一种磁悬浮分子泵的叶轮结构

技术领域

本发明涉及叶轮领域，具体来说，涉及一种磁悬浮分子泵的叶轮结构。

背景技术

分子泵是根据分子运动规律而设计的机械涡轮式真空获得设备，能够获得超高真空度，是加速器、电子对撞机、激光器等系统的必需设备，具有广泛的应用领域。其抽气机理是，在分子流区域内靠高速运动的刚体表面传递给气体分子以动量，使气体分子在刚体表面的运动方向上产生定向流动，从而达到抽气的目的。从分子泵的抽气原理知：分子泵的转子叶片必须具有与气体分子速度相近的线速度，具有这样的高速度才能使气体分子与动叶片相碰撞后改变随机散射的特性而作定向运动，因此分子泵的转速越高，分子泵的性能越好。

目前分子泵的叶轮由多个单级叶片顺序组装在一起，并用螺钉紧固，组成一个叶轮，这种结构存在以下缺点，组装后动叶轮重量大，转动惯量大，使泵的启动电流大、启动时间长，不易高速运转，叶轮采用过盈配合安装不便，使用者在更换叶轮时浪费大量时间。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁悬浮分子泵的叶轮结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种磁悬浮分子泵的叶轮结构，包括转动主轴和安装在转动主轴上的叶片组件，所述叶片组件分为多干层设置，每层的所述叶片组件包括一个安装圆环，所述安装圆环的外侧面设置有一体化的叶片，所述安装圆环的内侧面设置多个安装对应孔，所述转动主轴内部内部为空腔状，且所述转动主轴顶端具有开口，所述转动主轴内设有安装组件，最上层的所述安装圆环顶面均匀布置有螺钉孔，最下层所述安装圆环侧面在所述叶片间隙处开设副螺钉孔。

进一步的，所述叶片采用变截面设置，所述叶片渐渐远离所述安装圆环的一端逐渐变薄，所述叶片的尖端面角为弧形状。

进一步的，所述安装组件包括安装在所述转动主轴内部的多层定位圆环和固定件，所述定位圆环的数量对应所述安装圆环，所述定位圆环的内侧面设置有内环，所述内环和所述定位圆环之间设有多个活动件，所述固定件设置在所述活动件上。

进一步的，所述活动件包括贴合设在所述内环底端面的多个三角板，所述三角板的每个侧面均为弧形面，所述三角板的一端铰接在所述内环底端面，所述三角板的一端面顶端固定设有圆柱，所述定位圆环的顶端面铰接设有弧形片，所述弧形片的另一端与所述三角板的最后一角端活动铰接。

进一步的，所述固定件包括固定在所述圆柱上的活动杆，所述活动杆为L型杆，且所述活动杆上均固定设有对应所述安装对应孔的稳定杆，所述稳定杆插入所述安装对应孔内的对应端面为倾斜面，所述安装对应孔内端面同样为倾斜面，所述转动主轴外侧面开设有供所述稳定杆贯穿的贯穿槽。

进一步的，每层的所述活动杆之间通过连接杆进行连接，所述内环的顶端面均固定设有固定杆，所述固定杆的另一端固定在所述转动主轴的内壁。

进一步的，所述定位圆环上均开设有多个圆孔，所述圆孔内插入有直杆，所述直杆的底端面刻设有外螺纹，所述直杆顶端固定设有转动盘，所述转动盘顶面布置有转动槽，所述转动主轴内底端布置有对应所述直杆的内螺纹孔。

进一步的，所述转动主轴的外表面固定设有定位环，所述定位环支撑最下层的所述安装圆环，所述安装圆环的顶端固定设有对个定位柱，所述安装圆环的底端面布置有对应所述定位柱的定位插入孔，所述活动杆上均固定设有对应所述安装圆环内侧面的所述安装对应孔。

进一步的，所述转动主轴顶端的开口上设有封堵组件，所述封堵组件包括一个T型圆盖，所述T型圆盖上开设有多个相互不通的弹簧槽，所述弹簧槽内固定设有弹簧，所述弹簧的一端贯穿出所述弹簧槽，且所述弹簧的贯穿端固定设有T型的固定环，所述转动主轴的顶部外侧面开设有对应所述固定环的圆孔。

进一步的，所述转动主轴的开口端内侧具有台阶面，所述T型圆盖盖在所述转动主轴的开口端内，且所述T型圆盖底端面抵住所述转动盘的顶面。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本申请将叶片组件分设成多个，多层的叶片组件套在转动主轴上，再配合转动主轴内的安装组件将叶片组件进行固定，因此组成整体的可旋转的叶轮结构。

多层的叶片组件进行设计，从而避免一体化将叶片组件设计在主轴上，这样多层的叶片组件加工精细度更好，且后续拆卸也比较方便，且多层的叶片组件属于一次性的进行安装，不需要使用螺钉紧固，在安装方面更加便捷，单层的叶片组件损坏时，更换叶轮时不需要浪费大量时间，因此安装便捷同时，更换成本也会大大降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的主视图；

