CN113839510A - 一种密封结构以及电机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种密封结构以及电机。所述密封结构用于对转轴进行密封。所述密封结构包括磁性组件、第一密封件以及第一磁性液体。所述磁性组件环绕所述转轴设置。所述第一密封件环绕所述转轴设置，且与所述磁性组件相邻设置，所述第一密封件的内侧面设置有第一极齿结构。所述第一密封件由导磁材料制成。第一磁性液体填充在所述第一密封件的内侧面的第一极齿结构中，用于密封所述第一极齿结构与所述转轴之间的间隙。通过在第一密封件的内侧面设置第一极齿结构，并在第一极齿结构中填充第一磁性液体，所述密封结构在工作时，由于磁性组件的作用，第一磁性液体将会聚集在第一极齿结构和转轴之间的间隙中，从而实现密封作用。

Description

一种密封结构以及电机

技术领域

本发明属于电机技术领域，具体涉及一种密封结构以及电机。

背景技术

一般的电机，通常包括定子以及转子。常规的电机，如果需要在真空腔 中使用，通常需要在定子和转子之间设置转动密封结构，以实现气体隔离的 功能。现有的转动密封结构通常包括多组密封圈。然而，采用密封圈密封的 方式结构复杂，且密封圈需要同时转动，其密封性能较差。并且，在经过长 时间的工作之后，密封圈会产生磨损而导致其性能劣化。因此，需要电机的 密封结构进行进一步的改进，以适应真空环境的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种摩密封结构以及电机，以解 决现有技术中的密封圈密封性能不好的问题。

本发明其中一个实施例提供了一种密封结构，用于对转轴进行密封。所 述密封结构包括：

磁性组件，所述磁性组件环绕所述转轴设置；

第一密封件，所述第一密封件环绕所述转轴设置，且与所述磁性组件相 邻设置，所述第一密封件的内侧面设置有第一极齿结构，所述第一密封件由 导磁材料制成；以及

第一磁性液体，填充在所述第一密封件的内侧面的第一极齿结构中，用 于密封所述第一极齿结构与所述转轴之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述密封结构还包括：

第二密封件，所述第二密封件环绕所述转轴设置，且设置在所述磁性组 件的与所述第一密封件相反的一侧，所述第二密封件的内侧面设置有第二极 齿结构；以及

第二磁性液体，填充在所述第二密封件的内侧面的第二极齿结构中，用 于密封所述第二极齿结构与所述转轴之间的间隙。

在其中一个实施例中，所述第一极齿结构包括若干个第一凸环以及设置 在相邻两个第一凸环之间的若干个第一凹槽，所述第一磁性液体填充在所述 第一凸环与所述转轴之间的间隙中；

和/或，所述第二极齿结构包括若干个第二凸环以及设置在相邻两个第二 凸环之间的若干个第二凹槽，所述第二磁性液体填充在所述第二凸环与所述 转轴之间的间隙中。

在其中一个实施例中，所述第一凸环包括第一末端和第一连接端，所述 第一末端临近所述转轴设置，所述第一连接端远离所述转轴设置，在径向方 向上，所述第一末端的厚度由内至外逐渐增大；

和/或，所述第二凸环包括第二末端和第二连接端，所述第二末端临近所 述转轴设置，所述第二连接端远离所述转轴设置，在径向方向上，所述第二 末端的厚度由内至外逐渐增大。

在其中一个实施例中，在径向方向上，所述第一连接端的厚度由内至外 逐渐增大；

和/或，在径向方向上，所述第二连接端的厚度由内至外逐渐增大。

在其中一个实施例中，在轴向方向上，所述若干个第一凸环的厚度沿远 离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，所述若干个第二凸环的厚度沿远离所述磁性组件 的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，相邻两个第一凸环的间距沿远离所述磁性组件的 方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，相邻两个第二凸环的间距沿远离所述磁性组件的 方向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，在轴向方向上，所述若干个第一凹槽的容积沿远 离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，所述若干个第二凹槽的容积沿远离所述磁性组件 的方向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，所述第一凸环的临近所述转轴设置的表面设置有 第一凸起部分或者第一凹入部分；

和/或，所述第二凸环的临近所述转轴设置的表面设置有第二凸起部分或 者第二凹入部分；

在其中一个实施例中，所述磁性组件包括磁环，所述磁环套设在所述转 轴上，所述磁环的第一磁极临近所述第一密封件设置，所述磁环的第二磁极 临近所述第二密封件设置；

或者，所述磁性组件包括若干个磁柱，所述若干个磁柱环绕所述转轴设 置，所述磁柱的第一磁极临近所述第一密封件设置，所述磁柱的第二磁极临 近所述第二密封件设置。

本发明其中一个实施例还提供了一种电机，包括：

定子组件；

转子组件，可转动地设置在所述定子组件上，所述转子组件具有转轴； 以及

如以上任意一项实施例所述的密封结构，所述密封结构设置在所述定子 组件和所述转子组件之间，且环绕所述转子组件的转轴设置。

在其中一个实施例中，所述转子组件包括设置在所述转轴上的多个永磁 铁单元，所述多个永磁铁单元环绕所述转轴设置；

所述定子组件包括壳体以及设置在所述壳体的内壁面上的多个定子线 圈，所述多个定子线圈环绕所述多个永磁铁单元设置，当所述多个定子线圈 通电时，所述多个定子线圈与所述多个永磁铁单元之间产生力矩以使得所述 转子组件相对于所述定子组件转动。

