用于精密结构装配的装置和用于分子泵配重的方法

文档序号:1886078 发布日期:2021-11-26 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 用于精密结构装配的装置和用于分子泵配重的方法 (Device for precision structure assembly and method for molecular pump counterweight ) 是由 顾艳庆 李赏 于 2021-09-10 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种用于精密结构装配的装置,解决了现有技术中精密结构装配效率低,装配装置结构复杂的技术问题。本发明提供的一种用于分子泵配重的方法,能够满足动平衡的过程中各个方向、不同角度的配重孔位的加减配重需要,解决了螺钉对不正、不能顺利装配到孔位里的问题。(The invention provides a device for assembling a precision structure, which solves the technical problems of low precision structure assembling efficiency and complex structure of an assembling device in the prior art. The method for balancing the weight of the molecular pump can meet the requirements of adding and subtracting weights of weight hole positions in different directions and different angles in the process of dynamic balance, and solves the problems that the screw pair is not correct and the screw pair cannot be smoothly assembled in the hole positions.)

用于精密结构装配的装置和用于分子泵配重的方法

技术领域

本发明涉及精密结构装配技术领域,具体涉及一种用于精密结构装配的装置和一种用于分子泵配重的方法。

背景技术

精密结构在装配的过程中,由于装配空间的限制,会引起装配效率低的问题。下面以分子泵这一精密结构在配重的过程中遇到的问题进行具体说明:分子泵的叶轮在进行加减配重的过程中需要使用不同规格的配重螺钉,但是,由于叶轮结构、螺钉安装位置等原因,会发生配重螺钉在装配过程中掉入产品内部的情形,因此,需要让配重螺钉对准配重孔的方向,从而防止配重螺钉掉入产品内部。现有技术中,在分子泵的配重螺钉装配过程中常用的方法有以下两种:第一种是用镊子夹住螺钉,同时配合螺丝刀完成配重螺钉的装配;另外一种是先将配重螺钉放入热缩管中,使配重螺钉对准配重孔,然后再配合螺丝刀完成配重螺钉的装配。但是,无论采用上述哪种方法都存在配重螺钉的取放困难、配重螺钉对准配重孔困难以及配重螺钉容易在镊子或者热缩管中脱落的问题,这些问题使在分子泵的配重过程中存在装配效率低的问题。

因此,急需提供一种的新的方案来解决精密结构中装配效率低的问题。

发明内容

有鉴于此,本发明实施例致力于提供一种用于精密结构装配的装置和一种用于分子泵配重的方法,以解决现有技术中精密结构装配效率低的问题。

第一方面本申请提供了一种用于精密结构装配的装置,包括:

操作部件,可将紧固件装配到精密结构上的安装孔中,安装孔的内周壁的周向上设有沿着第一方向旋转的第一螺纹,紧固件的一端设有与第一螺纹配合的第二螺纹;

导向部件,为具有两端开口的空腔,且可套设在操作部的外周,导向部件的一端设有第一限位结构;第一限位结构可使紧固件的另一端限位到导向部件上,且随着第一螺纹和第二螺纹装配过程,紧固件的另一端可脱离导向部件。

在一个实施例中,操作部件为螺丝刀,螺丝刀包括手柄和与手柄连接的杆部;杆部远离手柄的一端设有第二限位结构,第二限位结构与紧固件另一端的顶部的第三限位结构配合工作,实现螺丝刀对紧固件的操作;

导向部件,为导向套筒,第一限位结构为设置在导向套筒内壁面周向上沿着第一方向旋转的第三螺纹;紧固件的另一端设有与第三螺纹配合的第四螺纹。

在一个实施例中,导向套筒包括的设有第三螺纹的第一筒体和与第一筒体连接的第二筒体,其中第一筒体的内径大于第二筒体的内径,且第一筒体内的内壁面上至少设有一套第三螺纹。

在一个实施例中,设置在第一筒体内壁面上的多个第三螺纹的尺寸不同,使第一筒体的横切面具有台阶结构,且横切面的整体呈喇叭状。

在一个实施例中,导向套筒的长度小于螺丝刀的整体长度。

在一个实施例中,导向套筒与螺丝刀为分体式结构。

在一个实施例中,用于精密结构装配的装置包括一个螺丝刀和与螺丝刀配合工作的多个导向套筒,其中多个导向套筒上设置不同尺寸的第三螺纹。

在一个实施例中,第三螺纹的长度不小于紧固件整体长度的三分之一。

在一个实施例中,精密结构装配为分子泵的配重装配,紧固件为配重螺钉,安装孔为设置在分子泵的涡轮的叶轮上的配重孔,且配重孔的中轴线与涡轮的中心形成一夹角α,且60°≤α≤90°。

