[发明专利]一种低损耗磁悬浮涡轮分子泵

摘要

本发明公开了一种低损耗磁悬浮涡轮分子泵，用于真空设备工业领域。该涡轮分子泵是主要由机壳(7)、叶轮(1)、五自由度磁轴承、高速快响应永磁驱动电机(5)、电机和磁轴承的控制器(9)组成。本发明采用低损耗的上径向永磁偏置混合径向磁轴承、下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承组成，具有低损耗、无摩擦，清洁无油污染、低振动和长寿命的优点。同时本发明采用涡轮级和牵引级复合设计，为分子泵实现高转速、大抽速和高压缩比等高性能特性提供了技术支持。

主权项

一种低损耗磁悬浮涡轮分子泵，其特征是：该涡轮分子泵包括机壳(7)、叶轮(1)、五自由度磁轴承、高速快响应永磁驱动电机(5)以及电机和磁轴承控制器(9)，所述的五自由度磁轴承是由上径向永磁偏置混合磁轴承(4)、下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承(6)、上径向位移传感器(3)、下径向位移传感器(14)和下轴向位移传感器(8)组成，所述的上径向永磁偏置混合磁轴承(4)、下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承(6)和高速快响应永磁驱动电机(5)均是由定子和转子组成，定子在转子的外围，具有不同大小的间隙，转轴上端面和叶轮(1)配合通过螺钉固定构成该涡轮分子泵的转子(2)；其中叶轮(1)与转子(2)通过螺钉配合连接，上径向永磁偏置混合磁轴承(4)和高速快响应高速永磁驱动电机(5)的定子内表面、上径向位移传感器(3)、下径向位移传感器(14)分别在转子(2)的外围，上径向永磁偏置混合磁轴承(4)和高速快响应高速永磁驱动电机(5)的定子外表面、上径向位移传感器(3)、下径向位移传感器(14)的外表面分别与机壳(7)配合，下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承(6)的径向磁轴承内表面在转子(2)外围，下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承(6)的径向磁轴承外表面与机壳配合(7)配合，下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承(6)的轴向在转子(2)轴向推力盘的外围，下轴向位移传感器(8)在转子(2)轴向锁紧螺母外围；上径向永磁偏置混合磁轴承定子和转子铁芯叠层(10)是由0.15mm～0.5mm的硅钢片叠压成型，定子采用8磁极、12磁极或16磁极，并在磁极上通过绕制线圈成型，通过环形高能量密度的稀土永磁体实现磁路偏置，环形永磁体与定子铁芯下端面和机壳内表面相配合；下三自由度轴径向一体化永磁偏置混合磁轴承，定子和转子铁芯叠层(13)是由0.15mm～0.5mm的硅钢片叠压成型，定子采用8磁极、12磁极或16磁极，并在磁极上通过绕制线圈成型，轴向磁轴承和径向磁轴承之间通过四个分块环形高能量密度的稀土永磁体实现磁路偏置，环形永磁体设置在径向磁轴承和轴向磁轴承之间；高速快响应永磁驱动电机(5)，电机定子铁芯采用0.15mm～0.5mm的硅钢片叠压成型，在定子铁芯绕制铜漆包线圈而成，电机转子采用环形高能量密度稀土永磁体粘贴于轴表面，永磁体外表面通过高强度的合金护套或碳纤维护套通过过盈配合成型。