图2是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的叶片组件示意图；

图3是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的安装组件主视图；

图4是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的安装组件示意图；

图5是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的稳定杆示意图；

图6是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的稳定杆和安装对应对接示意图；

图7是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的贯穿槽示意图；

图8是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的定位环示意图；

图9是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的定位插入孔示意图；

图10是根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构的封堵组件示意图。

附图标记：

1、转动主轴；2、叶片组件；3、安装圆环；4、叶片；5、安装对应孔；6、开口；7、螺钉孔；8、副螺钉孔；9、定位圆环；10、内环；11、三角板；12、圆柱；13、弧形片；14、固定件；15、活动件；16、活动杆；17、连接杆；18、固定杆；19、圆孔；20、直杆；21、外螺纹；22、转动盘；23、转动槽；24、定位环；25、定位柱；26、定位插入孔；27、稳定杆；28、贯穿槽；29、T型圆盖；30、弹簧槽；31、弹簧；32、圆孔；33、台阶面；34、固定环。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

实施例一：

请参阅图1-2，根据本发明实施例的一种磁悬浮分子泵的叶轮结构，包括转动主轴1和安装在转动主轴1上的叶片组件2，所述叶片组件2分为多干层设置，每层的所述叶片组件2包括一个安装圆环3，所述安装圆环3的外侧面设置有一体化的叶片4，所述安装圆环3的内侧面设置多个安装对应孔5，所述转动主轴1内部内部为空腔状，且所述转动主轴1顶端具有开口6，所述转动主轴1内设有安装组件，最上层的所述安装圆环3顶面均匀布置有螺钉孔7，最下层所述安装圆环3侧面在所述叶片4间隙处开设副螺钉孔8，单层的叶轮采用整体式设计，选用高强度合金材料通过多轴加工中心一次铣削成型，叶轮的叶片采用变截面设计，叶轮上端面上设置有呈圆周均匀分布的螺钉孔用于调节转子系统质量的不平衡分布，设计的副螺钉孔8的作用也是如此。

实施例二：

请参阅图2，所述叶片4采用变截面设置，所述叶片4渐渐远离所述安装圆环3的一端逐渐变薄，所述叶片4的尖端面角为弧形状，叶片4采用变截面设置在图2中直接看出，叶片4的尖端面角为弧形状，目的保证叶片4无尖角，保证在安装过程中放置尖角对工作人员安全性，图2中的尖角并未突出性的制出。

实施例三：

请参阅图3-7，所述安装组件包括安装在所述转动主轴1内部的多层定位圆环9和固定件14，所述定位圆环9的数量对应所述安装圆环3，所述定位圆环9的内侧面设置有内环10，所述内环10和所述定位圆环9之间设有多个活动件15，所述固定件14设置在所述活动件上，所述活动件15包括贴合设在所述内环10底端面的多个三角板11，所述三角板11的每个侧面均为弧形面，所述三角板11的一端铰接在所述内环10底端面，所述三角板11的一端面顶端固定设有圆柱12，所述定位圆环9的顶端面铰接设有弧形片13，所述弧形片13的另一端与所述三角板11的最后一角端活动铰接，所述固定件14包括固定在所述圆柱12上的活动杆16，所述活动杆16为L型杆，且所述活动杆16上均固定设有对应所述安装对应孔5的稳定杆27，所述稳定杆27插入所述安装对应孔5内的对应端面为倾斜面，所述安装对应孔5内端面同样为倾斜面，所述转动主轴1外侧面开设有供所述稳定杆27贯穿的贯穿槽28，每层的所述活动杆16之间通过连接杆17进行连接，所述内环10的顶端面均固定设有固定杆18，所述固定杆18的另一端固定在所述转动主轴1的内壁，所述定位圆环9上均开设有多个圆孔19，所述圆孔19内插入有直杆20，所述直杆20的底端面刻设有外螺纹21，所述直杆20顶端固定设有转动盘22，所述转动盘22顶面布置有转动槽23，所述转动主轴1内底端布置有对应所述直杆20的内螺纹孔。

安装组件设计为多层的，其中图4中的安装组件仅仅只制作出一层，每层的内环10是通过固定杆18进行固定在转动主轴1内部的，但是安装组件的定位圆环9是不与转动主轴1内壁固定的。

在图4中，具体的直杆20数量也设计为多个，共同插在每层的定位圆环9的圆孔19内，然后利用设计的直杆20手动带动每层的定位圆环9进行一起转动，在转动的过程中带动弧形片13进行运动，而弧形片13是与三角板11一端铰接的，配合另一端也铰接的同时，带动三角板11以另一铰接端进行旋转，带动多个三角板11进行相互弧形扩张运动，因此带动其上的多个圆柱12相同运动，最终以带动活动杆16、稳定杆27向外侧进行扩张运动，稳定杆27以穿过贯穿槽28，最终稳定杆27的端部插入在安装对应孔5内，完成安装圆环3的固定，即可完成叶片组件2的固定，最后利用外界的电钻配合转动盘22上的转动槽，对应电钻的钻头，将直杆20底部螺纹插在对应的内螺纹孔，完成安装圆环3固定式自锁。