第二方面,本申请还提供了一种用于分子泵配重的方法,包括:

将配重螺钉的一端装配到用于精密结构装配的装置中的导向套筒一端的第三螺纹上,第三螺纹沿着第一方向旋转;

将用于精密结构装配的装置中的螺丝刀的杆部通过导向套筒的另一端深入到导向套筒的内部,且与装配到导向套筒上的配重螺钉的顶部限位在一起,配重孔中设有沿着第一方向旋转的第一螺纹;

将配重螺钉远离导向套筒的一端对准分子泵上的配重孔;

沿着第一方向旋转螺丝刀,使配重螺钉一端旋进配重孔中,同时使配重螺钉的另一端向远离导向筒的方向旋出,直至配重螺钉的至少三分之一的长度旋进到配重孔中,配重螺钉的另一端与导向筒分离,一直到配重螺钉完全旋转到配重孔中。

本申请提供了一种用于精密结构装配的装置,通过操作部件和导向部件的配合工作,不仅解决了精密结构装置中装配效率低、不容易操作的问题,同时,该装置具有结构简单、零件少、生产成本低以及便于携带的优点。本申请还提供了一种用于分子泵配重的方法,该方法中通过对配重螺钉的定位导向,能够满足分子泵配重的过程中各个方向的配重孔,满足了不同角度的配重孔的加减配重需要,解决了配重因螺钉对不正而不能顺利装配到配重孔的问题。

附图说明

图1所示为本申请一实施例提供的用于精密结构装配的装置使用时的结构示意图。

图2所示为本申请一实施例提供的用于精密结构装配的装置使用时的剖面图。

图3所示为本申请一实施例提供的用于精密结构装配的装置使用时局部放大图。

图4所示为本申请一实施例提供的分子泵的涡轮的结构示意图。

图5所示为图4中A处放大图。

1-紧固件,11-第二螺纹;12-第四螺纹;2-导向套筒,21-第一筒体;22-第二筒体;23-第三螺纹;3-螺丝刀;31-手柄;32-杆部;4-配重孔;41-第一螺纹。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。

示例性装置

如图1-图3所示,本申请一示例性实施例提供的用于精密结构装配的装置,该装置包括操作部件和导向部件。

在一实施例中,操作部件,可将紧固件1装配到精密结构上的安装孔中,安装孔的内周壁的周向上设有沿着第一方向旋转的第一螺纹41,紧固件1的一端设有与第一螺纹41配合的第二螺纹11;导向部件,为具有两端开口的空腔,且可套设在操作部的外周,导向部件的一端设有第一限位结构;第一限位结构可使紧固件1的另一端限位到导向部件上,且随着第一螺纹41和第二螺纹11装配过程,紧固件1的另一端可脱离导向部件。

在使用该装置用于精密结构装配的过程中,在第一限位结构将紧固件1的另一端限位在导向部件的一端的空腔内后,操作部件通过导向部件的另一端进入到空腔内。然后,通过操作部件使紧固件1的一端旋进安装孔的同时,使紧固件1的另一端向脱离导向部件的方向运动,直至紧固件1脱离导向部件的空腔后,将紧固件1装配到安装孔内。利用导向部件对紧固件1实现了固定和安装导向的作用,大大提高了装配的效率。

关于第一限位结构如何实现对紧固件1的限位以及如何配合第一螺纹41和第二螺纹11实现紧固件1的高效装配的技术方案,在一个实施例中,可采用的技术方案为:操作部件为螺丝刀3,螺丝刀3包括手柄31和与手柄31连接的杆部32;杆部32远离手柄31的一端设有第二限位结构,第二限位结构与紧固件1另一端的顶部的第三限位结构配合工作,实现螺丝刀3对紧固件1的操作;导向部件,为导向套筒2,第一限位结构为设置在导向套筒2内壁面周向上沿着第一方向旋转的第三螺纹23。紧固件1的另一端设有与第三螺纹23配合的第四螺纹12。利用旋转方向一致即都沿着第一方向设置的第一螺纹41和第三螺纹23与紧固件1两端的螺纹和安装孔的螺纹配合,巧妙地实现了对紧固件1安装过程中的导向作用,同时,大大减少了装置结构设计,从而解决了精密结构装配效率低以及装配过程中使用的装配工具复杂的技术问题。

