专利名称：减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于机械工程密封技术领域，特别适用于旋转轴的磁性液体密封。
背景技术：
现在通用旋转轴的磁性液体密封结构，旋转轴为非磁性材料，过去采用增加一个磁性材料的轴套结构，一方面使装置的径向尺寸增加，空间增大，但是在相当多的具体应用场合时，装置的实际空间尺寸一定，致使原本从其它因素考虑很合适用磁性液体密封的场合，因为该因素而最终不能应用；另一方面也增加了装配的难度。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，现有的真空应用领域如各种真空泵、镀膜机等因受空间尺寸限制而未能采用磁性液体密封，为此，提供一种减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置。
本实用新型的技术方案在密封装置两轴承之间的旋转轴的相应位置上镀导磁层，使得空间尺寸变小，从而能够采用磁性液体密封，达到很好的密封效果要求。
减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置包括套、轴承、导磁膜、橡胶密封圈、极靴、永磁铁、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘、轴。在两轴承之间的非磁性轴的相应位置表面上，加工一个深度为0.1～0.2mm的凹槽，在凹槽处镀一层厚度和深度相同的镍或钴材料的导磁膜。安装时先将橡胶密封圈嵌入极靴中，然后依次将轴承、嵌完橡胶密封圈的极靴、永磁铁、另一个嵌完橡胶密封圈的极靴、另一个轴承安装到套的内凸台右侧，然后装上调节垫片和法兰盘，用螺钉固定，将以上零件压紧，将磁性液体注入极靴的极齿之间，最后装上镀有导磁膜的轴。磁性液体在磁场的作用下吸附在极靴的极齿间隙中，形成可靠密封。
本实用新型的有益效果是，采用减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置，不仅具有空间尺寸变小，密封效果不变的优点，而且装配方法简单。
图1减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置结构图图2A局部放大图图中螺纹孔1、套2、轴承3、导磁膜4、橡胶密封圈5、极靴6、永磁铁7、极靴8、磁性液体9、轴承10、调节垫片11、螺钉12、法兰盘13、轴14。
具体实施方式
以附图为具体实施方式
对本实用新型作进一步说明减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置包括套2、轴承3、导磁膜4、橡胶密封圈5、极靴6、永磁铁7、极靴8、磁性液体9、轴承10、调节垫片11、螺钉12、法兰盘13、轴14。安装时先将橡胶密封圈5嵌入极靴6和极靴8中，然后依次将轴承3、嵌完橡胶密封圈5的极靴6、永磁铁7、嵌完橡胶密封圈5的极靴8、轴承10安装到套2的内凸台右侧，然后装上调节垫片11和法兰盘13，用螺钉12固定，将以上零件压紧，将磁性液体9注入极靴6和极靴8的极齿之间，最后装上镀有导磁膜4的轴14。磁性液体9在磁场的作用下吸附在极靴6和极靴8的极齿间隙中，形成可靠密封。
在密封装置的轴承3与轴承10之间的非磁性轴14的相应位置表面上，加工一个深度为0.1～0.2mm的凹槽，在凹槽处镀一层厚度和深度相同的镍或钴材料的导磁膜4，解决了过去因采用磁性材料轴套带来装置径向尺寸增加的问题，从而减小装置的径向尺寸，使以前因为径向尺寸较小而不能应用磁性液体密封的场合，能够使用磁性液体密封。
调节垫片11在装配时用于调整轴向距离。螺纹孔1是为了和其他装置相连而设计的。
