适用于高速旋转工况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置

技术领域

本发明属于高真空动技术领域，具体涉及一种适用于高速旋转情况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置。

背景技术

高真空技术是在远低于大气压的物理环境中，利用稀薄气体的物理环境完成工业、科研工作，被广泛应用于理化机器、金属材料、电子电器、汽车、食品等众多行业。

在医药等行业中，某些机械装置的旋转速度＞4000r/min，远高于常见旋转机械转速，并且装置的工作环境处于高真空状态。为了保证设备整机的小巧，零部件的安装空间被压缩，旋转装置需要在满足使用性能的情况下外形尺寸尽可能缩小，且安装位置可调。由于工业化产品，需要装置的高互换性以减小装置的生产、维护成本，所以旋转装置能够适用于多种连接方式是非常必要的。

发明内容

本发明是为了解决真空旋转装置同时适用于高真空和高转速工作要求的需求而提出的，其目的是提供一种适用于高速旋转工况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种适用于高速旋转工况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置，包括真空接头壳体和真空接头芯轴，真空接头芯轴一端插入真空接头壳体内，且两者之间设置磁流体密封组件和多个磁轴承；所述真空接头壳体与真空环境A连接；所述真空接头芯轴与真空环境B连接。

在上述技术方案中，所述真空接头壳体包括依次连接的壳体连接部、过渡部和容纳部，所述容纳部呈筒形，过渡部为柱形，容纳部的底部和过渡部中间形成相互连通的通孔，所述壳体连接部呈筒形，敞口端外沿形成凸沿，凸沿上设置壳体法兰连接口, 壳体连接部内部设置壳体KF接口连接口。

在上述技术方案中，所述真空接头芯轴包括芯轴连接部和芯轴部，所述芯轴部中间形成通孔；所述芯轴连接部呈筒形，敞口端外沿形成凸沿，凸沿上设置芯轴法兰连接口,芯轴连接部内部设置芯轴KF接口连接口。

在上述技术方案中，所述真空接头壳体和真空接头芯轴的组成部分上的通孔均共轴设置。

在上述技术方案中，所述真空接头壳体的连接端端面形成壳体密封槽；所述真空接头芯轴的连接端端面形成芯轴密封槽。

在上述技术方案中，所述磁流体密封组件包括两个磁流体组件和设置于两个磁流体组件之间的永磁体，所述磁流体组件包括基体和磁介质，基体外侧与真空接头壳体内壁固定，基体内侧形成填充槽，磁介质填充于填充槽内。

在上述技术方案中，所述填充槽的槽底为由多个沿基体的轴线均布弧形组成的波浪状。

在上述技术方案中，所述永磁体采用微型强磁性永磁体。

在上述技术方案中，所述密封组件设置于多个磁轴承之间。

在上述技术方案中，所述真空接头壳体外部套设圆环型的支承块，支承块上形成连接孔。

本发明的有益效果是：

本发明提供了一种适用于高速旋转情况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置，实现旋转装置的小体积、强互换性、可调整性，并且能够同时适用于高真空、高转速工作要求。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中真空接头壳体连接部的结构示意图；

图3是本发明中真空接头芯轴连接部的结构示意图；

图4是本发明中磁流体密封组件的结构示意图。

其中：

1 真空接头壳体 2 磁轴承

3 磁流体密封组件 4 真空接头芯轴

5 壳体法兰连接口 6 壳体密封槽

7 壳体KF接口连接口 8 芯轴法兰连接口

9 芯轴密封槽 10 芯轴KF接口连接口

11 弧形磁介质填充槽 12 磁介质

13 永磁体 14 支承块。

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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1~3所示，一种适用于高速旋转工况下具有复合连接方式的紧凑型可摆动高真空旋转装置，包括与真空环境A连接的真空接头壳体1以及与真空环境B连接的真空接头芯轴4，真空接头芯轴4一端插入真空接头壳体1内，且两者之间设置磁流体密封组件3和至少一个磁轴承2；

所述真空接头壳体1包括依次连接的壳体连接部、过渡部和容纳部，所述容纳部呈筒形，过渡部为柱形，容纳部的底部和过渡部中间形成相互连通的通孔，所述壳体连接部呈筒形，敞口端外沿形成凸沿，凸沿上形成壳体法兰连接口5, 壳体连接部内部设置壳体KF接口连接口7；KF接口连接口7与前述通孔连通。

所述真空接头芯轴4包括芯轴连接部和芯轴部，所述芯轴部中间形成通孔；所述芯轴连接部呈筒形，敞口端外沿形成凸沿，凸沿形成芯轴法兰连接口8, 芯轴连接部内部设置芯轴KF接口连接口10, KF接口连接口10与前述通孔连通。

所述真空接头壳体1和真空接头芯轴4的组成部分上的通孔共轴设置。

在本实施例中，所述真空接头壳体1与真空接头芯轴4都具备法兰连接口和KF接口连接口，使本高真空旋转装置的两端都具备两种连接接口，能够实现复合式连接方式。

在本实施例中，所述真空接头壳体1的连接端端面形成壳体密封槽6；所述真空接头芯轴4的连接端端面形成芯轴密封槽9，壳体密封槽6和芯轴密封槽9结合密封圈使用，保证真空接头壳体1和真空接头芯轴4接头与密封环境之间的真空密封效果。

如图4所示，所述磁流体密封组件3实现高真空旋转装置中间的动态密封，磁流体密封组件3包括两个磁流体组件和设置于两个磁流体组件之间的永磁体13，所述磁流体组件包括基体和磁介质12，基体外侧与真空接头壳体1内壁固定，基体内侧形成填充槽11，磁介质12填充于填充槽11内，所述真空接头芯轴4外壁对应填充槽11的位置形成相同的容纳槽。所述基体和永磁体13均为圆环型。

所述填充槽11的槽底为弧形，在本实施例中，所述填充槽11的槽底为由多个沿基体的轴线均布弧形组成的波浪状。弧形的槽型设计扩大了磁介质的填充空间，增加了磁介质12的填充体量，提高了动密封的可靠性。

在本实施例中，所述永磁体13采用微型强磁性永磁体，这种永磁体在具有相同磁性的情况下，拥有更小的体积，使磁流体密封组件3的整体体积更小，使本高真空旋转装置的体积更加紧凑，能够适用于安装空间有限的情况。

在本实施例中，所述磁轴承2设置为两个，且磁流体密封组件3设置于两个磁轴承2之间。磁轴承2选用适用于真空环境，其实现了真空接头芯轴4与真空接头壳体1之间的旋转支承，保证了旋转系统的高速稳定性。

在本实施例中，为了能够调整本高真空旋转装置与两端真空系统的相对位置，保证连接精度与稳定性，所述真空接头壳体1外部套设圆环型的支承块14，支承块14结合外部Y型支承架，实现本高真空旋转装置能够绕Z轴转动，进而实现装置与两端真空系统之间相对位置的调整。

本发明高真空旋转装置连接用于连接两个真空环境，作为两个真空环境的连接过渡装置，同时具有法兰连接结构与KF接口连接结构，实现了装置的符合连接方式，并且在真空接头壳体外侧具备支承块，使装置有摆动的功能，使整体的真空系统有自动调心的功能；动密封采用磁流体的密封原理，采用了专用的永磁体，使永磁体在有相同磁力的情况下具有更小的体积，使本高真空旋转装置的整体体积能够更加紧凑，能够应用在安装空间更小的地方；真空接头芯轴的支承采用适合用于真空环境的磁轴承，实现了本高真空旋转装置的高速旋转性能。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。