在图6中可清楚看出稳定杆27插入端与安装对应孔5的具体形状，这样才能保证，稳定杆27插入端做弧形运动插入安装对应孔5内。

实施例四：

请参阅图8，所述转动主轴1的外表面固定设有定位环24，所述定位环24支撑最下层的所述安装圆环3，所述定位环24和所述安装圆环3的顶端固定设有对个定位柱25，所述安装圆环3的底端面布置有对应所述定位柱25的定位插入孔26，所述活动杆16上均固定设有对应所述安装圆环3内侧面的所述安装对应孔5。

在针对安装圆环3固定式自锁前，需要将多层的安装圆环3套在转动主轴1上，但是转动主轴1的头端部是漏出设计的，安装圆环3套在转动主轴1过程为，一层层的将安装圆环3套在转动主轴上，首先套上一层转动主轴1，其定位环24上的定位柱25刚好插在最底层的安装圆环3底部的定位插入孔26内，依次类型安装，即可实现对垒时的叠放安装圆环3，然后配合安装组件进行固定安装圆环3即可。

实施例五：

请参阅图9-10，所述转动主轴1顶端的开口6上设有封堵组件，所述封堵组件包括一个T型圆盖29，所述T型圆盖29上开设有多个相互不通的弹簧槽30，所述弹簧槽30内固定设有弹簧31，所述弹簧31的一端贯穿出所述弹簧槽30，且所述弹簧31的贯穿端固定设有T型的固定环34，所述转动主轴1的顶部外侧面开设有对应所述固定环34的圆孔32，所述转动主轴1的开口端内侧具有台阶面33，所述T型圆盖29盖在所述转动主轴1的开口端内，且所述T型圆盖29底端面抵住所述转动盘22的顶面。

安装组件进行固定安装圆环3最后，在盖上T型圆盖29，利用弹簧复位伸长固定环34，即可将固定环34插圆孔32内，即可固定式盖上T型圆盖29，最后其T型圆盖29底端面抵住转动盘22的顶面，进一步的保证安装的稳定性。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明：

在实际应用时，将叶片组件2分设成多个，多层的叶片组件2套在转动主轴1上，再配合转动主轴1内的安装组件将叶片组件2进行固定，因此组成整体的可旋转的叶轮结构。

多层的叶片组件进行设计，从而避免一体化将叶片组件2设计在主轴上，这样多层的叶片组件加工精细度更好，且后续拆卸也比较方便，且多层的叶片组件属于一次性的进行安装，不需要使用螺钉紧固，在安装方面更加便捷，单层的叶片组件损坏时，更换叶轮时不需要浪费大量时间，因此安装便捷同时，更换成本也会大大降低。

安装组件设计为多层的，其中图4中的安装组件仅仅只制作出一层，每层的内环10是通过固定杆18进行固定在转动主轴1内部的，但是安装组件的定位圆环9是不与转动主轴1内壁固定的。

在图4中，具体的直杆20数量也设计为多个，共同插在每层的定位圆环9的圆孔19内，然后利用设计的直杆20手动带动每层的定位圆环9进行一起转动，在转动的过程中带动弧形片13进行运动，而弧形片13是与三角板11一端铰接的，配合另一端也铰接的同时，带动三角板11以另一铰接端进行旋转，带动多个三角板11进行相互弧形扩张运动，因此带动其上的多个圆柱12相同运动，最终以带动活动杆16、稳定杆27向外侧进行扩张运动，稳定杆27以穿过贯穿槽28，最终稳定杆27的端部插入在安装对应孔5内，完成安装圆环3的固定，即可完成叶片组件2的固定，最后利用外界的电钻配合转动盘22上的转动槽，对应电钻的钻头，将直杆20底部螺纹插在对应的内螺纹孔，完成安装圆环3固定式自锁。

在图6中可清楚看出稳定杆27插入端与安装对应孔5的具体形状，这样才能保证，稳定杆27插入端做弧形运动插入安装对应孔5内。

在针对安装圆环3固定式自锁前，需要将多层的安装圆环3套在转动主轴1上，但是转动主轴1的头端部是漏出设计的，安装圆环3套在转动主轴1过程为，一层层的将安装圆环3套在转动主轴上，首先套上一层转动主轴1，其定位环24上的定位柱25刚好插在最底层的安装圆环3底部的定位插入孔26内，依次类型安装，即可实现对垒时的叠放安装圆环3，然后配合安装组件进行固定安装圆环3即可。

安装组件进行固定安装圆环3最后，在盖上T型圆盖29，利用弹簧复位伸长固定环34，即可将固定环34插圆孔32内，即可固定式盖上T型圆盖29，最后其T型圆盖29底端面抵住转动盘22的顶面，进一步的保证安装的稳定性。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。