CN104882998A - 一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，包括驱动电机（1），所述驱动电机（1）的输出轴直接与磁力联轴器外磁缸（2）固定相连，在磁力联轴器外磁缸（2）的内侧设有与磁力联轴器外磁缸（2）相对应的磁力联轴器内磁缸（3），磁力联轴器内磁缸（3）直接与行星减速机（4）的输入太阳轮（41）顶端固定相连，输入太阳轮（41）通过与行星轮（42）相互啮合且行星轮（42）的另一侧与齿圈（43）相互啮合，齿圈（43）的下端与输出主轴（5）的上端固定相连。本发明通过磁场作用将电机扭矩传递给磁力联轴器内磁缸后通过内置的行星减速机减速，实现大扭矩传动；磁块用量低使得成本降低且磁涡流热小，适宜推广使用。

Description

一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置

技术领域

本发明涉及顶入式化工机械搅拌设备技术领域，具体涉及一种降低成本并实现大扭矩传动的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置。

背景技术

目前，化工搅拌应用中主要采用机械密封和填料密封。机械密封是靠一对或数对垂直于轴作相对滑动的端面在流体压力和补偿机构的弹力(或磁力)作用下保持动环和静环贴合并配以辅助密封而达到阻漏的轴封装置。填料密封是填料装入填料腔以后，经压盖螺丝对它作轴向压缩，当轴与填料有相对运动时，由于填料的塑性，使它产生径向力，并与轴紧密接触。与此同时，填料中浸渍的润滑剂被挤出，在接触面之间形成油膜。由于接触状态并不是特别均匀的，接触部位便出现“边界润滑”状态，称为“轴承效应”；而未接触的凹部形成小油槽，有较厚的油膜，接触部位与非接触部位组成一道不规则的迷宫，起阻止液流泄漏的作用。

机械密封不能绝对密封，允许有微量的泄露污染，并有高温高压的限制范围。填料密封在运行过程中,容易受到磨损、浸蚀、老化、干涸、温度等因素的影响,逐渐失去致密性能而导致渗漏。因此，在化工过程中，高温，高压，高真空，高转速下进行的各种易燃，易爆，高度危险介质的化学反应，机械密封和填料密封容易出现密封失效和泄漏污染，危险等问题。

中国专利201420543667.1公开了一种用于磁力搅拌器的磁力密封装置，该专利彻底解决了过去机械密封、填料密封容易出现密封失效及泄漏污染问题，以及磁力密封中传动主轴的支撑轴承润滑和泄漏问题。但由于该专利技术方案中的磁传动是通过外磁钢转动，带动内磁钢转动，内磁钢与外磁钢用隔离套密封隔离；在传递大扭矩时，需要大量的磁钢，增加成本，并且增加机构的难度，使磁传动无法运用到大扭矩传动。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种降低成本并实现大扭矩传动的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置。

本发明的目的是通过以下技术方案解决的：

一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，包括驱动电机，其特征在于：所述驱动电机的输出轴直接与磁力联轴器外磁缸固定相连，在磁力联轴器外磁缸的内侧设有与磁力联轴器外磁缸相对应的磁力联轴器内磁缸，磁力联轴器内磁缸直接与行星减速机的输入太阳轮顶端固定相连，输入太阳轮通过与行星轮相互啮合且行星轮的另一侧与齿圈相互啮合，齿圈的下端与输出主轴的上端固定相连，驱动电机的输出轴带动磁力联轴器外磁缸作旋转运动，磁力联轴器外磁缸通过磁场作用驱动磁力联轴器内磁缸作旋转运动，磁力联轴器内磁缸通过行星减速机带动输出主轴旋转做功。

所述的行星减速机包括固定支撑法兰，输入太阳轮向下穿过固定支撑法兰后与输出主轴的上端通过轴承相连接，位于固定支撑法兰下方的行星轮通过销轴固定在固定支撑法兰上后分别与输入太阳轮和齿圈啮合相连，齿圈的上方设有齿圈压紧盖，长螺栓向下依次穿过齿圈压紧盖、齿圈和输出主轴将齿圈压紧盖、齿圈和输出主轴固定相连，磁力联轴器内磁缸带动输入太阳轮旋转运动，输入太阳轮通过与其啮合相连的行星轮带动齿圈旋转运动并进而驱动输出主轴旋转做功，实现了磁力联轴器内磁缸通过行星减速机带动输出主轴旋转做功。

所述输入太阳轮的外壁、齿圈的内壁和输出主轴的顶部构成底部封闭的上润滑介质腔，在上润滑介质腔中设有与固定支撑法兰上的上润滑介质加注口相连通的上润滑介质加注管，上润滑介质加注管的下端出口处位于上润滑介质腔的底部以防止润滑介质加注时溅出上润滑介质腔；且在齿圈压紧盖的内侧壁与固定支撑法兰的下部外侧壁之间设有上油封。

