CN110785588A

CN110785588A - 轴封装置

Info

Publication number: CN110785588A
Application number: CN201880042215.6A
Authority: CN
Inventors: 高桥秀和; 高野祥央
Original assignee: Eagle Industry Co Ltd
Current assignee: Eagle Industry Co Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2018-07-11
Publication date: 2020-02-11
Anticipated expiration: 2038-07-11
Also published as: JP7196073B2; WO2019017250A1; KR102407099B1; TWI706097B; US20200132197A1; US11506288B2; CN110785588B; TW201908626A; KR20200012966A; JPWO2019017250A1

Abstract

提供能够维持磁性流体密封部的密封性和耐久性的轴封装置。轴封装置具有：筒状的密封罩(3)，其设置在贯穿插入到壳体(100)的轴孔中的旋转轴(102)的外周上；挠性部件(4)，其将密封罩与壳体连接；辅助密封部(5)，其在密封罩的轴向上设置于设备内侧；磁性流体密封部(6)，其设置于比辅助密封部靠设备外侧的位置；以及轴承(7、8)，其支承磁性流体密封部(6)的载荷，该轴封装置将形成在壳体的轴孔与贯穿插入于该轴孔的旋转轴之间的环状间隙密封，其中，在密封罩(3)内的辅助密封部(5)与磁性流体密封部(6)之间，设置有被维持为比设备外的压力低的压力的压力缓冲室(B)。

Description

轴封装置

技术领域

本发明涉及在设备内被维持为比设备外低压的设备中使用的轴封装置。

背景技术

作为设备内被维持为比设备外低压、例如被维持为真空的轴封装置，例如粉体设备的轴封装置是为了下述目的而设置的：将设置在粉体设备的壳体上的轴孔与贯通该轴孔的旋转轴之间的环状间隙密封，从而防止密封在真空状态的设备内的粉体漏出、以及防止异物进入设备内。

在专利文献1中公开的真空密封轴承装置(轴封装置)主要由以下部分构成：筒状的轴承箱(密封罩)，其经由波纹管而安装于用于供运送辊(旋转轴)贯穿插入的真空装置的框架(壳体)的轴孔中；磁密封件(磁流体密封件)，其在轴承箱的轴向的中央设置于轴承箱的内周与运送辊的外周之间；一对轴承，它们设置于磁密封件的两侧，以保持磁密封件的间隙并且将磁密封件在轴向上定位；以及一对机械密封件，它们在轴承箱的轴向的两侧将运送辊与轴承箱之间密封。施加于运送辊本身的载荷被与设置于磁密封件的两侧的轴承不同的独立的轴承支承。设置于磁密封件的两侧的轴承采用支承磁密封件的载荷的构造，从而能够抑制由运送辊的挠曲导致的磁密封件的间隙的变化和轴向上的位置变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-307551号公报(第2页，第4图)

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1中存在如下问题：由于借助具有挠性的波纹管将轴承箱安装成能够相对于框架相对移动，因此，可能由于贯通轴承箱的运送辊的倾斜等而导致在将贯通部密封的机械密封件的固定环与旋转环之间形成的滑动面的间隙发生变化从而导致密封性下降，从而无法防止隔着机械密封件而处于真空状态的框架内(设备内)的压力与轴承箱内(设备外)的压力(大气压)之间的压力差对磁密封件造成的影响，例如被保存在磁密封件的间隙中的磁性流体由于压力差而被向框架侧引入，由此，导致磁密封件的密封性和耐久性下降。

本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供能够维持磁性流体密封部的密封性和耐久性的轴封装置。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，本发明的轴封装置具有：筒状的密封罩，其被设置于旋转轴的外周，所述旋转轴贯穿插入壳体的轴孔中；挠性部件，其将所述密封罩与所述壳体连接；辅助密封部，其在所述密封罩的轴向上设置于设备内侧；磁性流体密封部，其设置于比所述辅助密封部靠设备外侧的位置；以及轴承，其支承所述磁性流体密封部的载荷，该轴封装置将形成在所述壳体的轴孔与贯穿插入该轴孔中的所述旋转轴之间的环状间隙密封，其特征在于，在所述密封罩内的、所述辅助密封部与所述磁性流体密封部之间设置有压力缓冲室，该压力缓冲室被维持为比设备外的压力低的压力。

