的物質(zhì)沉積區(qū)44設(shè)置了用于減 少沉積物的加熱裝置。加熱裝置包括局部加熱單元45、局部加熱電源。如圖1所示，局部加 熱單元45內(nèi)置于型線螺旋導(dǎo)流槽43內(nèi)的物質(zhì)沉積區(qū)44,局部加熱電源設(shè)置于泵殼1之外 且與局部加熱單元45連接。與傳統(tǒng)的整體加熱泵體的加熱裝置相比，本發(fā)明的加熱裝置有 針對(duì)性地對(duì)物質(zhì)沉積區(qū)44進(jìn)行加熱，使溫度在90°C~120°C內(nèi)可控，并可以使局部加熱溫 度到130°C~140°C。通過(guò)該加熱裝置，可使沉積物明顯減少。大大減小了復(fù)合分子泵的故 障率，提高了復(fù)合分子泵的工作性能。
[0047] 不同材料制成的牽引級(jí)定子的工作極限溫度各不相同。常規(guī)的高強(qiáng)度碳鋼材料的 極限溫度為180°C。為提高分子泵的耐熱性能，考慮到材料的蠕變壽命，本發(fā)明的復(fù)合分子 泵中復(fù)合螺旋定子4的材料選用鈦合金，鈦合金的極限溫度可達(dá)到250°C。
[0048]為提高復(fù)合分子泵的工作性能，隨時(shí)監(jiān)測(cè)復(fù)合分子泵的健康狀態(tài)，本發(fā)明的復(fù)合 分子泵內(nèi)置有傳感器46,如圖1所示，傳感器46也固定裝設(shè)于型線螺旋導(dǎo)流槽43內(nèi)的物質(zhì) 沉積區(qū)44,且更靠近排氣口 13,用于探測(cè)復(fù)合分子泵的內(nèi)部溫度、氣體壓力、主軸2的徑向 位移、沉積物的厚度和抽排氣體的酸堿度。
[0049] 傳感器46通過(guò)數(shù)據(jù)線與位于泵殼1外的主控制系統(tǒng)連接，前述中用于驅(qū)動(dòng)徑向磁 軸承6的電機(jī)52、局部加熱電源和線圈51也均與主控制系統(tǒng)連接。主控制系統(tǒng)對(duì)傳感器 46檢測(cè)到的信息進(jìn)行分析處理，進(jìn)而對(duì)復(fù)合分子泵進(jìn)行控制。例如，當(dāng)沉積物厚度超出設(shè)定 值時(shí)，主控制系統(tǒng)控制局部加熱電源通電，令局部加熱單元45工作以使沉積物減少，防止 轉(zhuǎn)子3與復(fù)合螺旋定子4發(fā)生碰撞。當(dāng)主軸2的徑向位移出現(xiàn)偏差，可能出現(xiàn)與徑向磁軸 承6相碰的危險(xiǎn)時(shí)，及時(shí)控制調(diào)整線圈51的磁通量，保證主軸2在空中的懸浮位置。當(dāng)復(fù) 合分子泵的內(nèi)部溫度、氣體壓力和酸堿度超出正常范圍時(shí)，主控制系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，避免危 險(xiǎn)發(fā)生。
[0050] 綜上所述，本發(fā)明提供的復(fù)合分子泵采用渦輪分子泵與牽引分子泵串聯(lián)的方式， 通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子葉片和定子葉片使該復(fù)合分子泵具有大抽速；采用強(qiáng)度更高、質(zhì)量更 輕的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋁合金材料制造轉(zhuǎn)子葉片，使復(fù)合分子泵滿足短時(shí)間 內(nèi)轉(zhuǎn)速突增的需求；復(fù)合螺旋定子采用水平式螺旋槽定子與垂直式螺旋槽定子串聯(lián)的方 式，既增加了復(fù)合分子泵的抽速又增加了壓縮比，還使分子泵的結(jié)構(gòu)更為緊湊；內(nèi)置的局部 加熱裝置使沉積物明顯減少，大大減小了復(fù)合分子泵的故障率；轉(zhuǎn)子外涂覆抗腐蝕涂層，復(fù) 合螺旋定子采用鈦合金材料，使復(fù)合分子泵具有更好的耐腐蝕性和耐高溫性；傳感器的應(yīng) 用，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)復(fù)合分子泵的內(nèi)部溫度、氣體壓力、主軸的徑向位移、沉積物的厚度和抽 排氣體的酸堿度等狀態(tài)，與傳感器連接的主控制系統(tǒng)可對(duì)復(fù)合分子泵隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，遇到 危險(xiǎn)狀況及時(shí)報(bào)警，使復(fù)合分子泵始終保持健康狀態(tài)，大大提高了復(fù)合分子泵的工作性能。
[0051] 本發(fā)明提供的復(fù)合分子泵在保證結(jié)構(gòu)緊湊、且具有較大抽速和較高壓縮比的前提 下，具有更好的工作性能，所以，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利 用價(jià)值。
[0052] 上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟 悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因 此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完 成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種復(fù)合分子泵，其特征在于，包括： 泵殼（1)，所述泵殼（1)固定在底座（7 )上，所述泵殼（1)的頂端設(shè)有進(jìn)氣口（ 11)，所述 泵殼（1)的內(nèi)壁上沿軸向依次固定裝設(shè)有多層定子葉片（14); 主軸（2 )，堅(jiān)直設(shè)置于所述泵殼（1)內(nèi)部，所述主軸（2 )的中心軸線與所述泵殼（1)的中 心軸線共線； 轉(zhuǎn)子（3)，固定套設(shè)于所述主軸（2)上，所述轉(zhuǎn)子（3)包括位于上部的渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子（31) 