所述行星轮的内腔和销轴之间设置有滚子且行星轮的底部之间通过行星架相连，销轴依次穿过行星架、行星轮和固定支撑法兰的底部固定相连。

所述固定支撑法兰的上方通过电机法兰支撑座与驱动电机固定相连，使得驱动电机、电机法兰支撑座和固定支撑法兰在行星减速机的上方构成一个封闭的腔体。

所述的长螺栓向下依次穿过齿圈压紧盖、齿圈和输出主轴与输出轴支撑座固定相连，输出轴支撑座和输出主轴之间设有支撑座法兰，支撑座法兰的外侧与输出轴支撑座之间通过圆锥滚子轴承组连接，在支撑座法兰的顶部设有与其固定相连的轴承压盖，轴承压盖的外侧与输出轴支撑座的上部内侧之间设有第一油封且在支撑座法兰的下部外侧与输出轴支撑座的底端内侧之间设有第二油封，第一油封和第二油封将支撑座法兰和输出轴支撑座之间的间隙形成的下润滑介质腔密封，同时在支撑座法兰上设有与下润滑介质腔相连通的下润滑介质加注口。

所述支撑座法兰的底部内侧通过PTFE油封和耐磨轴套与输出主轴之间接触相连，且支撑座法兰与其下方的罐子连接法兰固定相连。

所述固定支撑法兰的下方设有与其固定相连的密封机架，密封机架的下端通过螺栓依次与支撑座法兰、罐子连接法兰固定相连。

所述的磁力联轴器外磁缸和磁力联轴器内磁缸之间设有隔离密封筒，行星减速机位于磁力联轴器内磁缸的下方且通过输入太阳轮与磁力联轴器内磁缸固定相连使得行星减速机的传动部分与磁力联轴器外磁缸内外隔离。

本发明相比现有技术有如下优点：

本发明通过驱动电机直接与磁力联轴器外磁缸相连接驱动，然后通过磁场作用将电机扭矩传递给磁力联轴器内磁缸，最后通过内置的行星减速机减速，增加扭矩，实现大扭矩传动；上述结构减少了内外磁缸的磁块用量，降低了成本且磁涡流热小。

本发明通过上润滑介质腔和下润滑介质腔的设置，使得齿轮和轴承的润滑得到保证；同时通过磁场驱动，达到完全密封的效果，彻底解决了机械密封和填料密封难以解决的密封失效和泄漏污染的问题，且各轴承用润滑介质不泄漏，彻底解决了轴承润滑介质的泄漏问题。

附图说明

附图1为本发明的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置结构示意图。

其中：1—驱动电机；2—磁力联轴器外磁缸；3—磁力联轴器内磁缸；4—行星减速机；41—输入太阳轮；42—行星轮；43—齿圈；44—固定支撑法兰；45—销轴；46—齿圈压紧盖；47—长螺栓；48—行星架；49—滚子；5—输出轴；6—上润滑介质腔；61—上润滑介质加注口；62—上润滑介质加注管；63—上油封；7—电机法兰支撑座；8—输出轴支撑座；9—支撑座法兰；10—圆锥滚子轴承组；11—轴承压盖；12—第一油封；13—第二油封；14—下润滑介质腔；141—下润滑介质加注口；15—PTFE油封；16—耐磨轴套；17—罐子连接法兰；18—密封机架；19—隔离密封筒。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示：一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，包括驱动电机1，该驱动电机1的输出轴直接与磁力联轴器外磁缸2固定相连，在磁力联轴器外磁缸2的内侧设有与磁力联轴器外磁缸2相对应的磁力联轴器内磁缸3，磁力联轴器外磁缸2和磁力联轴器内磁缸3之间设有隔离密封筒19，行星减速机4位于磁力联轴器内磁缸3的下方且通过输入太阳轮41与磁力联轴器内磁缸3固定相连使得行星减速机4的传动部分与磁力联轴器外磁缸2内外隔离；磁力联轴器内磁缸3直接与行星减速机4的输入太阳轮41顶端固定相连，输入太阳轮41通过与行星轮42相互啮合且行星轮42的另一侧与齿圈43相互啮合，齿圈43的下端与输出主轴5的上端固定相连，驱动电机1的输出轴带动磁力联轴器外磁缸2作旋转运动，磁力联轴器外磁缸2通过磁场作用驱动磁力联轴器内磁缸3作旋转运动，磁力联轴器内磁缸3通过行星减速机4带动输出主轴5旋转做功。