根据该特征，在通过挠性部件而与壳体连接的密封罩内，通过将设置在辅助密封部与磁性流体密封部之间的压力缓冲室维持为比设备外的压力低的压力，由此，成为被维持为比设备外的压力低的压力的设备内、与压力缓冲室之间的压力差较小的状态，因此，流体等在设备内与压力缓冲室之间的移动较少，即使由于旋转轴倾斜等而导致辅助密封部的密封性下降，也能够维持磁性流体密封部的密封性/耐久性，并且也能够抑制磁性流体或污染物等异物进入设备内侧。

特征在于，所述压力缓冲室被维持为与所述设备内的压力均衡的压力。

根据该特征，由于压力缓冲室被维持为与设备内的压力均衡的压力，因此，即使辅助密封部的密封性下降，也不容易在设备内与压力缓冲室之间产生压力差，因此，流体在设备内与压力缓冲室之间的移动被抑制，由此，能够防止磁性流体或污染物等异物进入设备内，并且能够防止异物从设备内进入压力缓冲室。

特征在于，所述辅助密封部由非接触密封件构成。

根据该特征，由于辅助密封部由非接触密封件构成，由此，不会由于旋转轴的旋转而从辅助密封部产生磨损粉末，由此，能够防止磨损粉末进入设备内和压力缓冲室。

特征在于，所述挠性部件是具有调心性的膈膜。

根据该特征，通过利用具有调心性的膈膜将密封罩与壳体连结成能够相对移动，由此，能够以使与旋转轴一起相对移动的轴封装置相对于壳体恢复到壳体的轴孔的中心轴处的方式来进行调心，因此，能够提高轴封装置相对于壳体的安装精度。

特征在于，在所述密封罩中，在轴向上的所述辅助密封部与所述磁性流体密封部之间的位置处设置有将所述压力缓冲室与真空泵连通的连通路。

根据该特征，在密封罩中，由于在轴向上的辅助密封部与磁性流体密封部之间的位置处设置有将压力缓冲室与真空泵连通的连通路，因此，能够使压力缓冲室内的污染物不到达磁性流体密封部，而是从连通路排出，因此，能够防止磁性流体密封部的密封性/耐久性的下降。

特征在于，所述真空泵通过具有挠性的管从所述密封罩的外周侧与所述连通路连接。

根据该特征，由于利用具有挠性的管将真空泵与设置于密封罩的连通路连接，因此，即使轴封装置借助挠性部件而相对于壳体相对移动，具有挠性的管也会变形地追随，因此，能够通过真空泵来稳定地调整压力缓冲室的压力。

特征在于，该轴封装置具有能够固定于所述旋转轴的外周的筒状的套筒，在所述密封罩的内周与所述套筒的外周之间一体地设置有所述辅助密封部、所述磁性流体密封部以及所述轴承，由此，所述套筒、所述密封罩、所述辅助密封部、所述磁性流体密封部以及所述轴承被单元化。

根据该特征，在密封罩的内周与套筒的外周之间一体地设置有辅助密封部、磁性流体密封部以及轴承，由此，轴封装置被单元化，因此，能够容易地进行轴封装置相对于壳体和旋转轴的装卸。

特征在于，在轴向上隔着所述磁性流体密封件设置有一对所述轴承，这些轴承的内圈或外圈中的一方相对于所述密封罩的内周或所述套筒的外周在轴向上未被限制。

根据该特征，即使因旋转轴的热伸缩等而导致密封罩与套筒在轴向上相对移动，由于隔着磁性流体密封件而设置有一对的轴承的内圈或者外圈的一方相对于密封罩的内周或者套筒的外周在轴向上未被限制，因此能够在轴向上相对移动，从而能够利用轴承将施加于单元化的轴封装置上的应力释放。

附图说明

图1是示出实施例1的轴封装置的正面剖视图。

图2是示出实施例2的轴封装置的正面剖视图。

图3是示出实施例3的轴封装置的正面剖视图。

图4是示出实施例4的轴封装置的正面剖视图。

图5是示出实施例5的轴封装置的正面剖视图。

具体实施方式

以下，根据实施例对用于实施本发明的轴封装置的方式进行说明。

实施例1

参照图1对实施例1的轴封装置进行说明。以下，将图1的纸面左侧作为安装有轴封装置的粉体设备的设备内侧、将图1的纸面右侧作为安装有轴封装置的粉体设备的设备外侧来进行说明。

