具有支承軸承接觸傳感器的真空泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及真空泵。
【背景技術】
[0002]真空泵可包括真空泵送機構，其包括受支承來由傳動軸旋轉的轉子、用于在傳動軸旋轉期間控制轉子遠離其正常位置的移動的第一軸承組件，以及用于限制所述移動的支承(back-up)軸承組件。真空泵需要定期維護和保養(yǎng)以避免低性能或故障。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供了一種改進的真空泵。
[0004]本發(fā)明提供了一種真空泵，其包括真空泵送機構，該機構包括受支承來由傳動軸旋轉的轉子、用于在傳動軸旋轉期間控制轉子的移動的第一軸承組件、用于限制所述移動的支承軸承組件，以及用于感測所述移動何時由支承軸承組件限制的傳感器。
[0005]傳動軸移動可為通常在徑向方向上的移動。
[0006]支承軸承組件可布置成通過與轉子或傳動軸接觸來限制所述移動，且傳感器布置成感測支承軸承組件與轉子或傳動軸之間的各次接觸事件。
[0007]第一軸承組件可為非接觸軸承組件，其控制所述移動而不接觸轉子或傳動軸。
[0008]第一軸承組件可為磁性軸承組件。
[0009]第一軸承組件可與轉子或傳動軸間隔開一定距離，該距離大于支承軸承組件與轉子或傳動軸間隔開的距離。
[0010]傳感器可布置成感測給予轉子或傳動軸的力，該力足以引起支承軸承限制由該力引起的所述移動。
[0011]傳感器可為加速計。
[0012]傳感器可相對于泵殼固定。
[0013]傳感器可布置成輸出信號至計算器，計算器用于計算當支承軸承組件限制所述移動時的事件數(shù)目。
[0014]泵可包括指示器，其用于向使用者指出事件數(shù)目何時超過預測的支承軸承組件的故障的預定值。指示器可為用于顯示事件數(shù)目的顯示器。
[0015]指示器可包括發(fā)射器，其通過有線連接或通過無線連接將事件數(shù)目發(fā)射至較遠位置。
[0016]傳感器可布置成感測給予真空泵的力的大小，且取決于感測的大小關聯(lián)對支承軸承組件引起的破壞。
[0017]真空泵可包括渦輪分子真空泵送機構。
【附圖說明】
[0018]為了可更好理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖來描述其實施例，該實施例僅通過舉例給出，在附圖中:
圖1示出了真空泵的簡圖；
圖2更詳細示出了真空泵的軸承組件；以及圖3示出了限制真空泵的傳動軸的移動的支承軸承組件。
【具體實施方式】
[0019]參看圖1到3，示出了真空泵10，其包括真空泵送機構12，該真空泵送機構12在本例中為渦輪分子真空泵送機構，盡管泵可包括其它真空泵送機構。泵送機構包括轉子，其包括受支承來由傳動軸16旋轉的四排轉子葉片14。轉子葉片相對于相應排的定子葉片18旋轉?？商峁┤魏芜m合的級數(shù)。電機20布置成驅動傳動軸。
[0020]第一軸承組件22在傳動軸圍繞旋轉軸線A旋轉期間控制轉子和傳動軸在方向R上的移動。盡管其在軸向方向具有小分量，但方向R主要是在徑向方向上的移動，因為傳動軸圍繞下文更詳細討論的下軸承組件27成角地轉移。在所示實施例中，真空泵送機構為渦輪分子泵送機構，其在大約20000到90000轉每分鐘之間的轉速下旋轉，且為了減小第一軸承組件與泵的旋轉部件之間的摩擦，第一軸承組件22為非接觸軸承組件，其控制徑向移動而不接觸轉子或傳動軸。非接觸軸承的實例是磁性軸承組件，其中相對的大體上環(huán)形的磁極23、25分別位于旋轉部件(連接到軸/轉子上)和固定部件(連接到定子上)上。在該實例中，傳動軸上的旋轉磁極朝固定磁極的移動引起增大的磁力在傳動軸的徑向方向上施加到旋轉磁極上，從而使傳動軸回到正確對準。該布置摩擦較低，且因此適用于此高速泵，但由于軸承為非接觸的，故其允許轉子和傳動軸的一些徑向移動，特別是在真空泵接收到外部沖擊或敲擊的情況下。
[0021]傳動軸16的移動在圖2中示為處于正常狀態(tài)，而在圖3中示出處于轉移位置。第二軸承組件27支承傳動軸的下端，且相對于泵殼固定。當敲擊真空泵時，傳動軸的軸線A圍繞第二軸承27成角地轉移至軸線Al。角位移引起軸線A與Al的Rl的徑向位移。
[0022]支承軸承組件24限制轉子和傳動軸的徑向移動，例如，以防止泵的旋轉部件與泵的靜止部件之間的抵觸。抵觸引起對泵送機構的破壞，且可為危險的，特別是在轉子葉片14以達到90000rpm的速度旋轉時。支承軸承組件24布置成通過與轉子或傳動軸接觸來限制徑向移動。圖2和3中所示的支承軸承組件的一個實例包括滾動軸承機構，其具有沿徑向向內面朝旋轉部件的內圈(race) 29，以及靜止的外圈31。滾動構件33如陶瓷球位于圈之間以允許相對旋轉移動。如圖3中所示，當泵送機構的旋轉部件沿徑向移動確定距離時，其接觸內圈29，且引起圈之間的相對旋轉，直到旋轉部件回到其正常操作位置。各個此類接觸事件引起支承軸承組件磨損或變差，且在一定時間內，支承軸承需要替換，因為否則其可在使用中失效且破壞泵送機構。在此方面，支承軸承典型地位于真空泵的入口處，且因此是干軸承，其并未潤滑來避免以潤滑劑污染泵送的氣流。如果支承軸承組件未被替換且在使用中失效，則泵可被破壞且不操作，繼而又引起對真空處理設備的破壞或需要真空環(huán)境的程序的取消。因此，作為優(yōu)選，支承軸承組件在故障之前以一定安全裕度替換或修理。
[0023]如圖1到3中所示，第一軸承組件與轉子或傳動軸間隔開一定距離R2，其大于支承軸承組件與轉子或傳動軸間隔開的距離R3。該布置在傳動軸或轉子轉移時防止對第一軸承組件引起的破壞，因為支承軸承組件在圖3中所示的點35處首先與轉子或傳動軸接觸，且防止朝第一軸承組件的進一步轉移。
[0024]如果在使用中時或在其安裝或運輸時真空泵例如由使用者敲擊，則力可給予真空泵。在一些真空泵送應用中，需要真空泵容易地從一個位置運輸至例如裝置(如加速計)內的另一個位置，以在醫(yī)院的不同位置進行癌癥治療。因此，方便的是將真空泵安裝在輸送器(如推車或其它移動或有輪的單元)上，然而以此方式運輸真空泵使其更易于受到由于不平表面上的意外碰撞或運輸引起的敲擊。使支承軸承進入使用所需的力取決于真空泵的特征變化，例如，可由第一軸承組件生成的控制磁力。足以引起支承軸承組件的操作的典型的力為10到100N，其通常在徑向和/或軸向方向上施