一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置的製作方法

2023-06-12 10:55:16 2

專利名稱：一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於機械工程磁性液體密封領域，特別適用於在低溫環境中工作的雷達上 的磁性液體密封裝置。
背景技術：
實際當中有些雷達周圍的環境溫度很低，而在很低的工作溫度下，磁性液體的黏 度會變大，導致軸的扭矩增大，比如在正常溫度下扭矩為1. 6kg · m，在-40°c時，扭矩會達 到7kg·!!!。這種扭矩增大會導致軸轉速降低。另外，扭矩增大也會導致軸的安全性能降低。

發明內容
本發明所要解決的技術問題克服低溫下磁性液體黏度增大導致軸扭矩增大，提 高軸的安全性而提供一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置，使磁性液體保持合理的 溫度和黏度。本發明解決其技術問題的技術方案一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置，該密封裝置包括金屬套、第一軸 承、第一橡膠密封圈、第一極靴、永磁鐵、第二極靴、第二橡膠密封圈、第二軸承、磁性液體、 端蓋、傳動軸、螺釘。所述部件之間的連接第一橡膠密封圈嵌在第一極靴內孔中的凹形槽中，第二橡膠密封圈嵌在第二極靴 內孔中的凹形槽中。第一軸承、帶第一橡膠密封圈的第一極靴、永磁鐵、帶第二橡膠密封圈的第二極 靴、第二軸承依次安裝在傳動軸的軸肩上。將磁性液體注入到永磁鐵的外圓環形面上。上述連接構成磁性液體密封組件，將磁性液體密封組件安裝於金屬套內孔的臺階 上。通過螺釘與金屬套的螺紋連接，將端蓋固定在金屬套上。 傳動軸材料為纖維樹脂複合材料，包括碳纖維/環氧樹脂複合材料、硼纖維/環氧 樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧樹脂複合材料。本發明的有益效果本發明的傳動軸是採用纖維樹脂複合材料製成，它接受雷達自身的電磁波，使非 金屬材料產生熱量，該熱量通過極靴傳遞給磁性液體，使磁性液體保持合理的溫度和黏度， 在_40°C時，扭矩為3kg · m，保證了傳動軸的安全性能。


圖1具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置結構圖。圖2圖1的A-A剖面圖。圖3圖IB的局部放大圖。
圖中金屬套1、密封空間2、第一軸承3、第一橡膠密封圈4、第一極靴5、永磁鐵6、 第二極靴7、第二橡膠密封圈8、第二軸承9、磁性液體10、端蓋11、傳動軸12、螺釘13、傳動 軸軸肩14、內孔的臺階15、極齒16。
具體實施例方式以附圖為具體實施方式
對本發明作進一步說明一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置，見圖1，該密封裝置包括金屬套1、 第一軸承3、第一橡膠密封圈4、第一極靴5、永磁鐵6、第二極靴7、第二橡膠密封圈8、第二 軸承9、磁性液體10、端蓋11、傳動軸12、螺釘13。所述部件之間的連接第一橡膠密封圈4嵌在第一極靴5內孔中的凹形槽中，第二橡膠密封圈8嵌在第 二極靴7內孔中的凹形槽中，見圖1、2。第一軸承3、帶第一橡膠密封圈的第一極靴5、永磁鐵6、帶第二橡膠密封圈的第二 極靴7、第二軸承9依次安裝在傳動軸的軸肩14上。將磁性液體10注入到永磁鐵6的外圓環形面上。上述連接構成磁性液體密封組件，將磁性液體密封組件安裝於金屬套1內孔的臺 階15上。通過螺釘13與金屬套1的螺紋連接，將端蓋11固定在金屬套1上。傳動軸12選用碳纖維/環氧樹脂複合材料製作。傳動軸12也可選用硼纖維/環氧樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧樹脂複合材料。 這兩種材料均能接受雷達自身的電磁波，使硼纖維/環氧樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧 樹脂產生熱量，加熱磁性液體。在完成具有電磁波加熱的磁性液體密封裝置的組裝後，磁性液體10在磁場的作 用下，被吸附在極齒16的和金屬套1的內壁之間，實現磁性液體的密封，見圖3。在波段為2Hz到4Hz之間的雷達上使用該裝置，非金屬材料碳纖維/環氧樹脂復 合材料、硼纖維/環氧樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧樹脂複合材料受雷達電磁波的影響 產生熱量，熱量傳遞給磁性液體。極靴與金屬套的間隙為0. 1mm，齒寬0. 5mm，齒高2. 5mm，磁 性液體為煤油基四氧化三鐵膠體，四氧化三鐵粒徑為4nm，永磁鐵選用銣鐵硼材料。該裝置 在-40°C時，轉動扭矩從7kg · m降到3kg · m，氣體的洩漏率小於KT11paI · m3/s,並且無漏 磁問題。
權利要求
1. 一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置，該密封裝置包括金屬套(1)、第一 軸承(3)、第一橡膠密封圈0)、第一極靴(5)、永磁鐵(6)、第二極靴(7)、第二橡膠密封圈 (8)、第二軸承(9)、磁性液體(10)、端蓋(11)、傳動軸(12)、螺釘(13)；所述部件之間的連 接第一橡膠密封圈(4)嵌在第一極靴(5)內孔中的凹形槽中，第二橡膠密封圈(8)嵌在 第二極靴(7)內孔中的凹形槽中；第一軸承(3)、帶第一橡膠密封圈的第一極靴(5)、永磁鐵(6)、帶第二橡膠密封圈的第 二極靴(7)、第二軸承(9)依次安裝在傳動軸的軸肩(14)上； 將磁性液體(10)注入到永磁鐵(6)的外圓環形面上；上述連接構成磁性液體密封組件，將磁性液體密封組件安裝於金屬套(1)內孔的臺階 (15)上；通過螺釘(1 與金屬套(1)的螺紋連接，將端蓋(11)固定在金屬套(1)上； 其特徵在於傳動軸(1 材料為纖維樹脂複合材料，包括碳纖維/環氧樹脂複合材料、 硼纖維/環氧樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧樹脂複合材料。
全文摘要
一種具有自身微波加熱的磁性液體密封裝置，屬於機械工程磁性液體密封領域。構成該密封裝置的第一軸承(3)、帶第一橡膠密封圈的第一極靴(5)、永磁鐵(6)、帶第二橡膠密封圈的第二極靴(7)、第二軸承(9)依次安裝在傳動軸的軸肩(14)上；注入磁性液體；上述連接構成磁性液體密封組件，將磁性液體密封組件安裝於金屬套(1)內孔的臺階(15)上；通過螺釘(13)與金屬套(1)的螺紋連接，將端蓋(11)固定在金屬套(1)上。所述的傳動軸(12)材料為碳纖維/環氧樹脂複合材料、硼纖維/環氧樹脂複合材料或玻璃纖維/環氧樹脂複合材料。解決了低溫下磁性液體黏度增大導致傳動軸扭矩增大和傳動軸的安全性能降低的問題。
文檔編號F16J15/43GK102128271SQ201110008680
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月16日 優先權日2011年1月16日
發明者李德才, 王凡 申請人:北京交通大學