CN108390541A - 永磁密封传动装置 - Google Patents

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CN108390541A CN201810328122.1A CN201810328122A CN108390541A CN 108390541 A CN108390541 A CN 108390541A CN 201810328122 A CN201810328122 A CN 201810328122A CN 108390541 A CN108390541 A CN 108390541A
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苏杨
王洪群
虞淑瑶
周国忠
谢明辉
林苏奔
荆万仓
徐奔驰
孟绳续
吴亮
邹晨
黄志坚
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K49/00—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes
    • H02K49/10—Dynamo-electric clutches; Dynamo-electric brakes of the permanent-magnet type
    • H02K49/104—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element
    • H02K49/106—Magnetic couplings consisting of only two coaxial rotary elements, i.e. the driving element and the driven element with a radial air gap

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Abstract

本发明公开了一种永磁密封传动装置，利用磁路设计消除涡流损耗。呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)之间在轴向交替连续地安装定位，与外永磁体(2)相对的内永磁体(3)同外永磁体(2)的摆放安装位置对应，但极性相反。这种设计可以消除金属密封隔离套上的涡流损耗，省略永磁密封传动装置的冷却循环系统，简化了结构。

Description

永磁密封传动装置
技术领域
本发明属于永磁密封传动技术领域，特别是在永磁密封传动装置中，消除了金属密封隔离套上的涡流损耗。
背景技术
目前，永磁密封传动是实现传动轴密封零泄漏的唯一有效途径，但是金属密封隔离套上的涡流损耗成为其广泛使用和大功率设计的瓶颈障碍。现有技术中呈圆柱面摆放的正向外永磁体和反向外永磁体在轴向各自同向且连续地安装定位，正向外永磁体和反向外永磁体之间在周向交替连续地安装定位，与外永磁体相对的内永磁体同外永磁体的摆放安装位置对应，但极性相反，外永磁体和内永磁体彼此相互吸引。这种磁体摆放形式使得磁闭合回路在垂直于轴线的环面上形成，工作时在金属密封隔离套上出现感生电动势并形成闭合回路会有感生电流形成，于是引起涡流损耗。如何降低或消除涡流损耗一直是永磁密封传动研究的主要课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种永磁密封传动装置，其金属密封隔离套上没有涡流损耗。
本发明为解决上述技术问题，发明了永磁密封传动装置，包括外永磁体、内永磁体和非导磁的金属密封隔离套以及机架，金属密封隔离套位于外永磁体和内永磁体之间且密封安装到需要密封的下部容器，定位安装在下部容器的机架的上部安装电动机，外永磁体可以通过中间部件随电动机运转，内永磁体可以通过中间部件驱动密封在下部容器内的转轴，呈圆柱面摆放的正向外永磁体和反向外永磁体在周向各自同向且留有间隙地安装定位，正向外永磁体和反向外永磁体之间在轴向交替连续地安装定位，与外永磁体相对的内永磁体同外永磁体的摆放安装位置对应，但极性相反，外永磁体和内永磁体彼此相互吸引。这种磁体摆放形式使得磁闭合回路在平行于轴线的平面上形成，工作时在金属密封隔离套上出现的感生电动势都是在轴向成对且反向并互相抵消，因此，金属密封隔离套上不会出现涡流。
为了磁闭合回路能在平行于轴线的平面上形成，正向外永磁体和反向外永磁体在周向安装定位时所留有的间隙要不小于外永磁体与内永磁体的径向距离。为了便于设计安装，所留有的间隙同外永磁体与内永磁体的径向距离可以相等。
为了获得较佳的传动效果，所述外永磁体和内永磁体选用钕铁硼稀土永磁材料。
为了获得较佳的传动效果，同时为了能让永磁密封传动装置在金属密封隔离套内的部件具有一定的耐温性能，所述外永磁体选用钕铁硼稀土永磁材料，内永磁体选用钐钴永磁材料。
上述的永磁密封传动装置中，正向外永磁体和反向外永磁体之间在轴向也可以交替且留有间隙地安装定位，与外永磁体相对的内永磁体同外永磁体的摆放安装位置对应，这样的设计可以在获得相同传动能力的情况下节省永磁体。
本发明的有益效果是消除了永磁密封传动装置的涡流损耗，提高传动效率，并且省去了冷却循环系统，简化了结构。
附图说明
图1是永磁密封传动装置整体结构示意图。
在现有技术情况下，配有冷却水入口和冷却水出口；在本发明中省去了这些冷却循环系统。
图2是现有技术外永磁体摆放形式示意图。竖向为轴向，横向为柱面展开图。圆点“·”表示磁力线方向指向读者，为反向外永磁体，加号“+”表示磁力线方向朝向远离读者，为正向外永磁体。
图3是现有技术内永磁体摆放形式示意图。竖向为轴向，横向为柱面展开图。
图4是现有技术磁闭合回路示意图。磁闭合回路在垂直于轴线的环面上形成。
图5是现有技术金属密封隔离套上感生电流示意图。工作时在金属密封隔离套上出现感生电动势并形成闭合回路会有感生电流形成。
图6是本发明外永磁体摆放形式示意图。竖向为轴向，横向为柱面展开图。
图7是本发明内永磁体摆放形式示意图。竖向为轴向，横向为柱面展开图。
图8是本发明永磁体摆放形式轴向视图。
图9是本发明磁闭合回路示意图。磁闭合回路在平行于轴线的平面上形成。
图10是本发明金属密封隔离套上感生电动势示意图。金属密封隔离套上出现的感生电动势都是在轴向成对且反向并互相抵消。
图中：1.冷却水出口；2.外永磁体；3.内永磁体；4.金属密封隔离套；5.机架；6.冷却水入口；7.磁闭合回路；8.轴向电流；9.周向电流；10.正向感生电动势；11.反向感生电动势；21.正向外永磁体；22.反向外永磁体；31.反向内永磁体；32.正向内永磁体。
具体实施方式
作为本发明永磁密封传动装置的一种实施方式，选用非导磁不锈钢密封隔离套4位于钕铁硼材质的外永磁体2和钕铁硼材质的内永磁体3之间且密封安装到下部密封容器的上开口法兰，同时将机架5与不锈钢密封隔离套4一起也定位安装在下部密封容器的上开口法兰上，机架5的上部安装电动机，外永磁体2通过中间部件外转子总成接电动机输出轴并随电动机运转，内永磁体3通过中间部件内转子总成接容器内的转轴并可驱动其旋转，呈圆柱面摆放的正向外永磁体21和反向外永磁体22在周向各自同向且留有间隙地安装定位，所留有的间隙同外永磁体2与内永磁体3的径向距离相等，正向外永磁体21和反向外永磁体22之间在轴向交替连续地安装定位，与外永磁体2相对的内永磁体3同外永磁体2的摆放安装位置对应，但极性相反，即21对应31，22对应32，外永磁体2和内永磁体3的各个对应处相互吸引。