在其中一个实施例中，所述壳体的外壁面设置有液体流通通道，所述液 体流通通道用于容置冷却液体；

所述电机还包括盖体，所述盖体覆盖在所述壳体的外壁面上，所述液体 流通通道设置在所述壳体和所述盖体之间。

在其中一个实施例中，所述液体流通通道为多个，所述多个液体流通通 道沿所述电机的轴向方向上间隔排列，且所述多个液体流通通道之间相互连 通。

在其中一个实施例中，所述电机还包括：

底座，与所述定子组件固定连接；

第一支撑环，固定在所述底座上且从所述底座向上延伸；以及

轴承，设置在所述第一支撑环和所述转轴之间，以使得所述转轴可相对 于所述第一支撑环转动。

在其中一个实施例中，所述第一支撑环与所述壳体之间形成第一容置空 间，所述永磁体单元和所述定子线圈部分位于所述第一容置空间内部。

在其中一个实施例中，所述转轴包括：

第一台阶部，用于设置所述轴承；

和/或，第二台阶部，用于设置永磁体固定环，所述永磁体单元设置在所 述永磁体固定环上。

在其中一个实施例中，所述电机还包括：

密封结构固定环，所述密封结构固定环设置在所述定子组件和所述转轴 之间，且与所述定子组件固定设置，所述密封结构固定环与所述转轴对应的 侧面设置有嵌入槽，所述密封结构固定在所述嵌入槽中。

在其中一个实施例中，所述电机还包括：

支撑台，固定在所述壳体上，所述支撑台的内壁面形成有第三台阶部；

所述密封结构固定环设置在所述第三台阶部上，且与所述支撑台固定连 接。

在其中一个实施例中，所述电机还包括：

编码器组件，设置在所述底座上，所述编码器组件用于确定所述转子组 件的位置。

以上实施例所提供的密封结构或者电机具有以下有益效果：

1、通过在第一密封件的内侧面设置第一极齿结构，并在第一极齿结构中 填充第一磁性液体，所述密封结构在工作时，由于磁性组件的作用，第一磁 性液体将会聚集在第一极齿结构和转轴之间的间隙中，从而实现密封作用。

2、在其中一个实施例中，通过第二密封件的内侧面设置第二极齿结构， 并在第二极齿结构中填充第二磁性液体，所述密封结构在工作时，由于磁性 组件的作用，第二磁性液体将会聚集在第二极齿结构和转轴之间的间隙中， 从而实现密封作用。并且，由于磁性组件的两个相反表面分别设置第一密封 件和第二密封件，其进一步加强了密封结构的密封功能。

3、在其中一个实施例中，第一极齿结构包括第一凸环以及第一凹槽。第 一磁性液体填充在所述第一凸环与所述转轴之间的间隙中，且在径向方向上， 第一极齿结构的第一末端的厚度由内至外逐渐增大。所述第一末端的厚度设 置方式可以进一步增加磁性组件的磁力线在第一凸环上的聚集作用，从而使 第一磁性液体的密封性能更好。同样地，第二极齿结构包括第二凸环以及第 二凹槽。第二磁性液体填充在所述第二凸环与所述转轴之间的间隙中，且在 径向方向上，第二极齿结构的第二末端的厚度由内至外逐渐增大。所述第二 末端的厚度设置方式可以进一步增加磁性组件的磁力线在第二凸环上的聚集 作用，从而使第二磁性液体的密封性能更好。

4、在其中一个实施例中，在轴向方向上，所述第一凸环的厚度沿远离所 述磁性组件的方向上逐渐减小。或者，在轴向方向上，所述第二凸环的厚度 沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小。在所述密封结构的工作过程中，在 越靠近所述磁性组件的区域，其磁力线的密度就越高；在越远离所述磁性组 件的区域，其磁力线的密度就越低。因此，在靠近磁性组件的区域，所述第 一凸环的厚度可以设置的较大，而在远离磁性组件的区域，所述第一凸环的 厚度可以设置的较小。此时，聚集在所述第一凸环的磁力线分布较为均匀， 从而有利于提高所述密封结构的密封性能。同样地，在靠近磁性组件的区域， 所述第二凸环的厚度可以设置的较大，而在远离磁性组件的区域，所述第二 凸环的厚度可以设置的较小。此时，聚集在所述第二凸环的磁力线分布较为 均匀，从而有利于提高所述密封结构的密封性能。

