一種用于超高真空系統(tǒng)的高精度磁傳動饋通裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于磁力真空密封技術領域，具體涉及一種用于超高真空系統(tǒng)的高精度磁傳動饋通裝置。
【背景技術】
[0002]在現(xiàn)代科學實驗中，超高真空實驗設備越來越普遍，尤其是在薄膜生長以及固體的表面分析方面。對于這些超高真空系統(tǒng)，在操作過程不可避免地需要在真空室外面操縱真空室內(nèi)的部件作各種特定的運動，如樣品的傳遞，樣品停放臺的升降等等。也就是說需要真空室外的原動力驅動真空室內(nèi)的從動件，從室外將動力傳遞到室內(nèi)。目前主要有機械傳動、電力傳動和磁力傳動三種方式來實現(xiàn)。機械傳動是指用一定方式將室內(nèi)從動件與室外原動機構聯(lián)結起來，并在真空室引入口用橡膠圈等材料進行真空密封。這種動密封的方式由于本身密封材料的磨損、放氣以及密封處的漏率等原因，一般只能用在低真空或高真空環(huán)境。電力傳動則需要將馬達等驅動裝置裝入真空室內(nèi)部，再通過電極密封引入電源，這種結構增大了設備體積，且驅動裝置在真空室內(nèi)放氣嚴重。而磁力傳動利用磁體的超距特性，實現(xiàn)力矩無接觸傳遞。通過磁極間的作用力，將運動件連接起來，外部機構運動，內(nèi)部機構也在磁場力的作用下跟著動起來，從而實現(xiàn)完全無密封的傳動。因此磁力傳動目前已經(jīng)廣泛地應用在分子束外延，俄歇質譜儀、高能粒子加速器等科研領域。但現(xiàn)有的磁傳動饋通裝置傳動精度不是很高，很大程度上不能很好地滿足超高系統(tǒng)中多自由度精密樣品傳遞等需求，并且普遍為單自由度裝置，很多時候不能滿足多自由度的需求(如樣品傳遞時一般需要樣品桿的前后伸縮自由度以及面內(nèi)的旋轉自由度)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于提供了一種用于超高真空系統(tǒng)的高精度磁傳動饋通裝置，具體為通過真空內(nèi)外高密度磁體的圓周分布設計，大大提高了磁傳動饋通裝置旋轉精度；另外真空內(nèi)部旋轉軸采用鏤空設計，可以進一步通過磁傳動饋通的上下疊加來增加傳動自由度。
[0004]本實用新型所提供的用于超高真空系統(tǒng)的高精度磁傳動饋通裝置，主要包括外殼1、外磁套2、外固定刻度環(huán)3、固定頂緊螺絲4、半邊法蘭5、外磁體6、隔離密封套7、外軸承8、內(nèi)磁體9、內(nèi)磁套10、內(nèi)軸承11、內(nèi)軸12、內(nèi)固定環(huán)13和輔助導向軸承14 ;其中，外殼1、外磁套2、隔離密封套7、內(nèi)磁套10和內(nèi)軸12為由外向內(nèi)、依次嵌套的同心的空心圓柱體；
[0005]所述外殼I與外磁套2固定連接，且兩者頂端齊平；
[0006]所述外固定刻度環(huán)3為側壁帶有刻度的空心圓柱體，設置于外殼I和外磁套2的頂端，固定頂緊螺絲4與外固定刻度環(huán)3側邊貫穿連接；
[0007]所述半邊法蘭5再設置于外固定刻度環(huán)3頂部且固定連接；所述隔離密封套7的頂端與半邊法蘭5頂端齊平；
[0008]所述外磁體6為若干根長方體磁條，均勻豎直排列于外磁套2內(nèi)側壁上且固定連接，即外磁體6位于外磁套2與隔離密封套7之間；
[0009]所述外軸承8嵌套在隔離密封軸套7外側的下部，且被外殼I包圍；
[0010]所述內(nèi)磁體9為若干根長方體磁條，均勻豎直排列于內(nèi)磁套10的外側壁上且固定連接，同時內(nèi)磁體9與隔離密封軸套7內(nèi)側貼合；
[0011]所述內(nèi)軸承11置于內(nèi)磁體9的下側，底部支撐在隔離密封套7的內(nèi)側；
[0012]所述內(nèi)軸12外壁緊貼內(nèi)磁套10內(nèi)側壁，且上端部與內(nèi)固定環(huán)13連接；
