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轉(zhuǎn)子磁軸承、對其磁環(huán)涂覆和/或涂漆的方法及真空泵與流程

文檔序號:11965424閱讀:457來源:國知局
轉(zhuǎn)子磁軸承、對其磁環(huán)涂覆和/或涂漆的方法及真空泵與流程
轉(zhuǎn)子磁軸承、對其磁環(huán)涂覆和/或涂漆的方法及真空泵本發(fā)明涉及一種用于對轉(zhuǎn)子磁軸承的磁環(huán)進(jìn)行涂覆和/或涂漆的方法以及轉(zhuǎn)子磁軸承和真空泵,該轉(zhuǎn)子磁軸承具有多個(gè)在轉(zhuǎn)子之上或之中布置的磁環(huán)。從實(shí)踐中已知,轉(zhuǎn)子磁軸承以及定子磁軸承的磁環(huán)特別是用于耐腐蝕地保護(hù)工藝組件。根據(jù)用途其可能是必需的,以便例如實(shí)現(xiàn)足夠的耐腐蝕性。一種簡單方法在于對單個(gè)部分進(jìn)行涂覆或涂漆。磁軸承定子能通過浸漬、涂抹或其他方法(例如化學(xué)氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD))被容易地涂覆,因?yàn)榇泡S承定子只具有有限的尺寸或擴(kuò)展并且主要是外表面。反之,轉(zhuǎn)子的磁軸承主要擁有僅能很難地到達(dá)的內(nèi)表面,然而盡管如此其必須被盡可能均勻地涂覆,以便不將過大的額外的不平衡引入轉(zhuǎn)子。本發(fā)明基本的技術(shù)問題是,給出一種方法,通過該方法,主要是位于內(nèi)部的表面處的轉(zhuǎn)子磁軸承能夠被盡可能均勻地涂覆或涂漆。此外,應(yīng)當(dāng)給出一種轉(zhuǎn)子磁軸承,其具有均勻的涂層而沒有被封入空氣。這個(gè)技術(shù)問題通過具有如權(quán)利要求1的特征的方法以及通過具有如權(quán)利要求13的特征的轉(zhuǎn)子磁軸承解決。根據(jù)本發(fā)明的用于對被布置在轉(zhuǎn)子上的磁軸承的磁環(huán)進(jìn)行涂覆和/或涂漆的方法,其特征在于,轉(zhuǎn)子上的磁軸承的磁環(huán)被布置在為磁環(huán)所設(shè)置的位置上,并且暴露的磁環(huán)表面隨后被涂覆。本發(fā)明的創(chuàng)新在于,磁軸承的磁環(huán)被插入通常為磁環(huán)所設(shè)置的轉(zhuǎn)子空隙中并且隨后僅對該環(huán)進(jìn)行涂覆和/或涂漆。為永久磁軸承所使用的磁性材料,例如釤鈷(SmCo)或釹鐵硼(NdFeB),相對于機(jī)械負(fù)載的反應(yīng)是易碎的并且對拉力負(fù)載敏感。從實(shí)踐中已知,轉(zhuǎn)子中的配有永久磁鐵的磁軸承,被有利地實(shí)現(xiàn),從而使得所使用的永久磁鐵被裝配成能夠承受所有處于壓力負(fù)荷下的工作狀態(tài)。這種預(yù)應(yīng)力有利地通過磁鐵的過盈配合和/或熱壓配合在其空隙中實(shí)現(xiàn)。從實(shí)踐中已知,所述環(huán)被單獨(dú)涂覆并且隨后才被布置在轉(zhuǎn)子的空隙中。磁環(huán)在非常高的壓力下并且在轉(zhuǎn)子受熱時(shí)被插入轉(zhuǎn)子中,因此這些磁環(huán)在轉(zhuǎn)子冷卻后具有固定的配合。磁環(huán)的單涂覆的漆在此處磨損并且不再有磁環(huán)的耐腐蝕性。根據(jù)本發(fā)明,將磁環(huán)(在其被涂覆之前)布置在為其所設(shè)置的轉(zhuǎn)子空隙中,并且隨后在轉(zhuǎn)子中實(shí)施涂覆,則沒有漆和沒有涂層物質(zhì)因安裝而受到磨損。此外,根據(jù)本發(fā)明的方法具有的優(yōu)點(diǎn)在于,所述漆有可能滲入磁環(huán)之間存在的間隙,并且因此耐腐蝕性通過根據(jù)本發(fā)明的涂層有所提高。