在本实施例中，轴封装置被用于将旋转轴与轴孔之间的环状间隙密封，其中，该旋转轴使螺杆旋转，该螺杆是为了运送在处于真空状态的真空干燥机(粉体设备)的壳体内密封的粉体而设置的，该轴孔设置在真空干燥机的壳体上。

如图1所示，在真空干燥机的壳体100上设置有轴孔101，在该轴孔101内贯穿插入有旋转轴102。真空干燥机的壳体100内(以下，称为设备内。)是密封空间V，构成为处于真空状态。此外，在旋转轴102的轴向设备内侧设置有未图示的粉体运送用的螺杆，在真空干燥机的设备内密封的粉体通过在运送时被加热而使水分蒸发从而干燥。另外，真空干燥机的壳体100的外部(以下，称为设备外。)是净化室等大气中的空间A。

如图1所示，轴封装置1主要由以下部分构成：圆筒状的套筒2，其固定于旋转轴102的外周；圆筒状的密封罩3，其设置于套筒2的外周；膈膜4(挠性部件)，其使密封罩3与真空干燥机的壳体100的设备外侧的侧端面100a连接；辅助密封部5，其在密封罩3的内周面(后述的第1内周面3b和第2内周面3c)与套筒2的外周面2a之间设置于轴向设备内侧；磁性流体密封部6，其设置于比辅助密封部5靠轴向设备外侧的位置；轴承7，其设置于磁性流体密封部6的轴向设备内侧；以及轴承8，其设置于磁性流体密封部6的轴向设备外侧。

套筒2是不锈钢制等金属制的部件，其内径构成为与旋转轴102的外径大致相同的尺寸，套筒2形成为圆筒状，通过将设定螺钉20拧入设置于轴向设备外侧的端部的螺纹孔中而将套筒2固定于旋转轴102的外周。另外，套筒2的内周面2b与旋转轴102的外周之间被O型环21密封，该O型环21被压入到形成于套筒2的内周面2b的环状槽部中。

密封罩3是不锈钢制等金属制的部件，构成为带阶梯的圆筒状，该带阶梯的圆筒状由以下部分构成：第1内周面3b，其在轴向设备内侧配置有辅助密封部5；以及配置有磁性流体密封部6和轴承7、8的第2内周面3c，其在第1内周面3b的轴向设备外侧形成得比第1内周面3b大径。另外，在第1内周面3b的轴向设备外侧形成有沿径向延伸的环状面部3d，该环状面部3d在其外径侧与第2内周面3c的轴向设备内侧垂直地相连。

膈膜4是橡胶制的部件，构成为在内径侧形成有沿轴向贯通的轴孔4a的圆盘形状，通过螺栓40将外径侧的端部4b以密封的方式固定于真空干燥机的壳体100的设备外侧的侧端面100a，并且，内径侧的端部4c被软管卡箍41紧固在密封罩3的轴向设备内侧的端部的外周3a上，由此，密封罩3与壳体100连接。另外，在膈膜4的内径侧的端部4c的内周形成有向轴向设备内侧凹陷的环状凹部4d，密封罩3的轴向设备内侧的侧端面3e与环状凹部4d的底部抵接。

此外，膈膜4通过在外径侧的端部4b与内径侧的端部4c之间形成有弯曲部4e而具有朝向轴向和径向的挠性、以及调心性。由此，即使产生了旋转轴102的倾斜或振动，也能够利用膈膜4的挠性将轴封装置1相对于壳体100支承成能够相对移动，并且能够利用膈膜4的调心性使旋转轴102和轴封装置1的中心轴以与壳体100的轴孔101的中心轴对齐的方式弹性恢复，因此，能够提高轴封装置1相对于壳体100的轴孔101的安装精度。另外，膈膜4与构成为波纹状的波纹管尤其在有无所述调心性这方面不同。

辅助密封部5由作为一般的非接触密封件的迷宫式密封件50构成，并以密封的方式固定于在套筒2的外周面2a的轴向设备内侧形成的环状凹部2d。此外，构成辅助密封部5的迷宫式密封件50的外径构成为比密封罩3的第1内周面3b的直径小，在迷宫式密封件50的外周与密封罩3的第1内周面3b之间形成的间隙借助设置成多级的迷宫式密封件50的限制片50a而使得每一级的压力下降量减小从而减少泄漏量，由此，将真空干燥机的设备内的密封空间V与后述的压力缓冲室B之间密封。另外，辅助密封部5也可以采用迷宫式密封件以外的非接触密封件。此外，迷宫式密封件可以以密封的方式固定于密封罩3侧。

