CN108418392A - 一种永磁密封传动装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种永磁密封传动装置，利用磁路设计减少涡流损耗。呈圆柱面摆放的正向外永磁体(21)和反向外永磁体(22)在周向和在轴向均交替连续地或有间隙地安装定位，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。这种设计可以减少金属密封隔离套上的涡流损耗。
Description
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，减少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，可减少金属密封隔离套上的涡流损耗。
本发明为解决上述技术问题，发明了一种永磁密封传动装置，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和在轴向均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既在平行于轴线的平面上形成，也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的感生电动势在轴向成对且反向并在大范围内互相抵消，但在周向可形成电势差并与轴向局部感生电动势在小范围内形成环流，这种磁路设计可增加涡流电阻，降低涡流损耗。
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。
上述一种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和周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减少永磁密封传动装置的涡流损耗，提高传动效率。
附图说明
图1是永磁密封传动装置整体结构示意图。
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是本发明特有的磁闭合回路示意图，磁闭合回路在平行于轴线的平面上形成，与垂直于轴线的环面上形成的磁闭合回路同时存在。
图9是本发明金属密封隔离套上感生电流示意图。
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；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
作为本发明一种永磁密封传动装置的一个实施方式，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在周向和在轴向均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 (6)
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)在周向和在轴向均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，其特征在于所述外永磁体(2)和内永磁体(3)为钕铁硼稀土永磁材料。
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。
4.一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)在周向和在轴向均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。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求4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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