一种可以外加热的吸气剂泵的制作方法

文档序号:40086467发布日期:2024-11-27 11:29阅读:47来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统吸气剂泵加热装置占总重量50%以上、影响航天应用的问题,提出外加热设计。通过结构优化,将加热部件移出泵体,采用螺丝固定连接真空系统,配合可调节吸气剂数量实现重量控制,提升适用性与稳定性。
关键词:外加热吸气剂泵,轻量化设计

本技术涉及真空设备,具体是一种可以外加热的吸气剂泵。


背景技术:

1、吸气剂是真空和气体纯化领域常用的材料,作用是消除器件中的杂质气体,保证真空度或气体纯度,吸气剂泵是由多个吸气剂组合成阵列制成的装置,一般用于真空腔体内,可用作维持真空、气体纯化等功能,由于吸气剂泵在超高真空环境下的对氢气的抽速较高且清洁无污染,因此在超高真空领域有独特的优势;

2、吸气剂泵在航天航空、半导体制造等领域都有着广泛应用。吸气剂泵相较于常用的二级泵性能各有优缺点,溅射离料泵、钛升华泵和涡轮分子泵能够抽除几乎所有气体,涡轮分子泵对真空腔室的油污染较轻,但是极限压强比较高,并且对于氢气等小分子气体的压缩比较小,溅射离子泵没有运动部件和油污染,并且可以通过离子流的大小大致判断系统内部的压强,但是其正常运转需要高压电源和磁场。钛升华泵则需要大量的能源来升华金属钛并冷却泵体。低温冷凝泵抽速大、极限压强低,但是价格贵,运行维护费用高昂。吸气剂泵激活后可以在没有动力的情况下持续工作,并且对氢气的抽速很高,但是其不吸收惰性气体。相较之下在航空航天的领域,吸气剂泵的优势显然无可替代;

3、吸气剂泵一般由非蒸散型多孔吸气材料和加热结构组成。非蒸散型多孔吸气材料一般由钛、锆、铪、钽、钇、铌、钼、钒、锰、铁、镍、钴、铝、稀土等金属中选择一种或多种或他们的合金制成,具体组成由所能提供的激活温度,对氢气的平衡压力的要求,以及多孔材料的牢固度要求决定,为尽可能的扩大吸气材料与气体接触的表面积,一般将这些吸气金属或合金制成粉末,然后通过压制或烧结成型使用,这些材料接触空气后,表面立即被空气中的氧气钝化,形成致密的钝化层,阻止活性气体继续与吸气材料反应,这些多孔吸气材料在真空中通过外置的或内置的结构加热时,随着温度的升高,吸气合金颗粒表面钝化层中的氧逐渐向颗粒内部扩散,暴露出活性表面。不同吸气合金,其能迅速向内部扩散的温度是不同的,如锆钒铁合金约是500℃,而锆铝合金则需要900℃,活性气体分子碰撞到活性金属表面,它不需要任何活化能就能被物理吸附于表面,由于表面扩散的活化能较小,处于物理吸附状态的吸附相分子具有很高的迁移率,它将首先沿着活性表面迅速扩散,在一定条件下,表面吸附的气体被活性金属表面化学吸附,如果有足够的温度,化学吸附的气体将被解离并向吸气金属体积内部扩散,从以上非蒸散型吸气剂工作原理可知,在超高真空状态下,气体分子运动到吸气合金的表面的概率比较小,因此可以保持较大的抽速,并且由于氢分子体积小,在室温下即可向吸气合金内部扩散,因此吸气合金对氢气的抽速和吸气容量都很大。

4、虽然吸气剂泵在一定程度上满足了使用者的使用需求,但在使用过程中仍存在一定的缺陷,具体问题如下,由于吸气剂泵都含有加热装置,且加热装置占吸气剂泵总重量50%以上,这对于航天航空领域的应用产生了极大的阻碍的问题,因此,针对上述问题提出一种可以外加热的吸气剂泵。


技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足,在于解决现有技术中的吸气剂泵都含有加热装置,且加热装置占吸气剂泵总重量50%以上,这对于航天航空领域的应用产生了极大的阻碍的问题,本实用新型提出一种可以外加热的吸气剂泵。