和位于下部的牽引級(jí)轉(zhuǎn)子（32)，所述渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子（31)外周沿軸向依次布設(shè)有多層轉(zhuǎn)子 葉片（311)，所述轉(zhuǎn)子葉片（311)的層數(shù)與所述定子葉片（14)的層數(shù)相應(yīng)，所述轉(zhuǎn)子葉片 (311)與所述定子葉片（14)沿軸向交替排列，且傾斜方向相反；所述轉(zhuǎn)子葉片（311)由碳纖 維增強(qiáng)復(fù)合材料制成； 復(fù)合螺旋槽定子（4)，固定裝設(shè)于所述底座（7)上，且套設(shè)于所述牽引級(jí)轉(zhuǎn)子（32)外 偵牝所述復(fù)合螺旋槽定子（4)包括連為一體的水平式螺旋槽定子（41)和垂直式螺旋槽定子 (42)，位于最下層的所述轉(zhuǎn)子葉片（311)與所述水平式螺旋槽定子（41)相配合；所述復(fù)合 螺旋槽定子（4)的內(nèi)壁設(shè)置有多條型線螺旋導(dǎo)流槽（43);所述型線螺旋導(dǎo)流槽（43)內(nèi)的物 質(zhì)沉積區(qū)（44)設(shè)置有傳感器（46)和用于減少沉積物的加熱裝置；所述傳感器（46)和加熱 裝置連接于位于所述泵殼（1)以外的主控制系統(tǒng)； 固定支撐座（5)，固定裝設(shè)于所述底座（7)上，設(shè)置于所述主軸（2)與所述轉(zhuǎn)子（3)之 間，裝設(shè)有電機(jī)（52)，所述電機(jī)（52)與主軸（2)以及所述主控制系統(tǒng)連接； 徑向磁軸承（6 )，套設(shè)于所述主軸（2 )下端的軸徑外側(cè)，由所述電機(jī)（52 )驅(qū)動(dòng)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子（3)的渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子（31) 外周沿軸向依次布設(shè)有九層轉(zhuǎn)子葉片（311)，各所述轉(zhuǎn)子葉片（311)的葉頂圓直徑相同；所 述轉(zhuǎn)子葉片（311)沿軸向從上至下，第一層至第四層中各層的葉片厚度、軸向弦長(zhǎng)、葉片傾 角逐漸減小；第四層至第九層中各層的葉片數(shù)、軸向弦長(zhǎng)、葉片傾角都相同。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子（3)的整體表面涂覆有抗 腐蝕涂層。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述轉(zhuǎn)子（3)的整體表面涂覆的抗 腐蝕涂層材料為鎳。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述牽引級(jí)轉(zhuǎn)子（32)與所述復(fù)合 螺旋槽定子（4)構(gòu)成牽引分子泵，所述牽引分子泵為霍爾威克結(jié)構(gòu)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述型線螺旋導(dǎo)流槽（43)的型線 為漸開(kāi)線。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述加熱裝置包括局部加熱單 元（45)、局部加熱電源，所述局部加熱單元（45)設(shè)置于所述型線導(dǎo)流槽內(nèi)的物質(zhì)沉積區(qū) (44)，局部加熱電源設(shè)置于所述泵殼（1)之外且與所述局部加熱單元（45)及所述主控制系 統(tǒng)連接。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述復(fù)合螺旋槽定子（4)由鈦合金 制成。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合分子泵，其特征在于：所述傳感器（46)通過(guò)數(shù)據(jù)線與所 述主控制系統(tǒng)連接，用于探測(cè)所述復(fù)合分子泵的內(nèi)部溫度、氣體壓力、主軸（2)的徑向位移、
【專利摘要】本發(fā)明提供一種復(fù)合分子泵，泵殼的內(nèi)壁上沿軸向依次固定裝設(shè)有多層定子葉片；主軸豎直設(shè)置于泵殼內(nèi)部；轉(zhuǎn)子包括渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子和牽引級(jí)轉(zhuǎn)子，渦輪級(jí)轉(zhuǎn)子外周沿軸向依次布設(shè)有多層轉(zhuǎn)子葉片，轉(zhuǎn)子葉片與定子葉片沿軸向交替排列，且傾斜方向相反；復(fù)合螺旋槽定子包括連為一體的水平式螺旋槽定子和垂直式螺旋槽定子，最下層轉(zhuǎn)子葉片與水平式螺旋槽定子相配合；型線螺旋導(dǎo)流槽內(nèi)的物質(zhì)沉積區(qū)設(shè)置有傳感器和加熱裝置；徑向磁軸承套設(shè)于主軸下端。該復(fù)合分子泵結(jié)構(gòu)緊湊、在具有較大抽速和較高壓縮比的前提下，能夠滿足短時(shí)內(nèi)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速突增、耐高溫、耐腐蝕，可有效減少物質(zhì)沉積、實(shí)時(shí)監(jiān)控分子泵的健康狀態(tài)，及時(shí)防止分子泵失效。
【IPC分類】F04D25/06, F04D27/00, F04D29/38, F04D29/54, F04D19/04, F04D29/02, F04D29/58, F04D29/32
【公開(kāi)號(hào)】CN104895808
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410077420
【發(fā)明人】李文煜
【申請(qǐng)人】上海復(fù)謠真空科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2014年3月4日