套2、调节垫片11和螺钉12都由非磁性材料制成，如不锈钢等。
在极靴6和极靴8的外圆柱面上设放置橡胶密封圈5的槽，极靴6和极靴8两侧各设计一个凸台，一个凸台的作用是隔离磁路，防止磁性液体9吸附到轴承3和轴承10；另一个凸台是固定永磁铁7的位置。极靴6和极靴8的材料选用电工纯铁。
轴承3和轴承10型号相同。
永磁铁7根据实际温度的要求选用铷铁硼或钐钴或铝镍钴材料，常温下选用铷铁硼，温度在300℃以下时选用钐钴，温度在400℃时选用铝镍钴。
极齿的级数根据密封的压差条件确定，每级的密封能力为0.5大气压。极靴与轴的间隙为0.1～0.2mm，极齿的齿宽是间隙的3～5倍，齿高是间隙的20～30倍。
磁性液体的种类可以根据密封气体和温度环境的不同，选择不同基载液的磁性液体，在装配时一次注入。一般真空密封时选用煤油或碳氢化合物或二脂类基载液，耐酸耐碱时选用氟碳基载液。低温下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二脂类基载液。
使用实例常温下对镀膜机的直径为80mm的非磁性旋转轴进行真空密封设计，在两轴承之间的轴的相应位置表面上，加工一个深度为0.15mm的凹槽，用电镀的方法在凹槽处镀一层厚度为0.15mm的镍材料的导磁膜，采用6级极齿密封，极靴与轴的间隙为0.1mm，极齿的齿宽0.5mm，齿高2.5mm，注入5ml的煤油基磁性液体，永磁铁选用铷铁硼材料。该密封装置的径向空间尺寸比采用导磁的轴套结构减小5mm，而密封能力不变。
使用实例常温下对真空泵的直径为50mm的非磁性旋转轴进行真空密封设计，在两轴承之间的轴的相应位置表面上，加工一个深度为0.15mm的凹槽，用电镀的方法在凹槽处镀一层厚度为0.1mm的钴材料的导磁膜，采用6级极齿密封，极靴与轴的间隙为0.1mm，极齿的齿宽0.5mm，齿高2.5mm，注入5ml的煤油基磁性液体，永磁铁选用铷铁硼材料。该密封装置的径向空间尺寸比采用导磁的轴套结构减小4mm，而密封能力不变。
上述密封装置同样适用于正压密封。
权利要求1.一种减小空间尺寸的磁性液体密封装置，该装置安装时，依次将轴承(3)、带橡胶密封圈(5)的极靴(6)、永磁铁(7)、带橡胶密封圈(5)的极靴(8)、轴承(10)安装到套(2)的内凸台右侧，然后装上调节垫片(11)和法兰盘(13)，用螺钉(12)固定，将以上零件压紧，将磁性液体(9)注入极靴(6)和极靴(8)的极齿之间，最后装上非磁性轴(14)；其特征是，在密封装置的轴承(3)和轴承(10)之间的轴(14)的相应位置表面上，加工一个深度为0.1～0.2mm的凹槽，在凹槽处镀一层厚度和深度相同的镍或钴材料的导磁膜(4)。
专利摘要一种减小空间尺寸的磁性液体密封装置，该装置安装时，依次将轴承(3)、极靴(6)、永磁铁(7)、极靴(8)、轴承(10)安装到套(2)的内凸台右侧，然后装上调节垫片(11)和法兰盘(13)，用螺钉(12)固定，将以上零件压紧，将磁性液体(9)注入极靴(6)和极靴(8)的极齿之间，最后装上镀有导磁膜(4)的轴(14)。在轴承(3)和轴承(10)之间的非磁性轴(14)的相应位置表面上，加工一个深度为0.1～0.2mm的凹槽，在凹槽处镀一层厚度和深度相同的镍或钴材料的导磁膜(4)。这种减小径向空间尺寸的磁性液体密封装置，不仅具有空间尺寸变小，密封效果不变的优点，而且装配方法简单。
文档编号F16J15/00GK2660238SQ200320126699
公开日2004年12月1日 申请日期2003年12月12日 优先权日2003年12月12日
发明者李德才, 兰惠清, 许海平, 崔海蓉, 何新智, 炊海春, 廖平 申请人:北京交通大学