CN202188086U - 圆盘式磁耦合密封驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种采用磁耦合传递力、力矩和运动的用于密封的圆盘式磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体、内磁转子、包封、轴封、从动轴、连接法兰；圆盘式磁耦合传动密封装置的内磁转子和外磁转子都为圆盘形式，内磁转子和外磁转子的圆盘端面上各固定有均匀排布的多对永久磁体，磁力线穿过隔离套，隔离套密封所输送的介质，内、外磁转子之间通过磁场作用力传递转矩和运动，主动轴与电机或其它驱动器相连接，从动轴与执行机构相连接，连接法兰与密封空间密封用连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。具有结构简单、易于制造和装配、使用寿命长、应用范围宽、承载压力大、可传递大的功率和扭矩。

Description

圆盘式磁耦合密封驱动器

技术领域：

本实用新型涉及一种采用磁耦合传递力、力矩和运动的用于密封的驱动装置。

背景技术：

工业过程流体的泄漏主要来自泵、压缩机、阀门与管道等。密封装置是用来阻止液体、固体或气体的泄漏，并防止外部介质进入密封空间内的机械部件，除满足操作要求外，还要满足环境、安全和健康方面的要求。

密封可分为静密封和动密封。静密封只需选择适当的垫片以及垫片的材料和类型，确定螺栓的预紧力就可以达到密封效果。动密封都存在不同程度的泄漏和磨损，需要精心维护频繁更换。随着生产工艺要求的提高，苛刻的工况如高真空、高压、高温、强腐蚀等条件给密封提出了更高的要求。相对运动表面不可能达到绝对密封。回转机械要在服务周期内对于任何介质，在不同的温度、压力及转速实现绝对密封，必须取消动密封，变动密封为静密封。

圆盘式磁耦合密封驱动器可实现驱动元件与执行元件之间的无机械联接驱动，驱动元件与执行元件之间用隔板或隔离套分开，形成两个独立空间，变动密封为静密封，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封，它的结构简单，易于制造和装配，使用寿命长，彻底解决了磨损与泄漏问题，可广泛的应用于石油化工、医药、电影、电镀、核动力、真空、半导体工业、饮食、医药等领域。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种结构简单，易于制造和装配，使用寿命长，可彻底解决磨损与泄漏问题的可用于高压密封的传动装置。

本实用新型的技术方案如下：

圆盘式磁耦合密封驱动器包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体、内磁转子、包封、轴封、从动轴、连接法兰。

圆盘式磁耦合传动密封装置的内磁转子和外磁转子上的圆盘形端面上各固定有均匀排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，永久磁体的磁力线穿过隔离套(非磁性材料)，隔离套密封所输送的介质，内、外磁转子之间通过磁场作用力传递转矩和运动，从而实现绝对密封。主动轴与电机或其它驱动器(如液压马达)相连接，从动轴与执行机构(如泵的叶片、搅拌器的轴等)相连接，连接法兰与密封空间(如泵、压缩机、阀门与管道、反应釜)密封用连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。

本实用新型结构简单、易于制造和装配、使用寿命长、应用范围宽、承载压力大、可传递大的功率和扭矩。

附图说明：

附图是本实用新型的结构示意图：

图中标记：主动轴1，轴承2、10，端盖3、11，支撑体4，外磁转子13，隔离套9，永磁体6、8，内磁转子5，包封7、16，轴封12，从动轴15，连接法兰14。

具体实施方式：

结合附图对本实用新型进行进一步的描述。如图所示，圆盘式磁耦合密封驱动器，包括：主动轴1，轴承2、10，端盖3、11，支撑体4，外磁转子13，隔离套9，永磁体6、8，内磁转子5，包封7、16，轴封12，从动轴15，连接法兰14。圆盘式磁耦合传动密封装置的内磁转子和外磁转子都为圆盘形，内磁转子和外磁转子的圆盘端面上各固定有均匀排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，永久磁体的磁力线穿过隔离套(非磁性材料)，隔离套密封所输送的介质，内、外磁转子之间通过磁场作用力传递转矩和运动，从而实现绝对密封。主动轴与电机或其它驱动器(如液压马达)相连接，从动轴与执行机构(如泵的叶片、搅拌器的轴等)相连接，连接法兰与密封空间(如泵、压缩机、阀门与管道、反应釜)密封用连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现“零泄漏”或绝对密封。圆盘式磁耦合密封驱动器传递扭矩的常用永磁材料有铝镍钴永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料、稀土钴永磁材料和钕铁硼永磁材料。圆盘式磁耦合密封驱动器首选钕铁硼系列的永磁体。其次，可以考虑稀土钴永磁体，铝镍钴和铁氧体也可以在一定的情况下采用。圆盘式磁耦合密封驱动器内外转子都是软磁材料制成，磁通须经过内外转子形成回路，要求软磁材料磁导率越大越好，矫顽力越小越好。隔离套位于内外磁钢之问的气隙中，将圆盘式磁耦合密封驱动器的旋转部件封闭在密封罩内，在交变磁场中工作承受内压力。内磁转子旋转时，由于内磁转子的旋转搅拌，空隙及空腔中的介质随着转子的旋转而流动，隔离套还要受到具有一定速度液体的冲击和冲刷，径向和轴向都要发生变形，从而引起隔离套两边的工作间隙的变化。压力较小时无需考虑变形的影响，而当压力较高时，变形将较大。根据实际工作要求，隔离套的材料可选用金属材料(316L、316不锈钢、哈氏合金C、C276合金、钛合金等)或非金属材料(陶瓷、碳纤维、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)。在磁扭矩不变的情况下一般将其做成细长形，有效减小涡流损耗，在满足隔离套强度要求的前提下，隔离套的壁厚越小越好。隔离套的电导率大，涡流损耗就大，隔离套应选择电导率小的材料(如钛合金、哈氏合金)。涡流高度集中在隔离套表层，可改变隔离套表层的晶粒组织以降低电导率。非金属材料的隔离套涡流损耗为零，但其刚度和强度不高，承压效果差。

本实用新型的特点是装置的内磁转子和外磁转子都为圆盘形式，内磁转子和外磁转子的圆盘端面上各固定有均匀排布的多对永久磁体，采用磁耦合传递力、力矩和运动，用隔离套将驱动元件与执行元件之间形成两个独立空间，通过选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力将连接法兰与密封空间法兰相连接，实现了“零泄漏”或绝对密封。具有结构简单、易于制造和装配、使用寿命长、应用范围宽、承载压力大、可传递大的功率和扭矩的特点。

Claims (1)

1.一种用于密封的圆盘式磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体、内磁转子、包封、轴封、从动轴、连接法兰，其特征在于内磁转子和外磁转子都为圆盘形式，内磁转子和外磁转子的圆盘端面上各固定有均匀排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，隔离套将驱动元件与执行元件之间形成两个独立空间，通过选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力将连接法兰与密封空间法兰相连接，实现密封。

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