5、在其中一个实施例中，在轴向方向上，相邻两个第一凸环的间距沿远 离所述磁性组件的方向上逐渐减小。或者，在轴向方向上，相邻两个第二凸 环的间距沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小。或者，在轴向方向上，所 述若干个第一凹槽的容积沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小。或者，在 轴向方向上，所述若干个第二凹槽的容积沿远离所述磁性组件的方向上逐渐 减小。在实际应用过程中，在所述密封结构未组装至转轴上时，所述第一磁 性液体容置在所述第一极齿结构的第一凹槽中，所述第二磁性液体容置至所述第二极齿结构的第二凹槽中。所述密封结构的中心位置设置有封装柱体， 以防止第一磁性液体和第二磁性液体外溢。由于越靠近所述磁性组件的区域， 其磁力线的密度就越高；越远离所述磁性组件的区域，其磁力线的密度就越 低。因此，在靠近所述磁性组件的区域，相邻第一凸环的间距设置的较大或 者第一凹槽的容积较大，其在初始阶段可以容置较大体积的第一磁性液体， 从而能较好地满足密封的需求。而在远离所述磁性组件的区域，相邻第一凸 环的间距设置的较小或者第一凹槽的容积较小，从而节省第一磁性液体的使用。同样地，在靠近所述磁性组件的区域，相邻第二凸环的间距设置的较大 或者第二凹槽的容积较大，其在初始阶段可以容置较大体积的第二磁性液体， 从而能较好地满足密封的需求。而在远离所述磁性组件的区域，相邻第二凸 环的间距设置的较小或者第二凹槽的容积较小，从而节省第二磁性液体的使 用。

6、在其中一个实施例中，所述第一凸环的临近所述转轴设置的表面设置 有第一凸起部分或者第一凹入部分。或者，所述第二凸环的临近所述转轴设 置的表面设置有第二凸起部分或者第二凹入部分。当第一磁性液体聚集在所 述第一凸环与所述转轴之间时，若第一密封件的两个相反的端面存在压力差， 聚集在第一凸环和转轴之间的第一磁性液体的形状将发生变化，甚至有可能 偏离第一凸环与转轴之间的相对位置。此时，在所述第一凸环的临近所述转 轴设置的表面设置有第一凸起部分或者第一凹入部分，所述第一凸起部分或 者第一凹入部分可以有效增加所述第一磁性液体在轴向方向上移动的阻力， 从而进一步提升了所述密封结构的密封性能。同样地，当第二磁性液体聚集 在所述第二凸环与所述转轴之间时，若第二密封件的两个相反的端面存在压 力差，聚集在第二凸环和转轴之间的第二磁性液体的形状将发生变化，甚至 有可能偏离第二凸环与转轴之间的相对位置。此时，在所述第二凸环的临近 所述转轴设置的表面设置有第二凸起部分或者第二凹入部分，所述第二凸起 部分或者第二凹入部分可以有效增加所述第二磁性液体在轴向方向上移动的 阻力，从而进一步提升了所述密封结构的密封性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的 附图。

图1为本发明实施例提供的密封结构的结构示意图；

图2为图1中的密封结构的俯视示意图；

图3为图2中的密封结构的沿A-A方向的剖面示意图；

图4为图3中的密封结构的I区域的放大示意图；

图5为图4中的密封结构的II区域的放大示意图；

图6为图1中的密封结构的工作原理示意图；

图7为本发明其中一实施例提供的密封结构的工作原理示意图；

图8为本发明其中一实施例提供的密封结构的工作原理示意图；

图9为本发明其中一实施例提供的电机的结构示意图；

图10为图9中的电机的俯视示意图；

图11为图10中的电机沿B-B方向的剖面示意图；

图12为图11中的壳体与永磁体单元的结构示意图；

图13为图11中的支撑台的结构示意图；

图14为图13中的支撑台的倒视示意图；

图15为图11中的电机的III区域的放大示意图；

图16为图11中的转轴的结构示意图；

图17为图16中的转轴的倒视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有 作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、 前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的 相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示 也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、 “第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及 /或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、 或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合， 但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现 相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明 要求的保护范围之内。

本发明其中一个实施例提供了一种密封结构100。所述密封结构100用于 对转轴进行密封。所述密封结构100包括磁性组件110、第一密封件120以及 第一磁性液体130。根据需要，所述密封结构100还包括第二密封件140以及 第二磁性液体150。所述第一密封件120和所述第二密封件140在轴向方向上 分设于所述磁性组件110的两侧。在本实施例中，为了描述方便，将所述密 封结构100的轴向方向定义为Z轴方向，将所述密封结构100的径向方向定 义为X轴方向。

