CN201027988Y - 真空设备传动轴用磁流体密封传动装置 - Google Patents
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Abstract
一种真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，包括机壳、传动轴，所述传动轴通过两个轴承与机壳连接，所述机壳内安装磁芯组件，所述磁芯组件套装在传动轴上，所述机壳右端安装端盖，所述传动轴包括穿过真空罐并与被测仪器设备输入轴连接的左端、与动力设备、减速装置输出轴连接的右端，在所述传动轴位于真空罐内罐壳体与热沉间的轴段上设有传感器。本实用新型提供一种采用普通传感器、检测稳定、可靠性好、检测精度高的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及密封构件中的磁性流体密封构件，尤其是一种真空设备传动轴用磁流体密封传动装置。
(二)背景技术
目前，为了检测在真空超低温环境下仪器或设备的运行参数，一般采用两种方法：一种是将仪器或设备与测试系统一起放入带热沉的真空罐内，在真空超低温环境下直接进行测试；另一种是将被测仪器或设备放入真空罐内，动力设备及传感器放在罐外，通过磁流体密封传动装置将两者连接起来，由罐外的动力设备通过磁流体密封传动轴将动力传入罐内的真空超低温环境下的被测仪器或设备，传感器则布置在罐外的传动轴上，实现各参数的检测，后一种方法为本领域经常采用的方法。
两种方法各有利弊。前一种方法，由于动力、传感器、被测仪器设备均在罐内，连接紧凑，附加摩擦损失小，故误差小、精度高，但缺点是传感器及动力设备和减速装置均在真空超低温环境下工作，对传感器及动力设备和减速装置要求大大提高，从而造成成本大幅度上升，更麻烦的是传感器及动力设备可靠性下降，使用寿命大大缩短，且测试过程中人工很难干预。后一种方法虽然把传感器、动力设备及减速装置均移出罐外，在常温常压下工作，优点是传感器、动力设备及减速装置可采用满足精度的普通传感器、动力设备及减速装置，大大降低了成本，但由于磁流体密封传动装置本身摩擦阻力大，而且不稳定，因此大大影响检测精度，使检测结果达不到所需的精度要求。
(三)实用新型内容
为了克服已有磁流体密封传动装置的在传感器位于真空罐外工作，采用普通传感器，检测不稳定、可靠性差、检测精度低的不足，本实用新型提供一种采用普通传感器、检测稳定、可靠性好、检测精度高的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，包括机壳、传动轴，所述传动轴通过两个轴承与机壳连接，所述机壳内安装磁芯组件，所述磁芯组件套装在传动轴上，所述机壳右端安装端盖，所述传动轴包括穿过真空罐并与被测仪器设备输入轴连接的左端、与动力设备、减速装置输出轴连接的右端，在所述传动轴位于真空罐内罐壳体与热沉间的轴段上设有传感器。
进一步，所述的传动轴内部设有通孔，在传感器与通孔之间传动轴开有穿线孔，所述传感器的信号端连接导线，所述导线穿过所述穿线孔、通孔，所述通孔右端设有封装块。
再进一步，所述传动轴右端设有由绝缘层隔开的滑环，所述的导线连接滑环。滑环上连接碳刷，适用于旋转式磁流体密封传动场合。
更进一步，所述传感器上带有用以将检测信号发出的无线发射器。
在传动轴的右端布置用以检测摩擦损失的附加传感器。能够对磁流体密封传动装置的摩擦损失进行检测，便于控制。
所述磁芯组件包括环形磁极、永久磁铁，永久磁铁位于两块环形磁铁之间，环形磁极的内表面上设有极齿凹槽，在极齿凹槽与传动轴的微小间隙间设有密封用磁性流体。
机壳与环形磁极之间设有第一O形密封圈，在机壳的左端面安装用以与真空罐密封的第二O形密封圈，机壳内的两个轴承与环形磁极间安装有隔磁套，机壳上设有磁性流体灌装孔，灌装孔内安装密封螺钉。
所述传感器为用以检测的扭矩传感器或力传感器。也可以采用其他传感器。
本实用新型的技术构思为：超低温真空罐内在罐壳体与热沉间有一接近常温的隔层，即常温真空区，热沉内是超低温区，即真空超低温区。所以本实用新型真空设备传动轴用带传感器的磁流体密封传动装置是利用磁流体密封传动装置实现常压与真空环境间动力的传输，将传感器设置在罐壳体与热沉间常温真空区的轴段上，而将动力设备及减速装置布置在罐外，将被测仪器或设备布置在热沉内的真空超低温区内，罐内传感器由磁流体密封传动装置的轴内通孔内的导线与罐外的控制系统连接，能够接收传感器信息并根据传感器的信号进行控制。
本实用新型适用于旋转式磁流体密封装置；如把碳刷27安装在与传动轴2同步往复运动的装置上，也适用于往复式磁流体密封装置。
本实用新型也适用于传感器与磁流体密封传动装置分离的场合；同样适用于传感器为无线传感器的磁流体密封装置。
本实用新型的有益效果主要表现在：1、由于在常温常压下工作，传感器、动力设备及减速装置可采用满足精度的普通传感器、动力设备及减速装置，大大降低了成本，而且使用寿命也很长；2、由于在常温常压下工作，传感器、动力设备及减速装置可采用满足精度的普通传感器、动力设备及减速装置，由于这些产品均为非常成熟的产品，因此可靠性、精度均能保证；3、如果在罐外的轴段上也布置传感器，则对磁流体密封传动装置的摩擦损失也可进行检测，从而更便于控制。