Claims (10)

1.一种永磁密封传动装置，包括外永磁体(2)、内永磁体(3)和非导磁的金属密封隔离套(4)以及机架(5)，金属密封隔离套(4)位于外永磁体(2)和内永磁体(3)之间且密封安装到需要密封的下部容器，定位安装在下部容器的机架(5)的上部安装电动机，外永磁体(2)可以通过中间部件随电动机运转，内永磁体(3)可以通过中间部件驱动密封在下部容器内的转轴，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)之间在轴向交替连续地安装定位，与外永磁体(2)相对的内永磁体(3)同外永磁体(2)的摆放安装位置对应，但极性相反，外永磁体(2)和内永磁体(3)彼此相互吸引。
2.根据权利要求1所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，所留有的间隙同外永磁体(2)与内永磁体(3)的径向距离相等。
3.根据权利要求1所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，所留有的间隙要大于外永磁体(2)与内永磁体(3)的径向距离。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于所述外永磁体(2)和内永磁体(3)为钕铁硼稀土永磁材料。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于所述外永磁体(2)为钕铁硼稀土永磁材料，内永磁体(3)为钐钴永磁材料。
6.一种永磁密封传动装置，包括外永磁体(2)、内永磁体(3)和非导磁的金属密封隔离套(4)以及机架(5)，金属密封隔离套(4)位于外永磁体(2)和内永磁体(3)之间且密封安装到需要密封的下部容器，定位安装在下部容器的机架(5)的上部安装电动机，外永磁体(2)可以通过中间部件随电动机运转，内永磁体(3)可以通过中间部件驱动密封在下部容器内的转轴，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)之间在轴向交替且留有间隙地安装定位，与外永磁体(2)相对的内永磁体(3)同外永磁体(2)的摆放安装位置对应，但极性相反，外永磁体(2)和内永磁体(3)彼此相互吸引。
7.根据权利要求6所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，所留有的间隙同外永磁体(2)与内永磁体(3)的径向距离相等。
8.根据权利要求6所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向各自同向且留有间隙地安装定位，所留有的间隙要大于外永磁体(2)与内永磁体(3)的径向距离。
9.根据权利要求6至8中任意一项所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于所述外永磁体(2)和内永磁体(3)为钕铁硼稀土永磁材料。
10.根据权利要求6至8中任意一项所述的一种永磁密封传动装置，其特征在于所述外永磁体(2)为钕铁硼稀土永磁材料，内永磁体(3)为钐钴永磁材料。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2427028Y (zh) * 2000-07-26 2001-04-18 奚昕 高温圆筒形同步磁传动器
CN106300885A (zh) * 2016-09-09 2017-01-04 广西科技大学 一种减少磁力密封装置涡流损耗的方法

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