磁性流体密封部6主要由以下部分构成：呈环状的一对极片(pole piece)60、60；永久磁铁61，其配置在极片60、60之间；以及磁性流体62。

关于极片60、60，其外径构成为与密封罩3的第2内周面3c的内径大致相同的尺寸，极片60、60的外周与密封罩3的第2内周面3c之间被O型环63、63密封，该O型环63、63被压入于形成在极片60、60的外周上的环状槽部。

此外，关于极片60、60，其内径构成为比套筒2的外径大的直径，在形成于极片60、60的内周面60a、60a与套筒2的外周面2a之间的间隙中，通过由极片60、60和永久磁铁61形成的磁回路的磁力而形成并保持有基于磁性流体62的密封膜，由此，真空干燥机的设备外的空间A与后述的压力缓冲室B之间被密封。

另外，关于磁性流体62，将由通式F[CF(CF₃)CF₂O]nRf(这里，Rf是全氟低级烷基，n是平均为5以上的数值)表示的全氟聚醚作为基油，由此能够形成耐气化性和耐压性优异的密封膜。

轴承7、8是一般的球轴承，通过在内圈7a、8a与外圈7b、8b之间保持有多个滚珠7c、8c，内圈7a、8a与外圈7b、8b相对能够旋转。另外，为了说明方便，省略了图示，但在轴封装置1中，是通过与轴承7、8不同的独立的轴承来支承旋转轴102的载荷的支承构造，由于是通过设置于磁性流体密封部6的轴向两侧的轴承7、8来支承磁性流体密封部6的载荷的支承构造，因此，能够使得在磁性流体密封部6中保持磁性流体62的间隙恒定，能够维持磁性流体密封部6的密封性/耐久性。

在轴承7、8的外圈7b、8b与构成磁性流体密封部6的极片60、60及永久磁铁61之间夹设有多个间隔件70的状态下借助螺栓30将环状的限制部件31紧固到密封罩3的轴向设备外侧的端部，由此，轴承7、8的外圈7b、8b被固定在密封罩3的环状面部3d与限制部件31之间。

此外，轴承7的内圈7a被嵌入于形成在套筒2的外周上的环状槽部中的一对止动件71、71夹持，由此轴承7的内圈7a在轴向上被限制。另外，轴承8的内圈8a相对于套筒2的外周在轴向上未被限制，能够相对于套筒2沿轴向相对移动。

这样，在轴封装置1中，通过将辅助密封部5、磁性流体密封部6以及轴承7、8一体地设置于密封罩3的第1内周面3b和第2内周面3c与套筒2的外周面2a之间，由此使得套筒2、密封罩3、辅助密封部5、磁性流体密封部6以及轴承7、8单元化。另外，在轴封装置1中，套筒2、辅助密封部5、轴承7、8的内圈7a、8a构成为与旋转轴102一起旋转的旋转侧密封要素，密封罩3、膈膜4、磁性流体密封部6、轴承7、8的外圈7b、8b构成为固定侧密封要素。

此外，在构成单元化后的轴封装置1的、密封罩3的第1内周面3b及第2内周面3c与套筒2的外周面2a之间，在辅助密封部5与磁性流体密封部6之间设置有压力缓冲室B，该压力缓冲室B被维持为比真空干燥机的设备外的压力即空间A的大气压低的压力、即真空。

详细而言，在密封罩3上，在辅助密封部5与轴向设备内侧的轴承7之间的位置处，设置有与压力缓冲室B连通的连通路3f，真空泵10利用具有挠性的管9从密封罩3的外周侧与连通路3f连接，通过真空泵10将压力缓冲室B维持为与真空干燥机的设备内的密封空间V的压力均衡的压力(大致相同的压力、即大致相同的真空度)。另外，由于经由具有挠性的管9而连接有真空泵10，因此，即使轴封装置1借助膈膜4而相对于真空干燥机的壳体100相对移动，管9也会变形地追随，因此，能够通过真空泵10来稳定地调整压力缓冲室B的压力。另外，真空泵10可以专用于压力缓冲室B，也可以与用于设备内的真空泵共用。

