单元为主要核心技术基础上，全新推出了一种用于获得中、高真空的立式鼠笼分子泵。

本发明立式鼠笼分子泵运行时，由高速电机驱动本发明立式鼠笼分子泵的转轴高速旋转，随之动鼠笼由转轴带动也作高速旋转运动，通过动鼠笼和静鼠笼与气体分子的相互碰撞，产生对气体分子的拖动、传输和压缩的一系列作用，使气体分子穿越动鼠笼和静鼠笼的气道向鼠笼中心转轴处压缩集结，再经开设在转轴上的气道传输至排气口，被前级真空泵抽走。

本发明的有益效果：由于立式鼠笼分子泵的抽气单元采用上述环绕转轴的多级相间设置的动鼠笼和静鼠笼组成，不但在机械强度上可胜于立式涡轮分子泵中的涡轮叶片，而且相同泵体直径的立式鼠笼分子泵与立式涡轮分子泵相比较，鼠笼结构抽气单元中鼠笼侧表面与气体分子碰撞的区域范围要远大于涡轮结构抽气单元中平面叶轮碰撞气体分子的区域范围。基于上述两个结构上的特点，本发明立式鼠笼分子泵的明显优势在于大幅度提升抽气速率、流量和极限真空的同时，还具有强大的抗击大流量气体冲击的能力，明显降低了分子泵运行时对前级泵的极限真空要求。此外，鼠笼结构抽气单元，较之涡轮结构还具有加工制作简单、成本低廉的优点。因此，本发明立式鼠笼分子泵的推出是分子泵技术的又一新的进步。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明的多级相间设置动、静鼠笼组成的抽气单元A-A方向截面图；

图3为本发明的空心转轴结构示意图；

图4为本发明的空心转轴B-B方向的截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的结构作进一步详细描述。