专利名称：用于封闭环境传递运动的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于气体流量计量领域，具体是一种应用磁场力在封闭环境内 部将运动传递到封闭环境以外从而实现运动传递的装置。
背景技术：
天然气作为一种清洁高效能源已经在国内外得到广泛的应用。由于天然 气的计量产品品种多，应用范围相对比较狭窄，国内对这方面技术的研究尚 处于起步阶段。国内企业许多基础技术从参考国外的经典应用，然后进行模 仿，消化吸收，再到创新；从无到有，不断发展壮大。用较短时间走过了国 外企业半个世纪走过的道路。
中国专利CN1388330A与2003年01月01日公开了一种用磁力传递机械 旋转运动的装置，它涉及一种传递运动的装置。它包含主动轮、从动轮，在 主动轮的圆周上均匀设置有多个主动磁体，在从动轮的圆周上均勾设置有多 个从动轮磁体；主动轮带动从动轮转动时，主动轮上至少有一个主动轮磁体 与从动轮上的从动轮磁体相对应，并且所对应的主动轮磁体与从动轮磁体的 极性相反。该装置采用磁力来传递机械旋转扭矩，使主动轮利用磁力带动从 动轮旋转，实现了传递运动的目的，主动轮和从动轮可以在非接触的状态下 传递旋转运动。
注这一专利产品磁场分布沿径向发散，磁体镶嵌在磁体架上(磁体 架铝制)，总体体积，重量都相对较大，磁场向外延伸面宽，磁场对外界干 扰大(特别是作为铸钢，铸铁类壳体,支架等)。因此，对于涡轮流量计来说， 这种结构体积大，磁场受周围铁制品影响大。尤其对小流量性能影响特别敏 感，故不适用涡轮流量计，如图1所示。
我们在开发涡轮流量计的过程中吸收了其它各种磁力耦合器产品的优 点。设计了这种采用径向磁力耦合进行运动传递的装置。所谓径向磁力耦合 指的是采用了各向异性分布的内外圆环形磁体，磁体本身做成多极均布磁
场，圆环形磁体的内外环磁体磁场沿圆周径向分布如图2所示。
主从动磁体磁场分布沿园环外测和内侧分布；磁泄漏小；传动效率高。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用在气体涡轮流量计上，用磁 场力在封闭环境内部将运动传递到封闭环境以外从而以较小的损耗实现运动传 递的装置。在这一装置中 一是采用了各向异性分布的内外圆环形磁体，磁体 本身做成多极均布磁场，圆环形磁体的内外环磁体均采用粘结稀土永磁材料， 并使其形成沿圆环圆周120°均匀分布的磁场力传递磁场运动。二是在两环形磁 体间进行气密隔离的结构(采用过渡密封座阶梯结构端面密封，中间滑动轴承支 承主动磁体)，过渡密封座采用310S不锈钢材料兼做气密承压器件和导磁器件， 既解决了磁场运动传递效率问题，又解决了高压环境的密封问题。
本实用新型提出的用于封闭环境传递运动的装置结构，包括传动轴(该传 动轴的一端装有传动销以传递轴旋转运动)，主动磁体支座和滑动轴承粘结配合 并与传动轴固定相接，滑动轴承中心孔与轴颈间隙配合，中心孔内的钢球与轴 颈端面接触，主动磁体粘结配合在主动磁体支座上；从动磁体支座与传动轴由 轴承作径向定位和轴向定位，从动磁体粘结配合在从动磁体支座上；主动磁体 和从动磁体分别套设在过渡密封座的内侧和外侧，构成均匀分布的磁场；过渡 密封座与轴颈径向过盈配合、轴向粘结配合；过渡密封座与轴颈均采用无磁性 材料制成。
本实用新型的用于封闭环境传递运动的装置具有以下优点 1、径向尺寸小，结构轻巧，加工简便；
2、 主从动磁体均布磁场力使得轴承径向力相互抵消，传动损耗小；
3、 安装方便，本实用新型适用于从lMPa到5MPa的各种封闭环境的运 动传递(低扭矩旋转运动M《0. OlNm)。