具体来说，上述的行星减速机4还包括固定支撑法兰44，输入太阳轮41向下穿过固定支撑法兰44后与输出主轴5的上端通过轴承相连接，位于固定支撑法兰44下方的行星轮42通过销轴45固定在固定支撑法兰44上后分别与输入太阳轮41和齿圈43啮合相连，在行星轮42的内腔和销轴45之间设置有滚子49且行星轮42的底部之间通过行星架48相连，销轴45依次穿过行星架48、行星轮42和固定支撑法兰44的底部固定相连；齿圈43的上方设有齿圈压紧盖46，长螺栓47向下依次穿过齿圈压紧盖46、齿圈43和输出主轴5将齿圈压紧盖46、齿圈43和输出主轴5固定相连，磁力联轴器内磁缸3带动输入太阳轮41旋转运动，输入太阳轮41通过与其啮合相连的行星轮42带动齿圈43旋转运动并进而驱动输出主轴5旋转做功，实现了磁力联轴器内磁缸3通过行星减速机4带动输出主轴5旋转做功。为对行星减速机4中涉及到的齿轮和轴承进行润滑，该输入太阳轮41的外壁、齿圈43的内壁和输出主轴5的顶部构成底部封闭的上润滑介质腔6，在上润滑介质腔6中设有与固定支撑法兰44上的上润滑介质加注口61相连通的上润滑介质加注管62，上润滑介质加注管62的下端出口处位于上润滑介质腔6的底部以防止润滑介质加注时溅出上润滑介质腔6；且在齿圈压紧盖46的内侧壁与固定支撑法兰44的下部外侧壁之间设有上油封63。

与行星减速机4的功能和结构相关的是，长螺栓47向下依次穿过齿圈压紧盖46、齿圈43和输出主轴5与输出轴支撑座8固定相连，输出轴支撑座8和输出主轴5之间设有支撑座法兰9，支撑座法兰9的外侧与输出轴支撑座8之间通过圆锥滚子轴承组10连接，在支撑座法兰9的顶部设有与其固定相连的轴承压盖11，轴承压盖11的外侧与输出轴支撑座8的上部内侧之间设有第一油封12且在支撑座法兰9的下部外侧与输出轴支撑座8的底端内侧之间设有第二油封13，第一油封12和第二油封13将支撑座法兰9和输出轴支撑座8之间的间隙形成的下润滑介质腔14密封，同时在支撑座法兰9上设有与下润滑介质腔14相连通的下润滑介质加注口141。同时支撑座法兰8的底部内侧通过PTFE油封15和耐磨轴套16与输出主轴5之间接触相连，且支撑座法兰8与其下方的罐子连接法兰17固定相连。

另外该用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置还包括相关的外壳式结构，其中，在固定支撑法兰44的上方通过电机法兰支撑座7与驱动电机1固定相连，使得驱动电机1、电机法兰支撑座7和固定支撑法兰44在行星减速机4的上方构成一个封闭的腔体；在固定支撑法兰44的下方设有与其固定相连的密封机架18，密封机架18的下端通过螺栓依次与支撑座法兰9、罐子连接法兰17固定相连。

本发明的工作过程如下：驱动电机1的输出轴带动磁力联轴器外磁缸2作旋转运动，磁力联轴器外磁缸2通过磁场作用驱动磁力联轴器内磁缸3作旋转运动，磁力联轴器内磁缸3带动输入太阳轮41旋转运动，输入太阳轮41通过与其啮合相连的行星轮42带动齿圈43旋转运动并进而驱动输出主轴5旋转做功，实现了磁力联轴器内磁缸3通过行星减速机4带动输出主轴5旋转做功的目的。

本发明通过驱动电机1直接与磁力联轴器外磁缸2相连接驱动，然后通过磁场作用将电机扭矩传递给磁力联轴器内磁缸3，最后通过内置的行星减速机4减速，增加扭矩，实现大扭矩传动；上述结构减少了内外磁缸的磁块用量，降低了成本且磁涡流热小。本发明通过上润滑介质腔6和下润滑介质腔14的设置，使得齿轮和轴承的润滑得到保证；同时通过磁场驱动，达到完全密封的效果，彻底解决了机械密封和填料密封难以解决的密封失效和泄漏污染的问题，且各轴承用润滑介质不泄漏，彻底解决了轴承润滑介质的泄漏问题。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内；本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，包括驱动电机（1），其特征在于：所述驱动电机（1）的输出轴直接与磁力联轴器外磁缸（2）固定相连，在磁力联轴器外磁缸（2）的内侧设有与磁力联轴器外磁缸（2）相对应的磁力联轴器内磁缸（3），磁力联轴器内磁缸（3）直接与行星减速机（4）的输入太阳轮（41）顶端固定相连，输入太阳轮（41）通过与行星轮（42）相互啮合且行星轮（42）的另一侧与齿圈（43）相互啮合，齿圈（43）的下端与输出主轴（5）的上端固定相连，驱动电机（1）的输出轴带动磁力联轴器外磁缸（2）作旋转运动，磁力联轴器外磁缸（2）通过磁场作用驱动磁力联轴器内磁缸（3）作旋转运动，磁力联轴器内磁缸（3）通过行星减速机（4）带动输出主轴（5）旋转做功。

