CN203670798U - 旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，包括导磁壳体、非导磁壳体和紧固件，所述导磁壳体、非导磁壳体和紧固件形成一个密闭的腔体，所述腔体内永久磁体和磁流体相互作用形成磁流体密封结构。本实用新型的磁流体能够保证在旋转和轴向往复运动过程中，导磁壳体与非导磁壳体间的密封。用磁流体密封光学装置替代传统的密封光学装置，能提高密封光学装置的可靠性和使用寿命。极靴可方便的套装在导磁壳体上，极靴是圆台形，具有倒角和沟槽。上下两个极靴的使用能加强磁力效果，从而降低加工过程中对导磁壳体和非导磁壳体同轴度高精度的要求。
Description
技术领域
本实用新型属于磁流体密封技术领域。具体的说，涉及一种密封内筒轴与外筒壳体之间旋转和轴向往复运动的磁流体轴密封光学装置。
背景技术
磁流体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级（10纳米以下）的磁性固体颗粒、基载液（也叫媒体）以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，在实际中有着广泛的应用，可应用于各种苛刻条件的磁流体密封。当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的O形密封圈”，从而实现对被密封介质的磁流体密封。磁流体密封具有零泄漏、长寿命、无污染、高可靠性、低损耗性、无方向性及良好的自修复性等特点。其中主要的应用之一是用于对转轴的密封，如真空密封（离子注入机、X射线衍射仪等）、气体密封（X射线管、CO2）激光器等）、液体密封（深水泵、舰船螺旋推进轴等）、防尘密封（纺织机械、计算机硬盘等）以及人造心脏的线性运动密封等。
传统的密封光学装置，通常采用毛毡、密封蜡、O形密封圈等进行密封。毛毡压紧在光学装置转动部位具有一定的密封效果，但使用过程中易磨损，降低密封性能；密封蜡在连接件之间填充使用，密封蜡在炎热潮湿的环境下，不利于光学装置的防霉防雾性能；O形密封圈安装在转动部件和连接件的配合部位起密封效果，在温度、配合尺寸等特定的条件下，易失效（橡胶老化、硬化、变形、断裂等），降低密封性能。
实用新型内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，光学装置采用手动方式调整导磁壳体与非导磁壳体之间轴向往复运动，磁流体保证导磁壳体与非导磁壳体之间的密封。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
一种旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，包括导磁壳体、非导磁壳体和紧固件，所述导磁壳体、非导磁壳体和紧固件形成一个密闭的腔体，所述腔体内永久磁体和磁流体相互作用形成磁流体密封结构。
进一步的，所述永久磁体和磁流体夹于两个极靴之间。
进一步的，所述极靴为圆台形、端面具有倒角和沟槽，两个极靴设置于在永久磁体两侧。
进一步的，还包括第一橡胶圈，所述导磁壳体的下端与非导磁壳体接触部位的之间的间隙由第一橡胶圈密封。
进一步的，所述导磁壳体与非导磁壳体由螺纹连接。
进一步的，所述导磁壳体与极靴之间及紧固件和极靴之间具有油封。
进一步的，所述导磁壳体与两个极靴之间有环形密封间隙，所述磁流体分布在该环形密封间隙内。
进一步的，还包括第二橡胶圈，所述非导磁壳体下端与被密封器件开口接触部位之间的间隙用第二橡胶圈密封。
进一步的，所述非导磁壳体下端制有螺纹用于紧固密封部件的开口。
有益效果：
1. 本实用新型提供的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，设计了一种手动方式调整导磁壳体与壳体之间旋转和轴向移动，磁流体能够保证在旋转和轴向往复运动过程中，导磁壳体与非导磁壳体间的密封。用磁流体密封光学装置替代传统的密封光学装置，能提高密封光学装置的可靠性和使用寿命。
2. 本实用新型提供的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，极靴可方便的套装在导磁壳体上，极靴是圆台形，具有倒角和沟槽。上下两个极靴的使用能加强磁力效果，从而降低加工过程中对导磁壳体和非导磁壳体同轴度高精度的要求。
附图说明
图1 为旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置的结构示意图；
图2为图1的Ⅰ部放大图；
图3为极靴的结构示意图；
图4为该极靴的俯视图。
其中：1-导磁壳体，2-非导磁壳体，3-紧固件，4-极靴，5-永久磁体，6-磁流体，7-油封，8-第一橡胶圈，9-第二橡胶圈，10-光学玻璃。
具体实施方式