[0013]所述輔助導向軸14承嵌套在內(nèi)軸12的底部，且輔助導向軸14的外側面與隔離密封套7內(nèi)壁貼合；
[0014]所述隔離密封套7內(nèi)為超真空狀態(tài)；
[0015]所述外磁體6和內(nèi)磁體9不接觸隔離密封軸套7管壁。如圖3所示。
[0016]本實用新型中，考慮到超高真空系統(tǒng)烘烤溫度過高可能導致鐵磁材料退磁現(xiàn)象，所述內(nèi)磁體9為軟鐵材質，大大提高了磁傳動饋通裝置的使用壽命。
[0017]本實用新型中，所述外磁體6和內(nèi)磁體9的數(shù)量--對應，外磁體6—端沿圓周方向以S\N不同極性交替排列(即相鄰排列的兩個磁體的S/N極相反)；所述若干根內(nèi)磁體9一端沿圓周方向也以S\N不同極性交替排列；且沿徑向外磁體6和內(nèi)磁體9相對應的一對的極性相反排列。
[0018]本實用新型中，所述隔離密封軸套7中間部分的管壁厚度僅為1_~3_，減小了內(nèi)磁體和外磁體之間的磁隙，大大提高磁傳動饋通裝置的磁偶合力矩和傳動效率。
[0019]本實用新型中，所述外磁體6和內(nèi)磁體9與隔離密封軸套7管壁之間間距分別為為0.3 _ ~0.6_，避免在傳動過程中產(chǎn)生接觸摩擦以及引起的材料放氣。
[0020]本實用新型中，所述外磁套2和內(nèi)磁套10的內(nèi)側壁分別沿各自圓周方向均勻設置若干個凹槽，所述外磁體6和內(nèi)磁體9分別嵌在相對應的凹槽內(nèi)。
[0021]本實用新型中，所述外磁體6的數(shù)量為15~25個，內(nèi)磁體9的數(shù)量為15~25個。
[0022]本實用新型中，隔離密封套7內(nèi)部為超真空狀態(tài)；當轉動外殼1，帶動外磁套2轉動；由于外磁體6與外磁套2內(nèi)側固定連接，外磁套2會進一步帶動外磁體6的轉動；進而在外磁體6通過磁力作用下，隔離密封套7內(nèi)的內(nèi)磁體9發(fā)生聯(lián)動，而內(nèi)磁體9與內(nèi)磁套10固定連接，進而引起內(nèi)磁套10的轉動，并最終使得真空內(nèi)部的內(nèi)軸12產(chǎn)生實時的轉動；通過記錄外固定刻度環(huán)3以及內(nèi)軸轉動角度的數(shù)值記錄，測試結果表明:轉動外殼所產(chǎn)生內(nèi)軸的實時轉動精度可達0.1度。
[0023]本實用新型的優(yōu)點在于:根據(jù)磁體磁極的異性相吸、同性相斥原理及其磁力線能夠穿過非鐵磁性物質的特性，提供了一種用于超高真空系統(tǒng)的高精度磁傳動饋通裝置，通過非真空環(huán)境下轉動操作，聯(lián)動超高真空環(huán)境下的軸轉動，操作簡單。該裝置通過真空內(nèi)外高密度磁體的圓周分布，大大提高了磁傳動饋通裝置旋轉精度；另外真空內(nèi)部旋轉軸設計成鏤空形式，可以進一步通過多個磁傳動饋通的上下堆疊增加傳動自由度，以滿足磁傳動饋通裝置多自由度的需求。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型的整體圖示。
[0025]圖2為本實用新型各部件爆炸圖圖示。
[0026]圖3為本實用新型各部件細節(jié)結構剖面圖示。
[0027]圖中標號:1為外殼，2為外磁套，3為外固定刻度環(huán)，4為固定頂緊螺絲，5為半邊法蘭，6為外磁體，7為隔離密封套，8為外軸承，9為內(nèi)磁體，10為內(nèi)磁套，11為內(nèi)軸承，12為內(nèi)軸，13為內(nèi)固定環(huán)、14為輔助導向軸承。
【具體實施方式】
[0028]為了更好的理解本實用新型的上述目的，下文將結合附圖，詳細敘述本實用新型。
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