由此，在轴封装置1中，在通过膈膜4与真空干燥机的壳体100连接的密封罩3的第1内周面3b和第2内周面3c与套筒2的外周面2a之间，设置于辅助密封部5与磁性流体密封部6之间的压力缓冲室B被维持为比真空干燥机的设备外的空间A的大气压低的压力(详细而言是与真空干燥机的设备内的密封空间V的压力均衡的压力)，由此，成为处于真空状态的真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间的压力差较小的状态，因此，即使由于旋转轴102倾斜等而导致辅助密封部5的密封性下降，也能够维持磁性流体密封部6的密封性/耐久性，并且也能够抑制磁性流体62或污染物等异物进入设备内侧。

此外，由于压力缓冲室B被维持为与真空干燥机的设备内的密封空间V的压力均衡的压力，因此，即使辅助密封部5的密封性下降，也难以在真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间产生压力差，因此，抑制了流体在真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间的移动，由此，能够防止磁性流体62或污染物等异物进入设备内的密封空间V并防止粉体进入压力缓冲室B。由此，能够防止在真空干燥机的设备内密封的粉体的纯度下降。附加说明一下，旋转轴102相对于密封罩3相对旋转，而非沿轴向往复移动，因此，与进行往复移动的形式相比，磁性流体62几乎不会漏出。

此外，辅助密封部5由作为非接触密封件的迷宫式密封件50构成，由此，不会由于旋转轴102的旋转而从辅助密封部5产生磨损粉末，因此，能够防止磨损粉末进入设备内的密封空间V和压力缓冲室B。而且，能够防止由于磨损粉末进入设置于压力缓冲室B内的轴承7而导致的轴承7的损耗，因此，能够利用轴承7、8更稳定地支承磁性流体密封部6的载荷。

此外，在密封罩3中，在轴向上的辅助密封部5与轴向设备内侧的轴承7之间的位置处设置有将压力缓冲室B与真空泵10连通的连通路3f，由此，能够使压力缓冲室B内的污染物等异物不会到达磁性流体密封部6，而是在真空泵10的作用下从连通路3f排出，因此，能够防止磁性流体密封部6的密封性/耐久性的下降。

此外，通过维持磁性流体密封部6的密封性/耐久性，由此，在轴封装置1的轴向设备外侧，通过磁性流体密封部6可靠地防止了设备外的空间A的大气的吸入，能够抑制压力缓冲室B中的压力的变动，因此，容易进行基于真空泵10的压力调整。

此外，在密封罩3的第1内周面3b及第2内周面3c与套筒2的外周面2a之间一体地设置有辅助密封部5、磁性流体密封部6以及轴承7、8，由此，轴封装置1被单元化，因此，能够容易地进行轴封装置1相对于真空干燥机的壳体100和旋转轴102的安装/拆卸，从而能够提高施工性/维护性。

此外，设置于轴向设备内侧的轴承7的内圈7a和外圈7b分别相对于密封罩3的内周和套筒2的外周在轴向上被限制，因此，能够始终稳定地将磁性流体密封部6的载荷施加于轴承7。

而且，设置于轴向设备外侧的轴承8的内圈8a相对于套筒2的外周在轴向上未被限制，因此，即使密封罩3与套筒2由于旋转轴102的热伸缩等而在轴向上相对移动，由于轴承8的内圈8a能够沿轴向相对移动，因此，能够利用轴承8将施加于单元化的轴封装置1上的应力释放。由此，不容易对隔着磁性流体密封部6设置有一对来支承磁性流体密封部6的载荷的轴承7、8施加偏心载荷，因此，能够防止轴承7、8的损耗。此外，大气用的轴承8比真空用的轴承7廉价且耐久性更优异，因此，优选将能够沿轴向相对移动的轴承作为大气用的轴承8。

实施例2

接下来，参照图2对实施例2的轴封装置进行说明。另外，对于与前述实施例所示的结构部分相同的结构部分，标注同一标号并省略重复的说明。

如图2所示，在实施例2的轴封装置201中，套筒202构成为带阶梯的圆筒状，该带阶梯的圆筒状由以下部分构成：第1外周面202a，其通过使轴向设备内侧构成为薄壁而在轴向设备内侧配置有辅助密封部205；以及配置有磁性流体密封部6和轴承7、8的第2外周面202b，其在第1外周面202a的轴向设备外侧形成为比第1外周面202a大的直径。另外，在第1外周面202a的轴向设备外侧形成有沿径向延伸的环状面部202c，该环状面部202c在其外径侧与第2外周面202b的轴向设备内侧相连。

