一种激光器贯流风机轴承的防尘结构和激光器

技术领域

本发明涉及激光器技术领域，尤其是涉及一种激光器贯流风机轴承的防尘结构。

背景技术

准分子激光器放电腔在放电过程中伴随电极损耗，不断产生粉尘，这些粉尘随着气流循环运动，分散到腔体内各个位置，尤其对于镜片激光器的出光窗片和贯流风机的轴承造成损害最大，需要设计专门的防护装置用以保护和延长镜片出光窗片和轴承的正差常工作和使用寿命。

图1和图2为现有技术中激光器放电腔腔体10内的工作气体污染贯流风机轴承的气体流向图，其中图2为图1中的局部放电图。

从图2中可看出因为贯流风机30的轴盘与放电腔10的内壁有一定的间隙，放电腔腔体10内的气体会通过该间隙进入放电腔腔体10与轴体32的缝隙流向轴承13而污染轴承13。

发明内容

本发明的目的在于提供一种激光器贯流风机轴承的防尘结构，以解决现有技术中存在的至少一个上述技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种激光器贯流风机轴承的防尘结构，包括：放电腔腔体和贯流风机；

所述贯流风机(具体而言为叶轮)两端的轴体通过轴承可转动地设置在所述腔体上；轴体上靠近所述轴承外端面的外圆上设置有螺纹结构、齿牙结构或叶片结构，电机带动轴体和贯流风机转动时，螺纹结构、齿牙结构或叶片结构迫使所述轴承外的气体向背离所述轴承的方向移动，进而阻止腔体内的粉尘靠近和进入轴承。

进一步地，还包括气体净化器和气体回路；

所述气体净化器用于对放电腔腔体内的工作气体进行净化处理；

所述贯流风机的两端设置有轴盘；

所述气体回路的进气端与所述气体净化器连接，所述气体回路的出气端面对轴盘设置，轴盘上设置有连通贯流风机(叶轮)中间空腔内外的通孔(或称为槽口)，自气体回路排出的工作气体经所述通孔进入贯流风机中间空腔，进而回流到腔体内。

进一步地，所述腔体上设置有安装孔，轴体上的螺纹结构、齿牙结构或叶片结构插装在安装孔内；贯流风机转动时，螺纹结构、齿牙结构或叶片结构与安装孔之间形成动密封结构。

安装孔内壁和螺纹结构、齿牙结构或叶片结构之间间隙较小，例如不大于0.5mm，当贯流风机高速转动时，螺纹结构、齿牙结构或叶片结构旋转产生气旋涡流，迫使使气体朝安装孔外、腔体方向流动，从而安装孔和螺纹结构、齿牙结构或叶片结构相互结合从而形成一个良好的动密封结构，阻止粉尘进入轴承。

进一步地，所述通孔螺旋倾斜设置，用于电机带动轴盘转动时倾向于迫使轴盘外的气体经通孔流入所述贯流风机的空腔内。

其中优选地，贯流风机叶轮通过连接筋板与中间轴体连接，相邻两个连接筋板之间构成所述通孔或槽口，其中连接筋板如叶片螺旋或倾斜设置，从而在转动过程中迫使气体从外向内流入空腔；进而利用负压迫使气体回路内的工作气体流出。

其中，所述气体回路可以是布设所述放电腔侧壁或底板等内部的气体流道，当然还可以采用放电腔外布设的管体。

进一步地，所述贯流风机的轴盘外侧端面上以及在轴体的周向上设置有多个叶片，电机带动所述轴承、轴盘转动时，叶片倾向于迫使轴承和轴体附近的气体向远离所述轴承和轴体的方向流动(即在轴承和轴体附近形成一个低压区)。

进一步地，所述轴盘外侧端面上，通孔设置在所述轴体和叶片之间；多个通孔在轴体周向上间隔布设。

进一步地，所述轴盘外侧端面上，所述通孔和叶片之间设置有环形的径向凸起的挡板。

其中挡板尽可能地靠近腔体侧面，由此形成一个相对封闭的环腔，对所述气体回路排出的工作气体起到引流作用。

更优选地，所述腔体侧面上设置有环槽，挡板可转地插装在环槽内，挡板与环槽之间布设有动密封结构。即在通孔外形成环形密封结构，从而有助于工作气体全部回流到腔体内，避免泄漏。

