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單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置的製作方法

2023-07-18 12:37:21 1

專利名稱:單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置的製作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種單晶矽爐傳動用磁性液體密封裝置,屬密封構件類中的磁性液體密封構件。
目前國內生產單晶矽的專用爐子,其傳動部分均採用氟橡膠密封元件進行密封。這種密封雖然具有結構簡單,造價低廉的優點,但其缺陷也是明顯的。由於這種接觸形式密封是靠密封面間的壓緊力和密封件的彈性變形來達到密封功能的,所以在動密封狀態中,密封件與轉軸之間相互運動產生的磨擦既是不可避免的,也是一定會產生磨損的。正是由於這種磨損和密封件的老化,會降低密封件的使用壽命,造成密封功能喪失,從而影響單晶爐內的真空度,並由此影響單晶產品的品質。
本實用新型發明的目的為單晶矽爐提供一種全新的軸密封裝置,不僅希望它能克服一般橡膠質密封圈易老化不抗磨損的缺陷,而且希望其具有良好的密封性能,能有效地保證爐內的真空度。
本發明由以下技術方案來實現這種單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置,包括上傳動密封構件(1)和下傳動密封構件(2),其特徵在於所述傳動軸(3)上設置著一個由該傳動軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)、旋轉蓋(6)密封墊圈(7)組合成的可密封區間;該區間段的傳動軸(3)上交錯迭置著環狀極靴(8)和永磁體(9),在貼近傳動軸(3)的極靴(8)內徑面上,開有數道橫截面是矩形的極齒凹槽(10),在該極齒(11)與傳動軸(3)的微小間隙中,充填著磁性液體(12)。
所述的極靴(8)的內徑面上至少有一條極齒凹槽(10)。
所述的極齒凹槽(10)橫截面也可以是側置梯形或圓弧形。
所述的極靴(8)按南北極交錯方式排布。
根據以上方案設計的這種單晶矽爐用磁性液體密封裝置,與傳統橡膠件密封結構相比,具有以下優點。
第一、包圍著傳動軸的磁性液體能夠對氣體、包括蒸汽和霧,以及其它汙染物產生嚴密的隔絕密封,具有不可測量的洩漏率;在1×10-11標準cc氮氣/每秒的質譜測定法下,其洩漏率為零。
第二、由於磁性液體由惰性、穩定、低蒸氣壓的磁性液體和永磁體及極靴構成,因而基本上沒有機械磨損,在某些情況下可使用幾十年,因而可靠性很高。
第三、能承受高速運轉,保持比較低的扭矩傳遞和運轉平穩性。


圖1為本實用新型的結構示意圖;附圖2為單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置的上密封構件示意圖;附圖3為單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置的下密封構件示意圖。
以下結合附圖,進一步描述本實用新型,並給出實施例。
如附圖所示的單晶矽爐傳動用磁性液體密封裝置,包括了上密封構件(1)和下密封構件(2),該兩密封構件均由一傳動軸(3)和輔助支架(4)和螺母(5)、旋轉蓋(6)、密封墊圈(7)或者緊固螺栓(13)等組成,其上、下傳動密封構件的一個共同特徵是圍繞著傳動軸(3),設置著一個由該傳動軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)或緊固螺栓(13)、旋轉蓋(6)、密封墊圈(7)等組合成的一個可密封區間。在該區間段的傳動軸(3)上交錯迭置著若干片環狀極靴(8)和環狀永磁體(9),其上下兩頂部各置一密封墊圈(7),其中在貼近傳動軸(3)的極靴(8)的內徑面上,開設有若干截面呈矩形,等腰梯形或半圓弧形的極齒凹槽(10),在該極齒凹槽(10)的極齒(11)與傳動軸(3)的微小間隙中充填著磁性液體(12),由此構成具有密封功能的磁性液體密封室。
該磁性液體密封室的密封原理是利用磁性液體對磁場的響應特性來達到密封功能。靜止的極靴(8)和永磁體(9)以及導磁性良好的傳動軸(3)組成一個磁場,並根據設計將磁力線聚集在每一塊極靴(8)的半徑間隙下,使填充於極齒(11)與傳動軸(3)間隙中的磁性液體局部集中,形成一個個環繞傳動軸(3)的「O」形同心等圓環,從而獲得可靠的密封。
在實際應用中,設於極靴(8)上的極齒凹槽(11)也可以設於傳動軸(3)上。據測試表明這種由磁性液體形成的「O」形密封環,每單一級可耐0.2個大氣壓,設計好時每一級可耐1.2個大氣壓;而整個密封件的耐壓能力近似為每級耐壓能力總和。
本技術方案可應用於TDR-80、TDR-62、TDR-62B、TDR-50的單晶矽爐的傳動軸密封中,也可以在其它一些類似要求和類似結構的傳動軸密封中。
權利要求1.一種單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置,包括上傳動密封構件(1)和下傳動密封構件(2),其特徵在於所述的傳動軸(3)上設置著一個由該傳動軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)、旋轉蓋(6)、密封墊圈(7)組合成的可密封區間;該區間段的傳動軸(3)上交錯迭置著環狀極靴(8)和永磁體(9),在貼近傳動軸(3)的極靴(8)的內徑面上,開設有數道橫截面呈矩形、極齒凹槽(10),在該極齒(11)與傳動軸(3)的微小間隙中,充填著磁性液體(12)。
2.根據權利要求1所述的單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置,其特徵在於所述的極靴(8)的內徑面上至少有一條極齒凹槽(10)為至少一道。
3.根據權利要求1和2所述的一種單晶爐傳動軸用磁性液體密封裝置,其特徵在於所述極靴(8)應按南北磁極的交錯方式排布。
專利摘要本實用新型介紹的單晶矽爐傳動軸用磁性液體密封裝置,包括上傳動密封構件和下傳動密封構件構成,其特徵在於所述傳動軸上設置著一個由傳動軸與輔助支架、螺母、或緊固螺栓、旋轉蓋、密封墊圈等組合成的可密封區間,在該區間段內的傳動軸上交錯迭置著若干片環狀極靴和環狀永磁體,其上下兩頂部各置一密封墊圈、在貼近傳動軸的極靴內徑面上,開設有若干凹槽,在極靴的極齒與傳動軸微小間隙內充填著磁性液體。
文檔編號C30B35/00GK2315358SQ97239008
公開日1999年4月21日 申請日期1997年10月16日 優先權日1997年10月16日
發明者李德才 申請人:劉昆湘

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