所述磁性组件110环绕所述转轴设置。在本实施例中，所述磁性组件110 包括若干个磁柱111。所述若干个磁柱111环绕所述转轴设置。所述磁柱111 的第一磁极临近所述第一密封件120设置。所述磁柱111的第二磁极临近所 述第二密封件140设置。在本实施例中，所述磁柱111的第一磁极为N极， 所述磁柱111的第二磁极为S极。根据需要，所述磁柱111的第一磁极也可以 是S极，所述磁柱111的第二磁极也可以是N极。在另外一个实施例中，所述磁性组件110也可以包括磁环112。所述磁环112套设在所述转轴上。所述 磁环112的第一磁极临近所述第一密封件120设置，所述磁环112的第二磁 极临近所述第二密封件140设置。在本实施例中，所述磁性组件110由永磁 铁制成。根据需要，所述磁性组件110也可以由电磁铁制成。

所述第一密封件120环绕所述转轴设置，且与所述磁性组件110相邻设 置。所述第一密封件120的内侧面设置有第一极齿结构121。在本实施例中， 所述第一密封件120由导磁材料制成。

所述第一磁性液体130填充在所述第一密封件120的内侧面的第一极齿 结构121中，用于密封所述第一极齿结构121与所述转轴之间的间隙。在本 实施例中，所述第一磁性液体130为细微的磁性固体颗粒(粒径一般为10nm- 100nm)均匀地分散在载体溶液中所形成的具有高稳定性的胶体溶液。所述磁 性固体颗粒的材料可以是铁氧体型磁性材料，如Fe₃O₄、CoFe₂O₄或者 MnZnFe₂O₄等；也可以是金属型磁性材料，如铁、钴、镍其中之一或者其合金；也可以是铁磁性氮化物Fe_xN等。

在以上实施例提供的密封结构100中，通过在第一密封件120的内侧面 设置第一极齿结构121，并在第一极齿结构121中填充第一磁性液体130，所 述密封结构100在工作时，由于磁性组件110的作用，第一磁性液体130将 会聚集在第一极齿结构121和转轴之间的间隙中，从而实现密封作用。

实际上，在所述密封结构100的工作过程中，磁性组件110的第一磁极 和第二磁极之间将会形成磁力线回路。由于第一极齿结构121的束缚作用， 磁力线将会在第一极齿结构121的向内凸出的位置集中。即，在所述第一极 齿结构121的向内凸出的位置，磁场强度最大，所述第一磁性液体130也会 在相应的位置集中，从而形成多个由液态的第一磁性液体130组成的O型密 封圈。所述由液态的第一磁性液体130组成的O型密封圈可以将第一密封件 120与转轴130之间的间隙堵住，从而达到密封的目的。当所述转轴转动时， 第一磁性液体130粘附在第一密封件120和转轴之间的间隙中，起到密封作 用。当密封结构100的两端存在压力差时，第一磁性液体130会产生变形。 而变形后的第一磁性液体130在磁场的作用下，会产生磁场力以对抗压力差 的变化，从而起到动态密封的作用。在传统的密封圈密封过程中，为实现较 好的密封作用，密封圈必须压紧。然而，当密封圈压紧时，转轴转动时的摩 擦力将会相应增大，从而影响转轴的转动性能。而在本实施例中的密封结构 100中，在工作过程中，由第一磁性液体130组成的O型密封圈与转轴之间 的摩擦力很小，其摩擦力主要表现为第一磁性液体130内部的剪切应力。因 此，即使经过长时间的使用，所述转轴或者所述第一磁性液体130也不会磨 损。并且，由于摩擦力较小，所述密封结构100在工作过程中所产生的热量 也较少，从而提高了所述密封结构100的寿命。

所述第二密封件140环绕所述转轴设置，且设置在所述磁性组件110的 与所述第一密封件120相反的一侧。所述第二密封件140的内侧面设置有第 二极齿结构141。在本实施例中，所述第一密封件120由导磁材料制成。

所述第二磁性液体150填充在所述第二密封件140的内侧面的第二极齿 结构141中，用于密封所述第二极齿结构141与所述转轴之间的间隙。

通过在第二密封件140的内侧面设置第二极齿结构141，并在第二极齿结 构141中填充第二磁性液体150，所述密封结构100在工作时，由于磁性组件 110的作用，第二磁性液体150将会聚集在第二极齿结构141和转轴之间的间 隙中，从而实现密封作用。并且，由于磁性组件110的两个相反表面分别设 置第一密封件120和第二密封件140，其进一步加强了密封结构100的密封性 能。

在其中一个实施例中，所述第一极齿结构121包括若干个第一凸环122 以及设置在相邻两个第一凸环122之间的若干个第一凹槽123。所述第一磁性 液体130填充在所述第一凸环122与所述转轴之间的间隙中。所述第二极齿 结构141包括若干个第二凸环142以及设置在相邻两个第二凸环142之间的 若干个第二凹槽143。所述第二磁性液体150填充在所述第二凸环142与所述 转轴之间的间隙中。通过将所述第一极齿结构121设置成包括第一凸环122 和第一凹槽123，所述磁性组件110所产生的磁力线可以被束缚在第一凸环 122与转轴之间，从而提高密封效果。根据需要，在其中一个实施例中，所述 第一凸环122的厚度小于所述第一凹槽123的宽度，以增强其聚集磁力线的 功能。同样地，通过将所述第二极齿结构141设置成包括第二凸环142和第 二凹槽143，所述磁性组件110所产生的磁力线可以被束缚在第二凸环142与 转轴之间，从而提高密封效果。根据需要，在其中一个实施例中，所述第二 凸环142的厚度小于所述第二凹槽143的宽度，以增强其聚集磁力线的功能。