在一实施例中,导向套筒2为金属材料。金属导向套筒不仅能更好的实现导向作用,还便于加工,从而节约生产成本。

在一实施例中,该装置的具体结构包括螺丝刀3和与该螺丝刀3配合的金属导向套筒2。在使用该装置时,螺丝刀3的杆部32套在导向套筒2内,螺丝刀3的刀柄在导向套筒2外,从而便于螺丝刀的操作。其中,导向套管的内径与螺丝刀3的杆部32的外径之间的间隙在0.20mm-0.50mm。在一实施例中导向套管的内径与螺丝刀3的杆部32的外径之间的间隙为0.35mm,这样的间隙设置能够提高螺丝刀3相对导向套筒2出入的速度。导向套管中设有的内螺纹即第三螺纹23能够防止发生配重螺钉脱落的问题。

在一实施例中,螺丝刀3采用金属材质,螺丝刀3包括杆部32、手柄31,其中,杆部32的长度为120.00mm,手柄31的长度为50.00mm,且带有滚花。在螺丝刀3使用过程中,杆部32进入到导向套筒内的长度不小于80.00mm,这能有效的解决螺丝刀3使用过程中容易造成螺钉与刀头滑脱或螺钉打偏的问题。同时,带有滚花的足够长的手柄31能够解决由于扭矩不足造成的螺钉安装拆卸困难的问题。导向套筒2的内螺纹大小与配重螺钉的螺纹大小匹配,内螺纹长度在3.00mm-8.00mm,螺纹旋向为右旋即第一方向,导向套筒2的整体长度为100.00mm。

为了提高该装置的生产效率,节约成本,在一个实施例中,导向套筒2包括设有第三螺纹23的第一筒体21和与第一筒体21连接的第二筒体22,其中第一筒体21的内径大于第二筒体22的内径,且第一筒体21内的内壁面上至少设有一套第三螺纹23。第一筒体21大于第二筒体22有利于第三螺纹23的设置,同时多套的第三螺纹23可以适用于不同尺寸的紧固件1。在其他实施例中,第一筒体21的长度为10mm,其外径为导向套筒2第二筒体的外径为导向套筒相对紧固件来说前段粗后端细的设计方案,能够保证在导向套筒2在前端能加工成足够大的内螺纹,从而,满足大尺寸的螺钉装配到导向套筒中;导向套筒的后端细使导向套筒在叶轮相邻的两层叶齿形成的有限的活动空间内灵活操作。

为了提高该装置的适用性,使其适用于多个尺寸的紧固件1的装配,在一个实施例中,设置在第一筒体21内壁面上的多个第三螺纹23的尺寸不同,使第一筒体21的横切面具有台阶结构,且横切面的整体呈喇叭状。不同尺寸的第三螺纹23对应不同外径的紧固件1,提高了该产品的适用性。

为了提高装配效率,在一个实施例中,导向套筒2的长度小于螺丝刀3的整体长度。该设计方案便于用户操作。

为了提高产品的携带性,在一个实施例中,导向套筒2与螺丝刀3为分体式结构。

为了提高产品的适用性,除了通过在同一导向套筒2上设置不同尺寸的第三螺纹23的方案外,在一个实施例中,用于精密结构装配的装置包括一个螺丝刀3和与螺丝刀3配合工作的多个导向套筒2,其中多个导向套筒2上设置不同尺寸的第三螺纹23。一套装置中,螺丝刀3可以配合多个导向套筒2使用,每个导向套筒2对应不同尺寸的紧固件1。

为了提高导向套筒2的导向作用,在一个实施例中,第三螺纹23的长度不小于紧固件1整体长度的三分之一。

如图4-图5所示,在一个实施例中,精密结构装配为分子泵的配重装配,紧固件1为配重螺钉,安装孔为设置在分子泵的涡轮的叶轮上的配重孔4。配重螺钉与本申请利用的紧固件1一样,其整体外径相等,因此可以考虑用用于精密结构装配的装置,实现分子泵的配重。考虑到由于配重螺钉整体外径相等,会导致出现配重螺钉在分子泵工作过程中出现松脱或在配重孔中移动的问题,因此,在一个实施例中,配重孔4的中轴线与涡轮的中心形成一夹角α,且60°≤α≤90°。