密封罩203通过使配置有辅助密封部205的第1内周面203b的轴向设备内侧的端部向内径侧突出而形成有环状的凸缘部203g。此外，凸缘部203g的轴向设备外侧的环状面部203h在其外径侧与第1内周面203b的轴向设备内侧垂直地相连。

辅助密封部205由作为接触密封件的树脂制的V型环密封件250构成，在辅助密封部205被夹在密封罩203的环状面部203h与套筒202的环状面部202c之间的状态下利用软管卡箍220将主体部250a紧固于套筒202的第1外周面202a上，由此将辅助密封部205以密封的方式固定于套筒202的外周。

此外，关于构成辅助密封部205的V型环密封件250，形成于轴向设备内侧的唇部250b在被按压到密封罩203的环状面部203h上的状态下由于橡胶弹性而被向轴向设备内侧施力，由此V型环密封件250发挥出密封性。另外，形成于轴向设备外侧的立起部250c的外径侧端部与密封罩203的第1内周面203b稍微分开地非接触而形成有间隙。

在构成轴封装置201的密封罩203的第1内周面203b及第2内周面203c与套筒202的第1外周面202a及第2外周面202b之间，在辅助密封部205与磁性流体密封部6之间设置有压力缓冲室B，该压力缓冲室B被维持为比真空干燥机的设备外的压力、即空间A的大气压低的压力。

此外，在密封罩203上，在辅助密封部205与轴向设备内侧的轴承7之间，详细而言，在构成辅助密封部205的V型环密封件250的轴向设备内侧的唇部250b与轴向设备外侧的立起部250c之间的位置处，设置有使压力缓冲室B与真空泵连通的连通路203f。

由此，在轴封装置201中，设置于辅助密封部205与磁性流体密封部6之间的压力缓冲室B被维持为比真空干燥机的设备外的空间A的大气压低的压力，详细而言，被维持为与真空干燥机的设备内的密封空间V的压力均衡的压力，由此，成为处于真空状态的真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间的压力差较小的状态，因此，即使辅助密封部205的密封性由于旋转轴102的倾斜或振动而下降，也能够维持磁性流体密封部6的密封性/耐久性。

此外，在密封罩203上，通过在轴向上的、构成辅助密封部205的V型环密封件250的轴向设备内侧的唇部250b与轴向设备外侧的立起部250c之间的位置处设置与压力缓冲室B连通的连通路203f，能够通过立起部250c防止进入压力缓冲室B中的污染物等异物到达轴向设备外侧的磁性流体密封部6，并且能够通过真空泵10的作用将污染物等异物从该连通路203f排出，因此，能够防止磁性流体密封部6的密封性/耐久性的下降，并且也能够抑制磁性流体62或污染物等异物进入设备内侧。

此外，辅助密封部205由V型环密封件250构成，由此，唇部250b与密封罩203的环状面部203h之间的密封部形成为沿径向延伸，因此，能够使辅助密封部205在轴向上构成得较短，由于单元化后的轴封装置201的轴向长度变短，因此，针对旋转轴102的倾斜，能够使密封罩203不容易倾斜。

实施例3

接下来，参照图3对实施例3的轴封装置进行说明。另外，对于与所述实施例所示的结构部分相同的结构部分，标注同一标号并省略重复的说明。

如图3所示，在实施例3的轴封装置301中，辅助密封部305由磁性流体防尘密封件350构成，该辅助密封部305主要由以下部分构成：呈环状的一对极片351、351；永久磁铁352，其配置于极片351、351之间；以及磁性流体353。

极片351、351以密封的方式固定于套筒2的外周面2a，其外径构成为比密封罩3的外径小，在形成于极片351、351的外周面351a、351a与密封罩3的第1内周面3b之间的间隙中，通过由极片351、351和永久磁铁352形成的磁回路的磁力而在轴向设备内侧的极片351的间隙中形成并保持有基于磁性流体353的密封膜，由此，将真空干燥机的设备内的密封空间V与后述的压力缓冲室B之间密封。另外，磁性流体353与构成磁性流体密封部6的磁性流体62同样地以全氟聚醚为基油。

由此，在轴封装置301中，由于辅助密封部305由磁性流体防尘密封件350构成，因此，能够可靠地防止流体在真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间的移动，从而能够防止污染物等异物进入。

