CN200973058Y - 非接触式传动装置 - Google Patents

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郑凤武
黄强
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Abstract

本实用新型公开了一种非接触式传动装置，由驱动电机1、主动轴2、主动磁驱动盘4、密封界质5、被动磁驱动盘6、被动轴7及执行机构8等部分组成。驱动电机1、通过主动轴2与主动磁驱动盘4连接，通过密封界质5被密封在密封体内；被动磁驱动盘6与主动磁驱动盘4间隔密封界质5相向对置，并通过被动轴7与执行机构8相接。本实用新型较好地解决了传统动密封技术摩擦力矩大及密封效果不理想的问题。采用本实用新型不仅密封效果好，而且传动稳定可靠。

Description

非接触式传动装置
技术领域
本实用新型涉及非接触式传动技术，特别是一种非接触式传动装置。
背景技术
非接触式传动技术主要用于密封体内部和外部之间的双向机械传动，如深水设备水下传动、高压容器内外传动等。传统动密封技术采用整体式传动杆连接密封体内外的驱动电机和执行机构，结合套在传动杆上的多个○型圈密封圈进行密封。在低压和低速情况下，传统技术能够较好的完成密封与传动功能，但在高速和高压(传动杆转速大于300rpm，内外压差大于1.0MPa)的情况下，则会出现诸多问题。其一是密封性能下降，其二是摩擦力矩增大，而且密封性与摩擦力矩成为难以解决的矛盾体。如要提高系统的密封性能，则摩擦力矩必然增大；反之若要减小系统摩擦力矩，则密封性能又会下降。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术存在问题提供一种新的传动装置，该传动装置不仅能够完成密闭体内外之间的传动，而且密封效果好。
本实用新型因此提出一种非接触式传动装置，该传动装置由驱动电机、主动轴、主动磁驱动盘、密封界质、被动磁驱动盘、被动轴及执行机构等部分组成，驱动电机通过主动轴与主动磁驱动盘连接，通过密封界质被密封在密封体内；被动磁驱动盘与主动磁驱动盘间隔密封界质相向对置，并通过被动轴与执行机构相接。主动磁驱动盘由基盘和安置在基盘上的若干磁体构成，磁体在基盘上围绕基盘中心由内而外排列，通常排成两圈，外圈磁体按照N极、S极交替排列；内圈磁体则同极均布。被动磁驱动盘的磁体排列和主动磁驱动盘相似，并且内圈磁体相对面极性相同，可同为N极或同为S极。主动磁驱动盘基盘、被动磁驱动盘基盘、密封界质均由无磁或低磁材料制成。本实用新型工作时，驱动电机通过主动轴带动主动磁盘旋转，被动磁盘上的磁体因磁场的相互作用而被主动磁盘上的磁体所吸引，从而被主动磁盘带动旋转，达到非接触传动的目的。
本发实用新型由于采用了非接触式传动方式，传动轴上的摩擦力矩几乎为零，从而解决了摩擦力矩随转速增加而迅速增大的问题；又由于变动态密封为静密封方式，因而密封效果显著增强。采用本发明不仅密封效果好，而且传动稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型非接触式传动装置结构原理图；
图2是本实用新型主动磁驱动盘磁钢排列图；
图3是本实用新型被动磁驱动盘磁钢排列图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型由非密封体10、密封体9、执行机构8、被动轴7、被动磁驱动盘6、密封界质5、主动磁驱动盘4、磁钢3、主动轴2、驱动电机1组成。驱动电机1通过主动轴2与主动磁驱动盘4连接，通过密封界质5被密封在密封体内；被动磁驱动盘6与主动磁驱动盘4间隔密封界质5相向对置，并通过被动轴7与执行机构8相接。图2是主、被动磁驱动盘磁钢排列图，其中Φ64表示磁驱动盘直径，单位毫米。驱动电机1通过主动轴2带动主动磁驱动盘4旋转，在磁场力作用下，被动磁驱动盘6跟随主动磁驱动盘4同步旋转，进而带动被动轴7和执行机构8运动，达到非接触传动之目的。