为了充分说明本实用新型的特性以及实施本实用新型的方式，下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1和2所示，本实用新型的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，所述密封光学装置主要由导磁壳体1、非导磁壳体2、紧固件3、极靴4、永久磁体5、磁流体6、油封7、光学玻璃10组成，还具有两个橡胶圈为O形橡胶圈，分别为第一橡胶圈8和第二橡胶圈9。
所述轴向往复运动的磁流体密封光学装置中，非导磁壳体2、紧固件3与导磁壳体1用于将极靴4、永久磁体5、磁流体6和油封7紧固到需要密封的部位；极靴4、永久磁体5和磁流体6设在非导磁壳体2与导磁壳体1之间；两个极靴4围绕导磁壳体1，位于非导磁壳体2和紧固件3之间，两个极靴4之间设有一个提供磁场的环形永久磁体5；导磁壳体1的下端与非导磁壳体2接触部位的之间的间隙由第一橡胶圈8密封；导磁壳体1与非导磁壳体2采用螺纹连接，完成轴向往复运动；导磁壳体1轴向贯穿极靴4、紧固件3和永久磁体5；油封7位于导磁壳体1和非导磁壳体2之间；油封7位于紧固件3与极靴4之间；导磁壳体1与两个极靴4之间有环形密封间隙，磁流体6分布在此环形密封间隙内，永久磁体5形成的磁场通过导磁壳体1及两个极靴4之间密封间隙形成一个闭合磁回路，在磁力作用下，磁流体6被定位在环形密封间隙处，使磁流体6充满环形密封间隙，从而实现轴向密封。极靴4与导磁壳体1和非导磁壳体2之间的间隙采用油封7密封；紧固件3与非导磁壳体2采用螺纹连接；非导磁壳体2下端与被密封器件开口接触部位之间的间隙用第二橡胶圈9密封；非导磁壳体2下端制有螺纹用于紧固密封部件的开口。
上下两个极靴4轴向通过导磁壳体1，上下两个极靴4对应放置形成完整的磁极。
如图3所示，极靴4为圆台形、端面具有倒角、沟槽，两个极靴4放置在永久磁体5两侧，起到聚磁作用并自动调节径向距离以实现密封的目的。
所述密封光学装置中，各组成部分材料如下：
导磁壳体1由强度较高、导磁性较好的金属材料，在金属表面通过化学涂镀镀覆一层厚0.02mm的镍磷合金以防锈。
非导磁壳体2由耐蚀性较好的2A12铝合金制造。
极靴4由最大磁导率μmax=9000的电工纯铁制造，且外镀一层厚0.02mm的镍磷合金以防绣。
永久磁体5为高磁能积的钕铁硼永磁材料。
磁流体6为油基Fe3O4 磁流体。
油封7为油脂材料。
第一橡胶圈8和第二橡胶圈9为耐油、耐低温的丁腈耐低温型橡胶密封圈。
光学玻璃10采用国家标准玻璃材料。
本实用新型包括但不限于以上实施例，凡是在本实用新型的精神和原则之下进行的任何等同替换或局部改进，都将视为在本实用新型的保护范围内。
Claims (9)
1.一种旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，包括导磁壳体（1）、非导磁壳体（2）和紧固件（3），所述导磁壳体（1）、非导磁壳体（2）和紧固件（3）形成一个密闭的腔体，其特征在于：所述腔体内永久磁体（5）和磁流体（6）相互作用形成磁流体密封结构。
2.如权利要求1所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述永久磁体（5）和磁流体（6）夹于两个极靴（4）之间。
3.如权利要求2所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述极靴（4）为圆台形、端面具有倒角和沟槽，两个极靴（4）设置于在永久磁体（5）两侧。
4.如权利要求1所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：还包括第一橡胶圈（8），所述导磁壳体（1）的下端与非导磁壳体（2）接触部位的之间的间隙由第一橡胶圈（8）密封。
5.如权利要求1所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述导磁壳体（1）与非导磁壳体（2）由螺纹连接。
6.如权利要求2所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述导磁壳体（1）与极靴（4）之间及紧固件（3）和极靴之间具有油封（7）。
7.如权利要求2所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述导磁壳体（1）与两个极靴（4）之间有环形密封间隙，所述磁流体（6）分布在该环形密封间隙内。
8.如权利要求1所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：还包括第二橡胶圈（9），所述非导磁壳体（2）下端与被密封器件开口接触部位之间的间隙用第二橡胶圈（9）密封。
9.如权利要求1所述的旋转和轴向往复运动的磁流体密封光学装置，其特征在于：所述非导磁壳体（2）下端制有螺纹用于紧固密封部件的开口。
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