其中，贯流风机为现有技术，其包括由叶栅呈环形围绕而成的叶轮，叶轮内部设置有中间空腔；叶轮两端设置有轴盘和轴体。

本发明还提供一种激光器，包括如上所述的贯流风机轴承的防尘结构。

采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

本发明提供的一种激光器贯流风机轴承的防尘结构，结构简单，通过在轴体靠近轴承部位设置螺纹、齿牙或叶片结构，从而迫使气体向背离轴承方向运动，从而避免气体携带颗粒物进入轴承缝隙，污染轴承，影响其正常运转，提高了轴承的使用寿命，同时保证了风机的正常工作和运转。

以及，净化后的工作气体输送到贯流风机的轴盘处，通过轴盘上的通孔进入贯流风机，后由贯流风机输入腔体内，净化后的工作气体在轴盘两端的轴承结构周围形成较好的防尘环境，可有效减少颗粒物进入轴承结构内。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为现有技术中激光器放电腔内的气体污染贯流风机轴承的气体流向示意图；

图2为图1的局部放大示意图；

图3为本发明实施例1提供的激光器贯流风机轴承的防尘结构的结构示意图；

图4为实施例1中轴承、轴体的局部结构示意图；

图5为实施例1中轴体和轴盘的结构示意图；

图6为实施例1中出光窗片、中间腔以及狭缝的局部结构示意图；

图7为工作气体经贯流风机流回腔体的原理图；

图8为气体回路的立体剖视图；

图9为实施例1中气体回路与中间腔的结构示意图；

图10为实施例1中安装孔的局部放大示意图；

图11为实施例1中的放电腔腔体内气体流向图。

图12为实施例2的激光器的示意图。

附图标记：

1-工作气体；10-腔体；10a-上腔体；10b-下腔体；11-气体回路；11a-出气端；12-中间腔；13-轴承；14-安装孔；20-气体净化器；30-贯流风机；31-叶轮；32-轴体；33-轴盘；34-螺纹结构；35-叶片；36-通孔；37-挡板；40-电机；50-出光窗片；60-狭缝；70-放电电极。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本发明做进一步的解释说明。

实施例1

如图3-7所示，本实施例提供的一种激光器贯流风机轴承的防尘结构，包括：放电腔腔体10、气体净化器20、气体回路11和贯流风机30；气体净化器20用于对放电腔腔体10内的工作气体1进行净化处理；放电腔腔体10上且激光输出一侧设置有出光窗片50和狭缝60。

贯流风机30的叶轮31两端设置有轴盘33；气体回路11的出气端11a面对一侧轴盘33设置，该侧轴盘33上设置有连通贯流风机30叶轮31中间空腔内外的通孔36(或称为槽口)，自气体回路11排出的工作气体1经通孔36进入贯流风机30叶轮31中间空腔。气体回路11内的工作气体1经过贯流风机30后回流至腔体10内。

优选地，通孔36螺旋倾斜设置，用于电机40带动轴盘33转动时倾向于迫使轴盘33外的气体经通孔36流入贯流风机30叶轮31的空腔内。

其中优选地，叶轮31通过连接筋板与中间轴体32连接，相邻两个连接筋板之间构成所述通孔36或槽口，其中连接筋板如叶片螺旋或倾斜设置，从而在转动过程中迫使气体从外向内流入空腔；进而利用负压迫使气体回路11内的工作气体1流出。

其中，气体回路11可以是布设放电腔侧壁或底板等内部的气体流道，当然还可以采用放电腔外布设的管体。

其中，贯流风机30转动，在气体回路11出气端11a附近形成一定负压，从而形成一种吸力，促使气体回路11内工作气体1流动和流出，最后进入贯流风机30内空气流道后被吹入腔体10内。