主动磁驱动盘和被动磁驱动盘均由基盘和安置在基盘上的若干磁体构成，磁体3在基盘上围绕中心布置，通常排成两圈，外圈磁体按照N极、S极交替排列，主要起轴向传动作用，其位置按圆均布磁体数量为6～12之间的偶数；内圈磁体则同极均布，作用在于平衡外圈径向拉力，主动磁驱动盘4和被动磁驱动盘6的内圈磁体相对，极性相同，可同为N极或同为S极。主动磁驱动盘基盘、被动磁驱动盘基盘和密封界质5均由无磁或低磁材料制成，如合金铜、合金铝、无磁不锈钢等。磁体的排列方式：本例选用圆柱型磁钢，其外型尺寸为Φ10×6.5，磁体的一面为N极，相对一面为S极；磁钢的排列方式如图2所示，磁体的排列分内圈磁体和外圈磁体两部分；其中外圈磁体起主要的轴向传动作用，内圈磁体则起径向力矩平衡作用；根据磁体同极相斥、异极相吸的原理，外圈磁钢的排列方式为N、S极交错排列，有利于轴向平衡，增强传动力矩；当主被动磁盘靠近时，两磁盘会在磁场的作用下自然达到平衡；由于外圈磁体会在磁场作用下，自动进行异极配对，每对磁体均为相互吸引，会有一较强径向拉力作用在传动轴上，因此内圈磁体的排列均为同极相对，可以平衡这一径向拉力；另外，主、被动磁驱动盘内圈磁体的排列位置在轴向上稍有错位，在没有外圈磁体的情况下，也可以独立达到轴向平衡；
磁驱动盘的加工制作：根据磁钢尺寸和磁钢排列图(参考图2)，使用无磁材料加工磁驱动盘基盘，在基盘正面开凿安放磁钢的圆柱型小孔，外径尺寸比磁钢稍大(大0.1～0.3mm)，高度与磁钢相同；固定磁钢时，可先将磁钢放在小孔内，使用强力胶水粘合即可。为防止磁钢生锈，可在驱动盘表面涂一层防锈漆；制作好的磁驱动盘表面为一平面。
实施例
本例的驱动电机1和主动磁驱动盘4被密封在密封体9内，而被动磁驱动盘6和执行机构8在密封体外，密封体外是水；主动磁驱动盘4和被动磁驱动盘6之间通过磁场传动，其间是用非磁性材料制作的密封界质5静密封。密封界质的厚度为1mm～5mm，磁驱动盘的直径为40mm～120mm，厚度为5mm～10mm，主动磁盘和被动磁盘表面间距为4mm～12mm，系统工作压力值范围为0.50Mpa～10.00Mpa之间。试验结果表明：在设计压力范围内，密封效果好，传动稳定可靠，达到了非接触传动和动态密封的目的。

Claims (4)

1一种非接触式传动装置，包括驱动电机、主动轴和执行机构，其特征在于：该系统还包括主动磁驱动盘(4)、被动磁驱动盘(6)、被动轴(7)和密封界质(5)，所述驱动电机(1)通过主动轴(2)与主动磁驱动盘(4)连接，通过密封界质(5)被密封在密封体内；被动磁驱动盘(6)与主动磁驱动盘(4)间隔密封界质(5)相向对置，并通过被动轴(7)与执行机构(8)相接。
2、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述主动磁驱动盘(4)或被动磁驱动盘(6)由基盘和若干磁体(3)构成，磁体(3)在基盘上围绕基盘中心由内至外排成两圈，外圈磁体按照N极、S极交替排列，内圈磁体则同极均布。
3、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：所述主动磁驱动盘(4)与被动磁驱动盘(6)内圈磁体的相对面极性相同。
4、根据权利要求1所述的传动装置，其特征在于：密封界质(5)、主动磁驱动盘基盘和被动磁驱动盘基盘均由无磁或低磁材料制成。
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