在本实施例中，所述第一密封件120和所述第二密封件140由导磁材料 制成。具体地，所述第一密封件120和所述第二密封件140的制作材料包括： 铁氧体型磁性材料，如Fe₃O₄、CoFe₂O₄或者MnZnFe₂O₄等，也可以包括铁、 钴、镍或者其合金，也可以是铁磁性氮化物如Fe_xN等。根据需要，所述第一 密封件120和所述第二密封件140也可以由导磁不锈钢或者硅钢材料制成。

在其中一个实施例中，所述第一凸环122包括第一末端124和第一连接 端125。所述第一末端124临近所述转轴设置。所述第一连接端125远离所述 转轴设置。在径向方向上(即X轴的延伸方向上)，所述第一末端124的厚 度由内至外逐渐增大。所述第二凸环142包括第二末端144和第二连接端145。 所述第二末端144临近所述转轴设置。所述第二连接端145远离所述转轴设 置。在径向方向上(即X轴的延伸方向上)，所述第二末端144的厚度由内 至外逐渐增大。

通过使第一极齿结构121的第一末端124的厚度由内至外逐渐增大，所 述第一末端124的厚度设置方式可以进一步增加磁性组件110的磁力线在第 一凸环122上的聚集作用，从而使第一磁性液体130的密封性能更好。同样 地，通过使第二极齿结构141的第二末端144的厚度由内至外逐渐增大。所 述第二末端144的厚度设置方式可以进一步增加磁性组件110的磁力线在第 二凸环142上的聚集作用，从而使第二磁性液体150的密封性能更好。

在本实施例中，所述第一凸环122和所述第一凹槽123的截面形状为近 似长方形形状。可以理解地，所述第一凸环122和所述第一凹槽123也可以 为梯形形状、三角形形状、圆形形状、椭圆形形状或者其他多边形形状等， 只要其向内侧凸起即可。同样地，在本实施例中，所述第二凸环142和所述 第一凹槽143的截面形状为近似长方形形状。可以理解地，所述第二凸环142 和所述第二凹槽143也可以为梯形形状、三角形形状、圆形形状、椭圆形形 状或者其他多边形形状等，只要其向内侧凸起即可。

在本实施例中，所述第一连接端125和所述第二连接端145的厚度基本 维持不变。根据需要，在另外一个实施例中，在径向方向上，所述第一连接 端125的厚度由内至外逐渐增大，所述第二连接端145的厚度由内至外逐渐 增大。通过将所述第一连接端125的厚度和所述第二连接端145的厚度设置 成由内至外逐渐增大，所述第一连接端125和所述第二连接端145能够更有 效地对所述磁性组件110所产生的磁力线进行引导而在第一末端124或者第 二末端144进行聚集。

可以理解地，所述第一凸环122和所述第二凸环142的形状并不限于上 述实施方式。

在其中一个实施例中，在轴向方向上(Z轴方向上)，所述若干个第一凸 环122的厚度沿远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小。在轴向方向上， 所述若干个第二凸环142的厚度沿远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小。 在所述密封结构100的工作过程中，在越靠近所述磁性组件110的区域，其 磁力线的密度就越高；在越远离所述磁性组件110的区域，其磁力线的密度 就越低。因此，在靠近磁性组件110的区域，所述第一凸环122的厚度可以 设置的较大，而在远离磁性组件110的区域，所述第一凸环122的厚度可以 设置的较小。此时，聚集在所述第一凸环122的磁力线分布较为均匀，从而 有利于提高所述密封结构100的密封性能。同样地，在靠近磁性组件100的 区域，所述第二凸环142的厚度可以设置的较大，而在远离磁性组件100的 区域，所述第二凸环142的厚度可以设置的较小。此时，聚集在所述第二凸 环142的磁力线分布较为均匀，从而有利于提高所述密封结构100的密封性能。

在其中一个实施例中，在轴向方向上，相邻两个第一凸环122的间距沿 远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小；和/或，在轴向方向上，相邻两个 第二凸环142的间距沿远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小。

在其中一个实施例中，在轴向方向上，所述若干个第一凹槽123的容积 沿远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小；和/或，在轴向方向上，所述若 干个第二凹槽133的容积沿远离所述磁性组件110的方向上逐渐减小。