2.根据权利要求1所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述的行星减速机（4）包括固定支撑法兰（44），输入太阳轮（41）向下穿过固定支撑法兰（44）后与输出主轴（5）的上端通过轴承相连接，位于固定支撑法兰（44）下方的行星轮（42）通过销轴（45）固定在固定支撑法兰（44）上后分别与输入太阳轮（41）和齿圈（43）啮合相连，齿圈（43）的上方设有齿圈压紧盖（46），长螺栓（47）向下依次穿过齿圈压紧盖（46）、齿圈（43）和输出主轴（5）将齿圈压紧盖（46）、齿圈（43）和输出主轴（5）固定相连，磁力联轴器内磁缸（3）带动输入太阳轮（41）旋转运动，输入太阳轮（41）通过与其啮合相连的行星轮（42）带动齿圈（43）旋转运动并进而驱动输出主轴（5）旋转做功，实现了磁力联轴器内磁缸（3）通过行星减速机（4）带动输出主轴（5）旋转做功。

3.根据权利要求2所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述输入太阳轮（41）的外壁、齿圈（43）的内壁和输出主轴（5）的顶部构成底部封闭的上润滑介质腔（6），在上润滑介质腔（6）中设有与固定支撑法兰（44）上的上润滑介质加注口（61）相连通的上润滑介质加注管（62），上润滑介质加注管（62）的下端出口处位于上润滑介质腔（6）的底部以防止润滑介质加注时溅出上润滑介质腔（6）；且在齿圈压紧盖（46）的内侧壁与固定支撑法兰（44）的下部外侧壁之间设有上油封（63）。

4.根据权利要求2所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述行星轮（42）的内腔和销轴（45）之间设置有滚子（49）且行星轮（42）的底部之间通过行星架（48）相连，销轴（45）依次穿过行星架（48）、行星轮（42）和固定支撑法兰（44）的底部固定相连。

5.根据权利要求2所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述固定支撑法兰（44）的上方通过电机法兰支撑座（7）与驱动电机（1）固定相连，使得驱动电机（1）、电机法兰支撑座（7）和固定支撑法兰（44）在行星减速机（4）的上方构成一个封闭的腔体。

6.根据权利要求2或5所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述的长螺栓（47）向下依次穿过齿圈压紧盖（46）、齿圈（43）和输出主轴（5）与输出轴支撑座（8）固定相连，输出轴支撑座（8）和输出主轴（5）之间设有支撑座法兰（9），支撑座法兰（9）的外侧与输出轴支撑座（8）之间通过圆锥滚子轴承组（10）连接，在支撑座法兰（9）的顶部设有与其固定相连的轴承压盖（11），轴承压盖（11）的外侧与输出轴支撑座（8）的上部内侧之间设有第一油封（12）且在支撑座法兰（9）的下部外侧与输出轴支撑座（8）的底端内侧之间设有第二油封（13），第一油封（12）和第二油封（13）将支撑座法兰（9）和输出轴支撑座（8）之间的间隙形成的下润滑介质腔（14）密封，同时在支撑座法兰（9）上设有与下润滑介质腔（14）相连通的下润滑介质加注口（141）。

7.根据权利要求6所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述支撑座法兰（8）的底部内侧通过PTFE油封（15）和耐磨轴套（16）与输出主轴（5）之间接触相连，且支撑座法兰（8）与其下方的罐子连接法兰（17）固定相连。

8.根据权利要求7所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述固定支撑法兰（44）的下方设有与其固定相连的密封机架（18），密封机架（18）的下端通过螺栓依次与支撑座法兰（9）、罐子连接法兰（17）固定相连。

9.根据权利要求1或5所述的用于大转矩磁力搅拌器的磁力密封装置，其特征在于：所述的磁力联轴器外磁缸（2）和磁力联轴器内磁缸（3）之间设有隔离密封筒（19），行星减速机（4）位于磁力联轴器内磁缸（3）的下方且通过输入太阳轮（41）与磁力联轴器内磁缸（3）固定相连使得行星减速机（4）的传动部分与磁力联轴器外磁缸（2）内外隔离。