此外，由于辅助密封部305由磁性流体防尘密封件350构成，因此，即使磁性流体密封部6的磁性流体62向轴向设备内侧泄漏，也会由于磁力而被吸附保持于磁性流体防尘密封件350的轴向设备外侧的极片351的间隙中，因此，能够防止磁性流体62进入设备内侧。

实施例4

接下来，参照图4对实施例4的轴封装置进行说明。另外，对于与所述实施例所示的结构部分相同的结构部分，标注同一标号并省略重复的说明。

如图4所示，在实施例4的轴封装置401中，在膈膜404上形成有从被软管卡箍41束紧在密封罩3上的内径侧的端部404c进一步向内径侧弯曲并延伸的唇密封部405(辅助密封部)，在与套筒2的轴向设备内侧的侧端面2e抵接的唇密封部405的轴向设备外侧的端面405a的环状槽部中，填充有真空润滑脂406。

由此，在轴封装置401中，通过在设置于膈膜404上的唇密封部405的轴向设备外侧的端面405a的环状槽部中填充的真空润滑脂406，来与套筒2的轴向设备内侧的侧端面2e润滑，由此，几乎不产生磨损粉末，因此，能够防止污染物等异物进入真空干燥机的设备内的密封空间V与压力缓冲室B之间。

此外，膈膜404的唇密封部405在轴向设备外侧的端面405a与套筒2的轴向设备内侧的侧端面2e之间形成密封部，由此，从旋转轴102的中心轴到密封部的径向上的距离变近，因此，能够减小由旋转导致的阻力。另外，实施例4中的作为辅助密封部的唇密封部405被从在实施例1中说明的单元化的概念中去除。

实施例5

接下来，参照图5对实施例5的轴封装置进行说明。另外，对于与所述实施例所示的结构部分相同的结构部分，标注同一标号并省略重复的说明。

如图5所示，在实施例5中的轴封装置501中，密封罩503构成为圆筒状，该圆筒状由以下部分构成：第1内周面503b，其在轴向设备内侧配置有辅助密封部5；以及配置有磁性流体密封部6和轴承7、8的第2内周面503c，其在第1内周面503b的轴向设备外侧形成为比第1内周面503b大的直径。在第2内周面503c的轴向设备外侧的端部借助螺栓530而紧固有环状的限制部件531，由此，磁性流体密封部6和轴承7、8被固定在密封罩503的环状面部503d与限制部件531之间。此外，在限制部件531的环状凹部中配置有O型环532，从而密封罩503与限制部件531之间被密封。在限制部件531的形成为比第2内周面503c小径的第3内周面531d上配置有辅助密封部505。另外，限制部件531的轴向设备内侧的侧端部531e与轴承8的外圈8b抵接。另外，配置于第3内周面531d的辅助密封部505由与辅助密封部5大致相同结构的迷宫式密封件50构成。

在构成轴封装置501的密封罩503的第2内周面503c及限制部件531的第3内周面531d、与套筒502的外周面502a之间，在辅助密封部505与磁性流体密封部6之间设置有压力缓冲室B’，该压力缓冲室B’被维持为比真空干燥机的设备外的压力、即空间A的大气压低且比压力缓冲室B高的压力。

此外，在限制部件531上，在辅助密封部505与轴向设备外侧的轴承8之间的位置处，设置有与压力缓冲室B’连通的连通路503f，利用具有挠性的管509将真空泵510从密封罩503的外周侧与连通路503f连接，通过真空泵510将压力缓冲室B’维持为比空间A的大气压低的压力。

由此，在轴封装置501中，设置于辅助密封部505与磁性流体密封部6之间的压力缓冲室B’被维持为比真空干燥机的设备外的空间A的大气压低的压力，在辅助密封部505与轴向设备外侧的轴承8之间的位置处设置有与压力缓冲室B’连通的连通路503f，由此，能够使进入压力缓冲室B’中的磨损粉末或从真空干燥机的设备外的空间A通过辅助密封部505进入的污染物等异物不会到达磁性流体密封部6，而是在真空泵510的作用下从连通路503f排出，因此，即使在净化室以外的环境中，也能够防止磁性流体密封部6的密封性/耐久性的下降。此外，压力缓冲室B’被维持为比空间A的大气压低且比压力缓冲室B高的压力，因此，压力从空间A向压力缓冲室B阶段性地降低，在空间A与压力缓冲室B之间不会发生急剧的气体移动。

