CN102128271A - 一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置 - Google Patents

一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置 Download PDF

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Abstract

一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置，属于机械工程磁性液体密封领域。构成该密封装置的第一轴承(3)、带第一橡胶密封圈的第一极靴(5)、永磁铁(6)、带第二橡胶密封圈的第二极靴(7)、第二轴承(9)依次安装在传动轴的轴肩(14)上；注入磁性液体；上述连接构成磁性液体密封组件，将磁性液体密封组件安装于金属套(1)内孔的台阶(15)上；通过螺钉(13)与金属套(1)的螺纹连接，将端盖(11)固定在金属套(1)上。所述的传动轴(12)材料为碳纤维/环氧树脂复合材料、硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂复合材料。解决了低温下磁性液体黏度增大导致传动轴扭矩增大和传动轴的安全性能降低的问题。

Description

一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置
技术领域
本发明属于机械工程磁性液体密封领域，特别适用于在低温环境中工作的雷达上的磁性液体密封装置。
技术背景
实际当中有些雷达周围的环境温度很低，而在很低的工作温度下，磁性液体的黏度会变大，导致轴的扭矩增大，比如：在正常温度下扭矩为1.6kg·m，在-40℃时，扭矩会达到7kg·m。这种扭矩增大会导致轴转速降低。另外，扭矩增大也会导致轴的安全性能降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：克服低温下磁性液体黏度增大导致轴扭矩增大，提高轴的安全性而提供一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置，使磁性液体保持合理的温度和黏度。
本发明解决其技术问题的技术方案：
一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置，该密封装置包括：金属套、第一轴承、第一橡胶密封圈、第一极靴、永磁铁、第二极靴、第二橡胶密封圈、第二轴承、磁性液体、端盖、传动轴、螺钉。所述部件之间的连接：
第一橡胶密封圈嵌在第一极靴内孔中的凹形槽中，第二橡胶密封圈嵌在第二极靴内孔中的凹形槽中。
第一轴承、带第一橡胶密封圈的第一极靴、永磁铁、带第二橡胶密封圈的第二极靴、第二轴承依次安装在传动轴的轴肩上。
将磁性液体注入到永磁铁的外圆环形面上。
上述连接构成磁性液体密封组件，将磁性液体密封组件安装于金属套内孔的台阶上。
通过螺钉与金属套的螺纹连接，将端盖固定在金属套上。
传动轴材料为纤维树脂复合材料，包括碳纤维/环氧树脂复合材料、硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂复合材料。
本发明的有益效果：
本发明的传动轴是采用纤维树脂复合材料制成，它接受雷达自身的电磁波，使非金属材料产生热量，该热量通过极靴传递给磁性液体，使磁性液体保持合理的温度和黏度，在-40℃时，扭矩为3kg·m，保证了传动轴的安全性能。
附图说明
图1具有自身微波加热的磁性液体密封装置结构图。
图2图1的A-A剖面图。
图3图1B的局部放大图。
图中：金属套1、密封空间2、第一轴承3、第一橡胶密封圈4、第一极靴5、永磁铁6、第二极靴7、第二橡胶密封圈8、第二轴承9、磁性液体10、端盖11、传动轴12、螺钉13、传动轴轴肩14、内孔的台阶15、极齿16。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：
一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置，见图1，该密封装置包括：金属套1、第一轴承3、第一橡胶密封圈4、第一极靴5、永磁铁6、第二极靴7、第二橡胶密封圈8、第二轴承9、磁性液体10、端盖11、传动轴12、螺钉13。所述部件之间的连接：
第一橡胶密封圈4嵌在第一极靴5内孔中的凹形槽中，第二橡胶密封圈8嵌在第二极靴7内孔中的凹形槽中，见图1、2。
第一轴承3、带第一橡胶密封圈的第一极靴5、永磁铁6、带第二橡胶密封圈的第二极靴7、第二轴承9依次安装在传动轴的轴肩14上。
将磁性液体10注入到永磁铁6的外圆环形面上。
上述连接构成磁性液体密封组件，将磁性液体密封组件安装于金属套1内孔的台阶15上。
通过螺钉13与金属套1的螺纹连接，将端盖11固定在金属套1上。
传动轴12选用碳纤维/环氧树脂复合材料制作。
传动轴12也可选用硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂复合材料。这两种材料均能接受雷达自身的电磁波，使硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂产生热量，加热磁性液体。
在完成具有电磁波加热的磁性液体密封装置的组装后，磁性液体10在磁场的作用下，被吸附在极齿16的和金属套1的内壁之间，实现磁性液体的密封，见图3。
在波段为2Hz到4Hz之间的雷达上使用该装置，非金属材料：碳纤维/环氧树脂复合材料、硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂复合材料受雷达电磁波的影响产生热量，热量传递给磁性液体。极靴与金属套的间隙为0.1mm，齿宽0.5mm，齿高2.5mm，磁性液体为煤油基四氧化三铁胶体，四氧化三铁粒径为4nm，永磁铁选用铷铁硼材料。该装置在-40℃时，转动扭矩从7kg·m降到3kg·m，气体的泄漏率小于10-11pal·m3/s，并且无漏磁问题。

Claims (1)

1.一种具有自身微波加热的磁性液体密封装置，该密封装置包括：金属套(1)、第一轴承(3)、第一橡胶密封圈(4)、第一极靴(5)、永磁铁(6)、第二极靴(7)、第二橡胶密封圈(8)、第二轴承(9)、磁性液体(10)、端盖(11)、传动轴(12)、螺钉(13)；所述部件之间的连接：
第一橡胶密封圈(4)嵌在第一极靴(5)内孔中的凹形槽中，第二橡胶密封圈(8)嵌在第二极靴(7)内孔中的凹形槽中；
第一轴承(3)、带第一橡胶密封圈的第一极靴(5)、永磁铁(6)、带第二橡胶密封圈的第二极靴(7)、第二轴承(9)依次安装在传动轴的轴肩(14)上；
将磁性液体(10)注入到永磁铁(6)的外圆环形面上；
上述连接构成磁性液体密封组件，将磁性液体密封组件安装于金属套(1)内孔的台阶(15)上；
通过螺钉(13)与金属套(1)的螺纹连接，将端盖(11)固定在金属套(1)上；
其特征在于：传动轴(12)材料为纤维树脂复合材料，包括碳纤维/环氧树脂复合材料、硼纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧树脂复合材料。
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