(四)附图说明
图1是本实用新型的磁流体密封传动装置的安装示意图。
图2是本实用新型的磁流体密封传动装置的内部结构图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
参照图1、图2，一种真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，包括机壳5、传动轴2，所述传动轴2通过两个轴承6与机壳5连接，所述机壳5内安装磁芯组件，所述磁芯组件套装在传动轴2上，所述机壳5右端安装端盖12，所述传动轴2包括穿过真空罐并与被测仪器设备输入轴连接的左端、与动力设备、减速装置输出轴连接的右端，在所述传动轴2位于真空罐内罐壳体与热沉间的轴段上设有传感器3。
所述的传动轴2内部设有通孔，在传感器3与通孔之间传动轴开有穿线孔，所述传感器的信号端连接导线16，所述导线16穿过所述穿线孔、通孔，所述通孔右端设有封装块15。
所述传动轴2右端设有由绝缘层14隔开的滑环13，所述的导线16连接滑环13。滑环13连接碳刷27，适用于旋转式磁流体密封场合。
或者是：所述的碳刷27安装在与传动轴2同步往复运动的装置上时，也适用于往复式磁流体密封场合。
或者是：所述传感器3上带有用以将检测信号发出的无线发射器。适用于传感器为无线传感器的磁流体密封场合。
在传动轴2的右端布置用以检测摩擦损失的附加传感器。能够对磁流体密封传动装置的摩擦损失进行检测，便于控制。
所述磁芯组件包括环形磁极10、永久磁铁11，永久磁铁11位于两块环形磁铁10之间，环形磁极10的内表面上设有极齿凹槽18，在极齿凹槽与传动轴2的微小间隙间设有密封用磁性流体17。
机壳5与环形磁极10之间设有第一O形密封圈8，在机壳5的左端面安装用以与真空罐密封的第二O形密封圈4，机壳5内的两个轴承6与环形磁极10间安装有隔磁套7，机壳5上设有磁性流体灌装孔20，灌装孔20内安装密封螺钉9。
所述传感器3为用以检测的扭矩传感器或力传感器。也可以采用其他传感器。
所述的机壳为非导磁材料，如铝或不锈钢等；环形磁极为软磁材料，如纯铁或低碳钢；传动轴为软磁材料，如纯铁或低碳钢；永久磁铁可以是铁氧体、稀土永磁材料等；封装块可以是环氧树脂及其他密封固化材料。
本实施例中，真空罐包括真空罐壳体21、热沉22，传动轴2的左端设有传动槽1，传动轴2的左端通过联轴器23与被测仪器设备输入轴24连接，机壳5通过螺钉螺母25、26与真空罐壳体21固定连接，通过第二O形密封圈4连接。
Claims (8)
1.一种真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，包括机壳、传动轴，所述传动轴通过两个轴承与机壳连接，所述机壳内安装磁芯组件，所述磁芯组件套装在传动轴上，所述机壳右端安装端盖，所述传动轴包括穿过真空罐并与被测仪器设备输入轴连接的左端、与动力设备、减速装置输出轴连接的右端，其特征在于：在所述传动轴位于真空罐内罐壳体与热沉间的轴段上设有传感器。
2.如权利要求1所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：所述的传动轴内部设有通孔，在传感器与通孔之间传动轴开有穿线孔，所述传感器的信号端连接导线，所述导线穿过所述穿线孔、通孔，所述通孔右端设有封装块。
3.如权利要求2所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：所述传动轴右端设有由绝缘层隔开的滑环，所述的导线连接滑环。
4.如权利要求1所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：所述传感器上带有用以将检测信号发出的无线发射器。
5.如权利要求1-4之一所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：在传动轴的右端布置用以检测摩擦损失的附加传感器。
6.如权利要求5所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：所述磁芯组件包括环形磁极、永久磁铁，永久磁铁位于两块环形磁铁之间，环形磁极的内表面上设有极齿凹槽，在极齿凹槽与传动轴的微小间隙间设有密封用磁性流体。
7.如权利要求6所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：机壳与环形磁极之间设有第一O形密封圈，在机壳的左端面安装用以与真空罐密封的第二O形密封圈，机壳内的两个轴承与环形磁极间安装有隔磁套，机壳上设有磁性流体灌装孔，灌装孔内安装密封螺钉。
8.如权利要求7所述的真空设备传动轴用磁流体密封传动装置，其特征在于：所述传感器为用以检测的扭矩传感器或力传感器。
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