产业上的可利用性

能够适当地用于在真空干燥机、旋转阀、旋转进料器等粉体设备中使用的轴封装置。

以上，利用附图对本发明的实施例进行了说明，但具体的结构不限于这些实施例，即使是在不脱离本发明的主旨的范围内进行的变更或追加，也包含于本发明中。

例如，在所述实施例中，对在磁性流体密封部6的轴向设备内侧和轴向设备外侧设置有一对轴承7、8的方式进行了说明，但不限于此，也可以设置于磁性流体密封部6的轴向设备内侧或者轴向设备外侧中的任意一方。此外，所应用的轴承不限于球轴承，也可以是滚子轴承。

此外，在旋转轴102的外周上也可以不设置套筒2、202、502。

此外，密封罩的连通路也可以在辅助密封部与磁性流体密封部之间配置于比轴承靠轴向设备外侧的位置(轴承与磁性流体密封部之间的位置)。另外，从使进入到压力缓冲室B中的污染物不容易进入轴承的观点出发，优选如实施例1那样，使密封罩3的连通路3f在辅助密封部5与磁性流体密封部6之间配置于比轴承7靠轴向设备内侧的位置(辅助密封部5与轴承7之间的位置)。

标号说明

1：轴封装置；2：套筒；3：密封罩；3f：连通路；4：膈膜(挠性部件)；5：辅助密封部；6：磁性流体密封部；7、8：轴承；7a、8a：内圈；7b、8b：外圈；9：管；10：真空泵；50：迷宫式密封件；60：极片；61：永久磁铁；62：磁性流体；100：壳体；101：轴孔；102：旋转轴；201：轴封装置；205：辅助密封部；250：V型环密封件；250b：唇部；250c：立起部；301：轴封装置；305：辅助密封部；350：磁性流体防尘密封件；351：极片；352：永久磁铁；353：磁性流体；401：轴封装置；404：膈膜(挠性部件)；405：唇密封部(辅助密封部)；406：真空润滑脂；501：轴封装置；503f：连通路；505：辅助密封部；509：管；510：真空泵；A：空间；B、B’：压力缓冲室；V：密封空间。

Claims

1.一种轴封装置，其具有：筒状的密封罩，其被设置于旋转轴的外周，所述旋转轴贯穿插入壳体的轴孔中；挠性部件，其将所述密封罩与所述壳体连接；辅助密封部，其在所述密封罩的轴向上设置于设备内侧；磁性流体密封部，其设置于比所述辅助密封部靠设备外侧的位置；以及轴承，其支承所述磁性流体密封部的载荷，

该轴封装置将形成在所述壳体的轴孔与贯穿插入该轴孔中的所述旋转轴之间的环状间隙密封，其特征在于，

在所述密封罩内的、所述辅助密封部与所述磁性流体密封部之间设置有压力缓冲室，该压力缓冲室被维持为比设备外的压力低的压力。

2.根据权利要求1所述的轴封装置，其特征在于，

所述压力缓冲室被维持为与所述设备内的压力均衡的压力。

3.根据权利要求1或2所述的轴封装置，其特征在于，

所述辅助密封部由非接触密封件构成。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的轴封装置，其特征在于，

所述挠性部件是具有调心性的膈膜。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的轴封装置，其特征在于，

在所述密封罩中，在轴向上的所述辅助密封部与所述磁性流体密封部之间的位置处设置有将所述压力缓冲室与真空泵连通的连通路。

6.根据权利要求5所述的轴封装置，其特征在于，

所述真空泵通过具有挠性的管从所述密封罩的外周侧与所述连通路连接。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的轴封装置，其特征在于，

该轴封装置具有能够固定于所述旋转轴的外周的筒状的套筒，

在所述密封罩的内周与所述套筒的外周之间一体地设置有所述辅助密封部、所述磁性流体密封部以及所述轴承，由此，所述套筒、所述密封罩、所述辅助密封部、所述磁性流体密封部以及所述轴承被单元化。

8.根据权利要求7所述的轴封装置，其特征在于，

在轴向上隔着所述磁性流体密封件设置有一对所述轴承，这些轴承的内圈或外圈中的一方相对于所述密封罩的内周或所述套筒的外周在轴向上未被限制。