示例性方法

涡轮分子泵是利用高速旋转的涡轮转子把动能传输给气体分子,使之获得定向速度从而被压缩驱至排气口,被前级泵抽走的一种真空泵。而磁悬浮分子泵则是采用磁轴承取代传统的机械轴承,作为涡轮分子泵涡轮转子的支承方式,工作时将转子稳定地悬浮在空中,由于没有机械接触,涡轮转子可以以每分钟数万转转速平稳工作。在旋转机械中,转子振动问题是制约旋转稳定性、可靠性、寿命等的主要因素,而转子不平衡是转子振动的最主要激发源。因此,为降低涡轮转子在运行过程中的振动量,延长设备使用寿命,对涡轮分子泵转子进行动平衡测试既是一种有效的手段,也是涡轮分子泵生产、维修保养过程中的必要环节。

动平衡是通过测量转子振动,以特定的平衡算法来确定转子不平衡的大小和位置,并在相应的位置加重或去重来降低不平衡量的方法。某些磁悬浮涡轮分子泵转动部件的结构设计,决定了只能在涡轮上进行去重来降低不平衡量,但是涡轮上的配重装配空间有限,影响配重的装配效率。因此,设计一种分子泵配重的方法是很有必要的。

如图4本申请一示例性实施例提供了一种用于分子泵配重的方法,包括:

将配重螺钉的一端装配导向套筒2的第三螺纹23上,其中,第三螺纹23沿着第一方向旋转;

将螺丝刀3的杆部32通过导向套筒2的另一端深入到导向套筒2的内部,且与装配到第三螺纹上的配重螺钉的顶部限位在一起,配重孔4中设有沿着第一方向旋转的第一螺纹41;

将配重螺钉远离导向套筒2的一端对准分子泵上的配重孔4;

沿着第一方向旋转螺丝刀3,使配重螺钉一端旋进配重孔4中与第一螺纹41配合,且使配重螺钉的另一端向远离导向筒的方向旋出,直至配重螺钉的至少三分之一的长度旋进到配重孔4中,配重螺钉的另一端与导向筒分离,一直到配重螺钉完全旋转到配重孔4中,装配结束。

在进行分子泵配重的操作时,需要先将所需的配重螺钉手动安装在导向套筒一端的第三螺纹上,且配重螺钉旋进第三螺纹的长度不小于该配重螺钉长度的三分之一,从而提高了配重螺钉与导向套筒之间装配的牢固性;在完成配重螺钉与导向套筒之间的装配后,将螺丝刀从导向套筒的另一端端进入到导向套筒内,使螺丝刀的杆部的顶到配重螺钉端部的一字槽中,从而使配重螺钉跟着螺丝刀旋转而转动;完成螺丝刀与导向套筒的装配后,使导向套筒上的配重螺钉对准叶轮上的配重孔。此时,顺时针旋转螺丝刀,使配重螺钉旋转进入到配重孔。待配重螺钉进入配重孔后,一手握紧导向套筒,一手继续操作螺丝刀。在将配重螺钉全部从导向套筒旋出后,在继续将配重螺钉旋进配重孔内部,直至配重孔的底部,旋紧完成配重装配。

在叶轮动平衡过程中,由于加减配重螺钉的孔位置距离叶齿的尖端较远,最大的在70.00mm以上,因此,使用镊子或者热缩管等工具进行装配很难一次性到位。然而,采用本申请的上述的分子泵的配重方法,其采用的配重装置,通过对配重螺钉起到定位导向作用,能够快速实现分子泵动平衡的配重装配过程中,配重螺钉与不同方向、不同角度的配重孔的之间的装配,解决了因配重螺钉对不正,而导致配重螺钉不能顺利对准配重孔的问题。

综上,本发明提供一种用于精密结构装配的装置和一种用于分子泵配重的方法,包括:操作部件和导向部件,其中,操作部件可将紧固件装配到精密结构上的安装孔中,安装孔的内周壁的周向上设有沿着第一方向旋转的第一螺纹,紧固件的一端设有与第一螺纹配合的第二螺纹;导向部件为具有两端开口的空腔,且可套设在操作部的外周,导向部件的一端设有第一限位结构;第一限位结构可使紧固件的另一端限位到导向部件上,且随着第一螺纹和第二螺纹装配过程,紧固件的另一端可脱离导向部件。使用该装置的分子泵配重方法,能够快速实现分子泵动平衡的配重装配过程中,配重螺钉与不同方向、不同角度的配重孔的之间的装配,解决了因配重螺钉对不正,而导致配重螺钉不能顺利对准配重孔的问题。同时,该装置结构简单便于操作。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。

除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或者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“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换等,均应包含在本申请的保护范围之内。

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