用涂層材料或漆填充間隙導(dǎo)致磁環(huán)之間的密閉連接。當(dāng)磁軸承被布置在真空泵的轉(zhuǎn)子上時(shí)是有利的。在這個(gè)情況下,在真空泵工作時(shí)不必需密封氣體。例如對于真空泵,如果在轉(zhuǎn)子磁軸承區(qū)域中不需要密封氣體,則由此省略了在其他情況下所必需的閥和通道和持續(xù)供應(yīng)密封氣體的裝置。此外,根據(jù)本發(fā)明的方法具有的優(yōu)點(diǎn)在于,不需要機(jī)械精加工。此外,能夠使用實(shí)踐中已知的磁環(huán),而不必對其進(jìn)行修正。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,磁環(huán)的內(nèi)部的暴露的表面通過在被磁環(huán)限制的空間中裝入至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆并且旋轉(zhuǎn)該轉(zhuǎn)子來進(jìn)行涂覆。因此,涂層物質(zhì)和/或漆的盡可能無氣泡的涂覆是可能的。此外通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子可實(shí)現(xiàn)非常均勻的涂覆,因此轉(zhuǎn)子的不平衡能夠被盡可能地或完全地避免。磁環(huán)能被已經(jīng)預(yù)先涂漆/涂覆地或未涂漆/涂覆地裝入。任何情況下,通過根據(jù)本發(fā)明的方法的后續(xù)涂漆/涂覆可獲得整體的并且甚至真空密封的轉(zhuǎn)子磁軸承的蒙護(hù)(Versiegelung)。也存在著將內(nèi)部的暴露的表面通過裝入至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆,并且通過具有磁環(huán)的轉(zhuǎn)子磁軸承的翻轉(zhuǎn)來進(jìn)行涂覆的可能性。因此也實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子磁軸承的磁環(huán)的整體的涂覆。在這里,磁環(huán)之間的間隙也被倒空(ausgegossen)。特別有利地,在具有磁環(huán)的轉(zhuǎn)子的翻轉(zhuǎn)之后多余的漆被移除,例如被倒空。多余的漆的移除應(yīng)不依賴于涂層物質(zhì)和/或至少一種漆的施加方式被實(shí)施。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特別優(yōu)選實(shí)施例,涂覆和/或涂漆在真空下實(shí)現(xiàn)。這個(gè)方法具有的特別的優(yōu)點(diǎn)在于,在磁環(huán)之間存在的接縫和倒角被涂層物質(zhì)或漆灌注,并且因此能夠不出現(xiàn)實(shí)際的泄漏并因此不出現(xiàn)以后的涂覆薄弱位置。如果涂覆和/或涂漆不在真空下進(jìn)行,則在此同時(shí)或事后可能形成氣泡。如果轉(zhuǎn)子以后例如在真空泵中工作,也就是說在真空下工作,則存在的氣泡可能膨脹并且在形成氣泡的情況下在涂覆中裂開一些開口。之前被封入的氣體能在朝高真空一側(cè)的方向上運(yùn)動(dòng)并且在此處導(dǎo)致過程中的干擾,此外使出現(xiàn)的涂覆薄弱位置下面的材料可能被不期望地腐蝕。根據(jù)本發(fā)明的另一有利實(shí)施例,至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆被噴射裝置噴射。例如能使用噴槍或自動(dòng)噴射裝置。其他噴射手段同樣是可設(shè)想的。存在著將噴射裝置一次或多次地在磁環(huán)內(nèi)部來回運(yùn)動(dòng),以便施加多層的涂層物質(zhì)和/或漆的可能性。