在实际应用过程中，在所述密封结构100未组装至转轴上时，所述第一 磁性液体130容置在所述第一极齿结构121的第一凹槽123中，所述第二磁 性液体150容置至所述第二极齿结构141的第二凹槽143中。所述密封结构 100的中心位置通常设置有封装柱体，以防止第一磁性液体130和第二磁性液 体150外溢。由于越靠近所述磁性组件110的区域，其磁力线的密度就越高； 越远离所述磁性组件110的区域，其磁力线的密度就越低。因此，在靠近所 述磁性组件110的区域，相邻第一凸环122的间距设置的较大或者第一凹槽123的容积较大，其在初始阶段可以容置较大体积的第一磁性液体130，从而 能较好地满足密封的需求。而在远离所述磁性组件110的区域，相邻第一凸 环122的间距设置的较小或者第一凹槽123的容积较小，从而节省第一磁性 液体130的使用。同样地，在靠近所述磁性组件110的区域，相邻第二凸环 142的间距设置的较大或者第二凹槽143的容积较大，其在初始阶段可以容置 较大体积的第二磁性液体150，从而能较好地满足密封的需求。而在远离所述 磁性组件110的区域，相邻第二凸环142的间距设置的较小或者第二凹槽143 的容积较小，从而节省第二磁性液体150的使用。

根据需要，在其中一个实施例中，所述第一凸环122的临近所述转轴设 置的表面设置有第一凸起部分1221或者第一凹入部分1222；和/或，所述第 二凸环142的临近所述转轴设置的表面设置有第二凸起部分1421或者第二凹 入部分1422。

通过在所述第一凸环122的临近所述转轴设置的表面设置有第一凸起部 分1221或者第一凹入部分1222。或者在所述第二凸环142的临近所述转轴设 置的表面设置有第二凸起部分1421或者第二凹入部分1422，当第一磁性液体 130聚集在所述第一凸环122与所述转轴之间时，若第一密封件120的两个相 反的端面存在压力差，聚集在第一凸环122和转轴之间的第一磁性液体130 的形状将发生变化，甚至有可能偏离第一凸环122与转轴之间的相对位置。 此时，在所述第一凸环122的临近所述转轴设置的表面设置有第一凸起部分1221或者第一凹入部分1222，所述第一凸起部分1221或者第一凹入部分1222 可以有效增加所述第一磁性液体130在轴向方向上移动的阻力，从而进一步 提升了所述密封结构100的密封性能。同样地，当第二磁性液体150聚集在 所述第二凸环142与所述转轴之间时，若第二密封件140的两个相反的端面 存在压力差，聚集在第二凸环142和转轴之间的第二磁性液体150的形状将 发生变化，甚至有可能偏离第二凸环142与转轴之间的相对位置。此时，在 所述第二凸环142的临近所述转轴设置的表面设置有第二凸起部分1421或者 第二凹入部分1422，所述第二凸起部分1421或者第二凹入部分1422可以有 效增加所述第二磁性液体150在轴向方向上移动的阻力，从而进一步提升了 所述密封结构100的密封性能。

本发明其中一个实施例还提供了一种电机200。所述电机200包括定子组 件210，转子组件220以及如以上任意一项实施例所述的密封结构100。

所述转子组件220可转动地设置在所述定子组件210上。所述转子组件 具有转轴221。

所述密封结构100设置在所述定子组件210和所述转子组件220之间， 且环绕所述转子组件220的转轴221设置。

在以上实施例提供的电机200中，由于所述密封结构100包括第一密封 件120，并且第一密封件120的内侧面设置第一极齿结构121，以及在第一极 齿结构121中填充第一磁性液体130，当所述电机200在工作时，由于磁性组 件110的作用，第一磁性液体130将会聚集在第一极齿结构121和转轴221 之间的间隙中，从而实现定子组件210和转子组件220之间的密封作用。

在其中一个实施例中，所述转子组件220包括设置在所述转轴221上的 多个永磁铁单元222，所述多个永磁铁单元222环绕所述转轴221设置。

所述定子组件210包括壳体211以及设置在所述壳体211的内壁面上的 多个定子线圈212。所述多个定子线圈212环绕所述多个永磁铁单元222设置。 当所述多个定子线圈212通电时，所述多个定子线圈212与所述多个永磁铁 单元222之间产生力矩以使得所述转子组件220相对于所述定子组件210转 动。

在其中一个实施例中，所述壳体211的外壁面设置有液体流通通道213。 所述液体流通通道213用于容置冷却液体。所述电机200还包括盖体214。所 述盖体214覆盖在所述壳体211的外壁面上。所述液体流通通道213设置在 所述壳体211和所述盖体214之间。根据需要，所述液体流通通道213为多 个。所述多个液体流通通道213沿所述电机200的轴向方向上间隔排列，且 所述多个液体流通通道213之间相互连通。