2、本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种可以外加热的吸气剂泵,包括底圈,所述底圈顶端安装有压圈,所述底圈和压圈之间卡接连接有吸气剂片,所述底圈内部通过电焊焊接有弹片,所述底圈和压圈内部贯穿连接有外六角螺杆,所述外六角螺杆外表面位于压圈顶端位置处套接有螺母。

3、优选的,所述底圈和压圈为环型金属板,所述底圈和压圈相对面均开设有凹槽,所述弹片和吸气剂片均安装于凹槽内部。

4、优选的,所述弹片的形状为矩形,所述弹片的材质为记忆合金。

5、优选的,所述底圈外表面位于外六角螺杆底端位置处焊接有定位套。

6、优选的,所述螺母外表面等距开设有定位孔,所述定位孔内部卡接连接有卡接柱,所述卡接柱一端焊接连接和压圈顶端之间滑动连接的移动板。

7、优选的,所述移动板一端焊接有矩形柱,所述矩形柱外表面套接有和压圈顶端焊接连接的矩形套。

8、优选的,所述矩形套内部转动连接有丝杆且丝杆和矩形柱之间通过螺纹连接。

9、本实用新型的有益之处在于:

10、1.本实用新型结构简单紧凑,可通过螺丝固定直接与真空系统内部进行连接,并且能够通过改变吸气剂的数量,从而调节吸气剂泵整体的重量,提高了吸气剂泵的适用性;

11、2.本实用新型能够对吸气剂片进行固定,增加了吸气剂片的固定性,防止吸气剂片产生松动或者位移的问题出现,并且防止真空系统内部的晃动而造成螺母产生松动的问题出现,从而间接的提高了吸气剂片的稳定性。



技术特征:

1.一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:包括底圈(1),所述底圈(1)顶端安装有压圈(2),所述底圈(1)和压圈(2)之间卡接连接有吸气剂片(3),所述底圈(1)内部通过电焊焊接有弹片(4),所述底圈(1)和压圈(2)内部贯穿连接有外六角螺杆(5),所述外六角螺杆(5)外表面位于压圈(2)顶端位置处套接有螺母(6)。

2.根据权利要求1所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述底圈(1)和压圈(2)为环型金属板,所述底圈(1)和压圈(2)相对面均开设有凹槽,所述弹片(4)和吸气剂片(3)均安装于凹槽内部。

3.根据权利要求1所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述弹片(4)的形状为矩形,所述弹片(4)的材质为记忆合金。

4.根据权利要求1所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述底圈(1)外表面位于外六角螺杆(5)底端位置处焊接有定位套(7)。

5.根据权利要求1所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述螺母(6)外表面等距开设有定位孔(8),所述定位孔(8)内部卡接连接有卡接柱(9),所述卡接柱(9)一端焊接连接和压圈(2)顶端之间滑动连接的移动板(10)。

6.根据权利要求5所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述移动板(10)一端焊接有矩形柱(11),所述矩形柱(11)外表面套接有和压圈(2)顶端焊接连接的矩形套(12)。

7.根据权利要求6所述的一种可以外加热的吸气剂泵,其特征在于:所述矩形套(12)内部转动连接有丝杆(13)且丝杆(13)和矩形柱(11)之间通过螺纹连接。


技术总结
本技术属于真空设备技术领域,具体的说是一种可以外加热的吸气剂泵,包括底圈,所述底圈顶端安装有压圈,所述底圈和压圈之间卡接连接有吸气剂片,所述底圈内部通过电焊焊接有弹片,所述底圈和压圈内部贯穿连接有外六角螺杆,所述外六角螺杆外表面位于压圈顶端位置处套接有螺母,所述底圈和压圈为环型金属板,所述底圈和压圈相对面均开设有凹槽,所述弹片的形状为矩形,所述弹片的材质为记忆合金,所述弹片和吸气剂片均安装于凹槽内部,本技术结构简单紧凑,可通过螺丝固定直接与真空系统内部进行连接,并且能够通过改变吸气剂的数量,从而调节吸气剂泵整体的重量,提高了吸气剂泵的适用性。

技术研发人员:杜时韬,薛函迎,柴云川
受保护的技术使用者:南京华东电子真空材料有限公司
技术研发日:20231226
技术公布日:2024/11/26
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