参照图4-5所示，贯流风机30的两端轴体32通过轴承13可转动地设置在腔体10上；轴体32上靠近轴承13外端面的外圆上设置有螺纹结构34(或者为齿牙结构或叶片结构)，电机40带动轴体32和贯流风机30转动时，螺纹结构34迫使轴承13外的气体向背离轴承13的方向移动(大体上是向贯流风机30内部及腔体10内部方向移动)，进而阻止腔体10内的粉尘靠近和进入轴承13。

参照图10所示，腔体10侧壁上设置有安装孔14，轴体32上的螺纹结构34插装在安装孔14内；贯流风机30转动时，螺纹结构34与安装孔14之间形成动密封结构。安装孔14内壁和螺纹结构34之间间隙较小，当贯流风机30高速转动时，螺纹结构34旋转产生气旋涡流，迫使气体朝安装孔14外、腔体10方向流动，从而安装孔14和螺纹结构34相互结合从而形成一个良好的动密封结构，阻止粉尘进入轴承13。

参照图5所示，较为优选地，贯流风机30的轴盘33外侧端面上，周向设置有多个叶片35，电机40带动轴承13、轴盘33以及叶片35转动时，叶片35倾向于迫使轴承13和轴体32附近的气体向远离轴承13和轴体32的方向流动(即在轴承13和轴体32附近形成一个低压区)。

进一步地，轴盘33外侧端面上，通孔36设置在轴体32和叶片35之间；多个通孔36在轴体32周向上间隔布设。轴盘33外侧端面上，通孔36和叶片35之间设置有环形的径向凸起的挡板37。更优选地，腔体10侧面上设置有环槽，挡板37可转地插装在环槽内，挡板37与环槽之间布设有动密封结构。即在通孔36外形成环形密封结构，从而有助于工作气体全部回流到腔体10内，避免泄漏。

参照图6-9所示，出光窗片50和狭缝60之间设置有中间腔12；气体回路11的进气端与气体净化器20连接，中间经过中间腔12，气体回路11的出气端11a与贯流风机30连接，由气体净化器20净化后的工作气体1通过气体回路11流经中间腔12，即中间腔12布设在气体回路11中间，用于在出光窗片50内侧形成一防尘气帘，进而避免自腔体10内、经狭缝60上的窗口进入中间腔12内的工作气体1靠近并污染出光窗片50。

参照图8和9所示，腔体10包括上腔体10a和下腔体10b，贯流风机30及其电机40布设在下腔体10b上，而气体净化器20固定设置在上腔体10a。

优选地，中间腔12内气压小于或等于放电腔腔体10内的压力。工作时利用贯流风机30等风机的吸力，通过气体回路11在中间腔12处维持设定压力，该设定压力小于或等于放电腔10内部压力，即使有少量的颗粒物进入中间腔12内，也会被气体回路11内的气体带走，从而不会污染出光窗片50；而狭缝60两侧的压差大大降低，大大减小了现有技术中由于较大压力梯度而对光束质量的影响。

参照图11所示，轴盘33上也可以没有通孔36，本实施例通过在轴体32上靠近轴承13外端面的外圆上设置有螺纹结构34，电机40带动轴体32和贯流风机30转动时，螺纹结构34迫使轴承13外的气体向背离轴承13的方向移动(大体上是向贯流风机30内部及腔体10内部方向移动)，使放电腔腔体10中的气体按图示的方向流动，进而阻止腔体10内的粉尘靠近和进入轴承13。

实施例2

本发明还公开了一种激光器，如图12的示意图所示，其包括放电腔10，贯流风机30，出光窗片50,还包括两个相对设置的放电电极70等，以及上述实施例1中的贯流风机轴承的防尘结构(图中未示出)。

本实例的激光器，其贯流风机30的轴承不易被污染，使用寿命长。

本发明结构简单，净化后的工作气体输送到贯流风机的轴盘处，通过轴盘上的通孔进入贯流风机，后由贯流风机输入腔体内，净化后的工作气体在轴盘两端的轴承结构周围形成较好的防尘环境，可有效减少颗粒物进入轴承结构内。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。