通过在所述壳体211的外壁面设置液体流通通道213，在所述电机200的 工作过程中，可以在液体流通通道213中设置冷却液体，从而带走所述电机 200在工作过程中所产生的热量。在本实施例中，所述液体流通通道213为多 个环绕所述壳体211的外壁面设置的环形通道，从而能够全方位地对所述电 机200进行散热。根据需要，相邻的两个液体流通通道213之间形成间隔环 2131，间隔环上设置有导通缺口2132，从而使相邻两个液体流通通道213之 间的液体可以通过导通缺口2123相互流通。根据需要，相邻两个间隔环2131 的导通缺口2131可以在横向方向上相互错开一定角度，以强制冷却液体在所 述液体流通通道213中流动。在其中一个实施例中，相邻两个间隔环2131的 导通缺口2132可以在横向方向上相互错开90度到180度。

在其中一个实施例中，所述电机200还包括底座230、第一支撑环240以 及轴承250。

所述底座230与所述定子组件210固定连接。

所述第一支撑环240固定在所述底座230上且从所述底座230向上延伸。

所述轴承250设置在所述第一支撑环240和所述转轴221之间，以使得 所述转轴221可相对于所述第一支撑环240转动。

在其中一个实施例中，所述第一支撑环240与所述壳体211之间形成第 一容置空间。所述永磁体单元222和所述定子线圈212部分位于所述第一容 置空间内部。

在其中一个实施例中，所述转轴221包括：

第一台阶部2211，用于设置所述轴承250。

和/或，第二台阶部2212，用于设置永磁体固定环223。所述永磁体单元 222设置在所述永磁体固定环223上。

在其中一个实施例中，所述电机200还包括密封结构固定环260。

所述密封结构固定环260设置在所述定子组件210和所述转轴221之间， 且与所述定子组件210固定设置。所述密封结构固定环260与所述转轴221 对应的侧面设置有嵌入槽261。所述密封结构100固定在所述嵌入槽261中。 在本实施例中，所述密封结构固定环260包括承托底座262以及压块263，所 述嵌入槽261设置在所述承托底座262和所述压块263之间。在组装时，先 将所述密封结构100放置到所述承托底座262上，然后再将压块263固定在所述承托底座262上，从而利用所述承托底座262和所述压块263固定所述 密封结构100。

在其中一个实施例中，所述电机200还包括支撑台270。

所述支撑台270固定在所述壳体221上。所述支撑台270的内壁面形成 有第三台阶部271。

所述密封结构固定环260设置在所述第三台阶部271上，且与所述支撑 台270固定连接。

在本实施例中，所述支撑台270包括支撑台座272以及从支撑台座272 向上延伸的第二支撑环273。所述第三台阶部271设置在所述第二支撑环273 的内侧以用于承载所述密封结构固定环260。根据需要，所述支撑台座272的 上表面还设置有密封环固定槽274。所述密封环固定槽274用于放置O型环， 从而实现密封效果。由于支撑台座272的上表面无需转动，此时，采用普通 的O型环即可进行密封。根据需要，所述支撑台座272的下表面还设置有壳 体固定槽275。在将所述支撑台270固定至所述壳体221上时，所述壳体221 嵌入至所述壳体固定槽275中，从而便于所述支撑台270的安装。

在其中一个实施例中，所述电机200还包括编码器组件280。

所述编码器组件280设置在所述底座230上。所述编码器组件280用于 确定所述转子组件220的位置。

在其中一个实施例中，所述转轴221还包括第四台阶部2213和第五台阶 部2214。所述转轴221的第四台阶部2213用于设置所述支撑台270的支撑台 座。所述第五台阶部2214与所述支撑台270的第三台阶部271平齐，用于设 置所述密封结构固定环260。根据需要，所述转轴221还包括转轴顶面2215。 所述转轴顶面2215还设置有密封环固定槽2216。所述密封环固定槽2216用 于放置O型环，以实现密封效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围， 凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构 变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范 围内。

Claims (19)