根據(jù)本發(fā)明的另一有利實(shí)施例,為涂覆使用在受熱時(shí)可硬化的或受UV照射時(shí)可硬化的合成材料和/或使用在受熱時(shí)可硬化或受UV照射時(shí)可硬化的漆被使用。根據(jù)本發(fā)明的另一有利實(shí)施例,為涂覆使用化學(xué)氣相沉積(CVD,英語:chemicalvapourdeposition)或物理氣相沉積(PVD,英語:physicalvapourdeposition)。根據(jù)本發(fā)明的另一有利的實(shí)施例,為涂覆使用化學(xué)或電鍍的金屬沉積(例如鎳)。其他涂層物質(zhì)和漆同樣是可使用的。根據(jù)本發(fā)明的另一特別有利的實(shí)施例,轉(zhuǎn)子與轉(zhuǎn)子磁軸承被布置在旋轉(zhuǎn)裝置中。轉(zhuǎn)子置于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中,隨后至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆被裝入由轉(zhuǎn)子磁環(huán)限制的空間中。通過轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)了特別是均勻的漆涂層。此外有可能的是,提供具有小的層厚度的非常薄的涂層或漆層。本發(fā)明的另一有利實(shí)施例提出,轉(zhuǎn)子磁環(huán)被預(yù)裝配到塊中,所述塊被插入轉(zhuǎn)子中的容納部,隨后轉(zhuǎn)子被置于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中并且與此同時(shí)或隨后將至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆裝入由轉(zhuǎn)子磁環(huán)所限制的空間中。這個(gè)方法確保以涂層物質(zhì)或漆實(shí)現(xiàn)均勻的涂覆。有利地,多余的材料不依賴于涂覆方法的種類在施加涂層物質(zhì)和/或漆后被移除。如果轉(zhuǎn)子磁軸承的內(nèi)空間例如被涂層材料和/或漆完全地填滿,或所述空間的只一部分被涂層物質(zhì)和/或漆填充并且該空間隨磁環(huán)翻轉(zhuǎn),則必需的是,隨后將多余的材料倒出。根據(jù)本發(fā)明有利的是,至少一種涂層物質(zhì)和/或至少一種漆被布置在磁環(huán)內(nèi)部的表面上的和/或在磁環(huán)之間的間隙中。因此可獲得真空密封的漆層或涂層??赡艿氖牵扛惨粋€(gè)或多個(gè)層。具有不同材料的多個(gè)層也能被涂覆。有利地,具有多個(gè)在轉(zhuǎn)子之上或之中布置的磁環(huán)(這些磁環(huán)借助根據(jù)本發(fā)明的方法涂覆和/或涂漆)的轉(zhuǎn)子被制造,使得磁環(huán)在涂覆之前被插入為其所設(shè)置的轉(zhuǎn)子空隙中,而不會(huì)磨損已經(jīng)在環(huán)上存在的漆??赡艿氖牵瑔蝹€(gè)裝配所述環(huán)或?qū)⑺霏h(huán)預(yù)先裝配在一個(gè)塊中,并且將整個(gè)塊推入為該塊所設(shè)置的空隙中。所述環(huán)或塊只能在非常高的壓力下被裝入空隙中。為此,轉(zhuǎn)子通常被加熱,由此使其膨脹并且環(huán)或塊能被插入。轉(zhuǎn)子本身冷卻,則具有固定配合的環(huán)即被布置在轉(zhuǎn)子之中或之上。隨后,環(huán)借助根據(jù)本發(fā)明的方法來涂覆和/或涂漆。因此均勻地和完整無缺地涂覆涂層物質(zhì)和/或漆是可能的。此外所述漆能滲入到磁環(huán)的空隙和倒角,并且所述漆和/或涂層物質(zhì)不再受到裝配的損傷。根據(jù)一特別有利實(shí)施例,具有根據(jù)本發(fā)明的磁軸承的轉(zhuǎn)子被布置在真 空泵中。