图1是已有专利技术CN1388330A磁场分布图 图2是本实用新型径向磁场分布图 图3是本实用新型磁力耦合器结构图
其中O为O型密封圈；l为销；2为传动轴；3为弹簧；4为主动磁体 支座；5为螺钉；6为滑动轴承；7为主动磁体；8为从动磁体；9为轴承； IO为从动磁体支座；ll为轴颈；12为钢球；13为过渡密封座；14为密封圈
座；15为弹簧轴套。
具体实施方式
以下结合附图，详细介绍本实用新型的实施例。
如图1所示图1是已有专利技术CN1388330A磁场分布图。 如图2所示，内圈磁体为主动磁体、外圈磁体为从动磁体。分别采用钕 铁硼粘结材料制作，磁场按三对磁极均匀分布，磁体磁感应强度最大处N与 S各3点均匀分布，内外圈各有6处；当内外圈两磁体的磁场分布均匀，磁 极的磁感应强度相同时，磁场的径向力处于平衡状态，其径向受力为零(实 际上因加工误差因素径向力为零做不到，但径向力相互作用以后减弱，对轴 承的作用力减小)。
工作原理如图3所示，
① 涡轮传动系统将运动传递到销1;
② 由销1传递到传动轴2 (与主动磁体7与主动磁体支座4粘结配合并 通过紧定螺钉5锁紧)再传递到主动磁体7;
③ 主动磁体7绕轴作旋转运动(磁场亦同步绕轴作旋转运动)；
④ 旋转磁场穿过过渡密封座(密封腔体)带动从动磁体8作同步旋转运
动；
⑤ 从动磁体8 (从动磁体8与从动磁体支座10粘结配合〉带动从动磁体 支座10作同步旋转；从而将封闭管道内涡轮机械运动输出到管道以外。
主动磁体7的轴向定位主动磁体支座4中滑动轴承6 (滑动轴承6与 主动磁体支座4粘结配合)其中心孔内的钢球12与轴颈11端面接触(轴端 面与钢球接触点越小阻力越小)完成轴向定位。
主动磁体7的径向定位主动磁体支座4中滑动轴承6中心孔与轴颈 11 (低阻力滑动摩擦)间隙配合兼作径向定位.
从动磁体支座10转动中心通过2个S683m轴承9以及作径向定位和轴 向定位；
过渡密封座13与轴颈11采用径向过盈配合加轴向粘结配合方式，能够 承受5MPa的工作压力。
值得注意的是涡轮旋转运动的信息在传递过程中的损失(摩擦阻力。 磁场力损耗)，使得运动传递效率下降，而这个效率对于微小扭矩的传动和 高速传动来说特别明显，而我们设计的这个磁力耦合器就是充分考虑磁场力 的作用，尽可能降低磁场力损耗，降低轴承正压力，减小传递过程中能量损
失的产物。
权利要求1、一种用于封闭环境传递运动的装置；其特征在于，主动磁体和从动磁体分别采用各向异性分布的磁性粉末材料粘结而成，从动磁体磁环内侧的3对磁极均匀分布；主动磁体位于密封座的内侧，从动磁环位于密封座外侧，构成主从动磁环同轴，同端面布局，均匀分布的磁场；过渡密封座与轴颈均采用无磁性材料310S。
2、 根据权利要求1所述的用于封闭环境传递运动的装置，其特征 在于，主动磁体外侧沿圆柱面有3对均布的磁极，从动磁体内侧沿圆柱 面亦有3对均布磁极。
专利摘要本实用新型属于气体流量计量领域，具体是一种应用磁场力在封闭环境内部将运动传递到封闭环境以外从而实现运动传递的装置。该装置通过主动磁体的磁场运动使封闭管道内的涡轮旋转运动传递到管道外部的从动磁体，从动磁体再驱动其它运动部件从而实现运动的传递。本实用新型适用于从1MPa到5MPa的各种封闭环境的运动传递(低扭矩旋转运动M≤0.01Nm)。
文档编号H02K51/00GK201210645SQ200720198848
公开日2009年3月18日 申请日期2007年12月4日 优先权日2007年12月4日
发明者万家宝, 治 姚, 王伟君 申请人:上海飞奥燃气设备有限公司