1.一种密封结构，用于对转轴进行密封，其特征在于，包括：

磁性组件，所述磁性组件环绕所述转轴设置；

第一密封件，所述第一密封件环绕所述转轴设置，且与所述磁性组件相邻设置，所述第一密封件的内侧面设置有第一极齿结构，所述第一密封件由导磁材料制成；以及

第一磁性液体，填充在所述第一密封件的内侧面的第一极齿结构中，用于密封所述第一极齿结构与所述转轴之间的间隙。

2.如权利要求1所述的密封结构，其特征在于，还包括：

第二密封件，所述第二密封件环绕所述转轴设置，且设置在所述磁性组件的与所述第一密封件相反的一侧，所述第二密封件的内侧面设置有第二极齿结构；以及

第二磁性液体，填充在所述第二密封件的内侧面的第二极齿结构中，用于密封所述第二极齿结构与所述转轴之间的间隙。

3.如权利要求2所述的密封结构，其特征在于，

所述第一极齿结构包括若干个第一凸环以及设置在相邻两个第一凸环之间的若干个第一凹槽，所述第一磁性液体填充在所述第一凸环与所述转轴之间的间隙中；

和/或，所述第二极齿结构包括若干个第二凸环以及设置在相邻两个第二凸环之间的若干个第二凹槽，所述第二磁性液体填充在所述第二凸环与所述转轴之间的间隙中。

4.如权利要求3所述的密封结构，其特征在于，

所述第一凸环包括第一末端和第一连接端，所述第一末端临近所述转轴设置，所述第一连接端远离所述转轴设置，在径向方向上，所述第一末端的厚度由内至外逐渐增大；

和/或，所述第二凸环包括第二末端和第二连接端，所述第二末端临近所述转轴设置，所述第二连接端远离所述转轴设置，在径向方向上，所述第二末端的厚度由内至外逐渐增大。

5.如权利要求4所述的密封结构，其特征在于，

在径向方向上，所述第一连接端的厚度由内至外逐渐增大；

和/或，在径向方向上，所述第二连接端的厚度由内至外逐渐增大。

6.如权利要求3所述的密封结构，其特征在于，

在轴向方向上，所述若干个第一凸环的厚度沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，所述若干个第二凸环的厚度沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，相邻两个第一凸环的间距沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，相邻两个第二凸环的间距沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小。

7.如权利要求3所述的密封结构，其特征在于，

在轴向方向上，所述若干个第一凹槽的容积沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小；

和/或，在轴向方向上，所述若干个第二凹槽的容积沿远离所述磁性组件的方向上逐渐减小。

8.如权利要求3-7任意一项所述的密封结构，其特征在于，

所述第一凸环的临近所述转轴设置的表面设置有第一凸起部分或者第一凹入部分；

和/或，所述第二凸环的临近所述转轴设置的表面设置有第二凸起部分或者第二凹入部分；

9.如权利要求2-7任意一项所述的密封结构，其特征在于，

所述磁性组件包括磁环，所述磁环套设在所述转轴上，所述磁环的第一磁极临近所述第一密封件设置，所述磁环的第二磁极临近所述第二密封件设置；

或者，所述磁性组件包括若干个磁柱，所述若干个磁柱环绕所述转轴设置，所述磁柱的第一磁极临近所述第一密封件设置，所述磁柱的第二磁极临近所述第二密封件设置。

10.一种电机，其特征在于，包括：

定子组件；

转子组件，可转动地设置在所述定子组件上，所述转子组件具有转轴；以及

如权利要求1-9任意一项所述的密封结构，所述密封结构设置在所述定子组件和所述转子组件之间，且环绕所述转子组件的转轴设置。

11.如权利要求10所述的电机，其特征在于，

所述转子组件包括设置在所述转轴上的多个永磁铁单元，所述多个永磁铁单元环绕所述转轴设置；

所述定子组件包括壳体以及设置在所述壳体的内壁面上的多个定子线圈，所述多个定子线圈环绕所述多个永磁铁单元设置，当所述多个定子线圈通电时，所述多个定子线圈与所述多个永磁铁单元之间产生力矩以使得所述转子组件相对于所述定子组件转动。

12.如权利要求11所述的电机，其特征在于，

所述壳体的外壁面设置有液体流通通道，所述液体流通通道用于容置冷却液体；

所述电机还包括盖体，所述盖体覆盖在所述壳体的外壁面上，所述液体流通通道设置在所述壳体和所述盖体之间。

13.如权利要求12所述的电机，其特征在于，

所述液体流通通道为多个，所述多个液体流通通道沿所述电机的轴向方向上间隔排列，且所述多个液体流通通道之间相互连通。

14.如权利要求10-13任意一项所述的电机，其特征在于，还包括：

底座，与所述定子组件固定连接；

第一支撑环，固定在所述底座上且从所述底座向上延伸；以及

轴承，设置在所述第一支撑环和所述转轴之间，以使得所述转轴可相对于所述第一支撑环转动。

15.如权利要求14所述的电机，其特征在于，

所述第一支撑环与所述壳体之间形成第一容置空间，所述永磁体单元和所述定子线圈部分位于所述第一容置空间内部。

16.如权利要求14所述的电机，其特征在于，所述转轴包括：

第一台阶部，用于设置所述轴承；

和/或，第二台阶部，用于设置永磁体固定环，所述永磁体单元设置在所述永磁体固定环上。

17.如权利要求11-13、15-16任意一项所述的电机，其特征在于，还包括：

密封结构固定环，所述密封结构固定环设置在所述定子组件和所述转轴之间，且与所述定子组件固定设置，所述密封结构固定环与所述转轴对应的侧面设置有嵌入槽，所述密封结构固定在所述嵌入槽中。

18.如权利要求17所述的电机，其特征在于，还包括：

支撑台，固定在所述壳体上，所述支撑台的内壁面形成有第三台阶部；

所述密封结构固定环设置在所述第三台阶部上，且与所述支撑台固定连接。

19.如权利要求15-16、18任意一项所述的电机，其特征在于，还包括：

编码器组件，设置在所述底座上，所述编码器组件用于确定所述转子组件的位置。

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