具有快速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的真空泵應(yīng)盡可能沒有具有不平衡。另一方面重要的是,轉(zhuǎn)子磁軸承被設(shè)計(jì)為密封的和無被封入的氣泡的。在施加真空時(shí),被封入的氣泡會(huì)損傷涂層或漆。由此,轉(zhuǎn)子磁軸承被設(shè)計(jì)為真空密封的,能省略密封氣體和對此必需的閥和通道和持續(xù)供應(yīng)密封氣體的裝置。本發(fā)明的一特別有利的實(shí)施例提出,所述轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)為渦輪分子泵的轉(zhuǎn)子。特別是對這種具有快速轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子的泵類型,轉(zhuǎn)子磁軸承是可被特別是有利地使用的。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)借助根據(jù)本發(fā)明的磁軸承轉(zhuǎn)子實(shí)施例并參照附圖被詳細(xì)說明。在附圖中示出的是:圖1以縱剖面圖示出了在涂覆過程期間的具有磁軸承的、被布置在真空室中的轉(zhuǎn)子。圖2為圖1的細(xì)節(jié)。附圖示出支撐轉(zhuǎn)子盤2的轉(zhuǎn)子1。轉(zhuǎn)子磁軸承的磁環(huán)4被布置在空隙3中。根據(jù)附圖,布置了多個(gè)磁環(huán)4。轉(zhuǎn)子1被布置在兩個(gè)尖端5、6之間,使得轉(zhuǎn)子1能繞其縱軸7轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子1被布置在真空室8中。低壓充滿真空室8的空間9。為了對磁環(huán)4內(nèi)的、暴露的表面10進(jìn)行涂覆,噴射頭11被帶到表面10附近。噴射頭11在雙箭頭A的方向上一次或多次地來回運(yùn)動(dòng),同時(shí)轉(zhuǎn)子1并且因此磁環(huán)4繞縱軸7轉(zhuǎn)動(dòng)。通過從噴射頭11噴射漆或涂層物質(zhì),表面10被涂覆并且在磁環(huán)4之間的間隙12被漆和/或涂層物質(zhì)填滿。以這種方法和方式在表面10上可獲得薄的、非常均勻的涂層。通過在真空室8中在真空下施加涂覆,實(shí)際的泄漏和之后在磁環(huán)4之間形成氣泡的可能性被排除。尖端5、6僅被示意性地示出。很明顯,設(shè)有用于尖端5、6的保持裝 置和轉(zhuǎn)動(dòng)裝置。此外真空室8僅被示意性地繪出。真空室8與至少一個(gè)真空泵(未示出)相連接。在對磁環(huán)4涂覆或涂漆之后,將轉(zhuǎn)子1從真空室8中取出。尖端5、6被移除,轉(zhuǎn)子1被裝配入真空泵(未示出)。磁軸承定子被分配給具有磁環(huán)4的轉(zhuǎn)子磁軸承。代替引入噴槍11,涂層物質(zhì)能被裝入由磁環(huán)4限制的內(nèi)空間13。該空間13會(huì)帶著涂層材料翻轉(zhuǎn)并且這些涂層材料在隨后被移除。在這個(gè)情況下,具有尖端5、6的軸承結(jié)構(gòu)不是必需的。為在真空下進(jìn)行翻轉(zhuǎn),在真空室8中設(shè)置相應(yīng)的保持裝置和回轉(zhuǎn)裝置(未示出)是必需的。附圖參考標(biāo)記列表1轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)子盤3空隙4磁環(huán)5尖端6尖端7縱軸8真空室9空間10表面11噴射頭12間隙13由磁環(huán)4限制的內(nèi)空間
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