CN203962461U - 真空炉冷却风机的密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置，包括：磁流体密封件，套接在真空炉冷却风机的电机轴伸出电机壳体的部分，所述磁流体密封件的底端与所述电机壳体固接，所述磁流体密封件的内周壁形成有一第一腔体；磁性元件，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部，所述磁性元件与所述电机轴之间夹设形成有复数个磁流体容置槽；磁流体，填充于所述磁流体容置槽内。本实用新型采用基于磁流体密封的原理，通过磁性元件产生磁场，使磁流体沿着磁性元件与电机轴之间夹设形成的磁流体容置槽分布，形成多级的液态密封圈，达到隔断电机内腔与真空炉炉腔的效果，实现真空动密封，消除电机内部线圈真空放电烧毁的可能。
Description
技术领域
本实用新型关于一种冷却风机，尤其是指一种真空炉冷却风机的密封装置。
背景技术
目前的真空炉淬火冷却风机，仅有电机内部的唇形密封圈，无法隔断电机内腔与真空炉炉腔。在真空热处理初期加热阶段，电机内腔也抽成真空，而到淬火阶段初期，淬火介质回充，淬火工艺要求电机在负压下开始启动，真空放电现象不可避免，特别是一些特殊工艺采用氩气，或者要求风机在淬火前就开始旋转(真空启动)，即使降压启动也会导致其放电现场发生，导致昂贵的进口电机损坏，此类大功率电机多在120-200KW，一旦发生真空放电现场，烧毁内部线圈，会造成严重的经济损失。
实用新型内容
有鉴于上述问题，本实用新型提供了一种真空炉冷却风机的密封装置，包括：
磁流体密封件，套接在真空炉冷却风机的电机轴伸出电机壳体的部分，所述磁流体密封件的底端与所述电机壳体固接，所述磁流体密封件的内周壁形成有一第一腔体；
磁性元件，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部，所述磁性元件与所述电机轴之间夹设形成有复数个磁流体容置槽；
磁流体，填充于所述磁流体容置槽内。
本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置，通过磁性元件产生磁场，使磁流体沿着磁性元件与电机轴之间夹设形成的磁流体容置槽分布，形成多级的液态密封圈，达到隔断电机内腔与真空炉炉腔的效果。并且，当炉内瞬时压力过大造成某级的磁流体被冲开时，由于磁场为磁性元件建立，磁场始终存在，所以磁流体的两侧压力相等，该级的磁流体在磁场作用下会自动恢复成液态密封圈状态，无需任何干预。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，还包括一盖板，所述盖板套接在所述电机轴外部并与所述磁流体密封件的顶端固接。可以对磁流体密封件起到保护的作用。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述盖板与所述电机轴之间设置有第一密封圈。防止磁流体因意外流出。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述磁性元件包括：
极靴，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部，所述电机轴的外周壁形成有复数个凸齿，所述凸齿抵靠于所述极靴，进而使所述极靴与所述电机轴之间夹设形成所述磁流体容置槽；
永磁体，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述极靴与所述磁流体密封件之间设置有第二密封圈。同样可以防止磁流体因意外流出。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述极靴的数量为两个，分别安装于所述永磁体的两侧。使磁场的分布更加的均匀。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述磁流体密封件与所述电机轴之间安装有一第一轴承，所述第一轴承的外圈与所述磁流体密封件固接，所述第一轴承的内圈与所述电机轴固接。用于支撑真空炉冷却风机的电机轴。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述磁流体密封件的底部形成有一第二腔体，所述第二腔体内安装有一第二轴承，所述第二轴承的外圈与所述磁流体密封件固接，所述第二轴承的内圈与所述电机轴固接。同样用于支撑真空炉冷却风机的电机轴。
本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的进一步改进在于，所述磁流体密封件中部形成有一第三腔体，所述磁流体密封件的外周壁上形成有与所述第三腔体相连通的进水孔与出水孔。通过外接一路冷却水通过进水孔流入第三腔体，再从出水孔流出，冷却水会带走外界对磁流体密封件的传热，达到冷却磁流体密封件的效果，控制磁流体的温度不会过高。这样，就相当于在磁流体密封件内形成了一个冷却夹层。
本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置，采用基于磁流体密封的原理，实现真空动密封，让电机内部始终处于保护气体压力下约1bar压力，可以完全隔离电机内腔与真空炉炉腔，消除电机内部线圈真空放电烧毁的可能，让普通电机在真空淬火工艺上可以更好的应用。
附图说明
图1是本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的结构示意图。
图2是本实用新型真空炉冷却风机的密封装置的磁流体密封件部分的放大示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
配合参看图1与图2所示，本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置1，包括：
磁流体密封件10，优选地采用消磁不锈钢制作成筒状，套接在真空炉冷却风机的电机轴70伸出电机壳体90的部分，所述电机轴70的端部安装有一风叶80，所述磁流体密封件10的底端与所述电机壳体90的电机法兰910用螺栓固接，所述磁流体密封件10的内周壁形成有一第一腔体，所述磁流体密封件10的中部形成有一第三腔体110，所述磁流体密封件10的外周壁上形成有与所述第三腔体110相连通的进水孔120与出水孔130；
磁性元件，安装于所述磁流体密封件10的第一腔体内且环绕在所述电机轴70的外部，所述磁性元件与所述电机轴70之间夹设形成有复数个磁流体容置槽720。进一步地，所述磁性元件又包括：极靴20，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴70的外部，在所述电机轴70的外周壁上形成有10～20级凸齿710，所述凸齿710抵靠于所述极靴20，进而使所述极靴20与所述电机轴70之间形成所述磁流体容置槽720；永磁体40，优选采用钕铁硼磁铁，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴70的外部。优选地，所述永磁体40的两侧分别安装有一个所述极靴20，可以使磁场的分布更加的均匀；
磁流体30，通过注射器直接注入极靴20与电机轴70之间形成的磁流体容置槽720内，在磁场的作用下可以形成多级的液态密封圈。进一步地，所述极靴20与所述磁流体密封件10之间设置有第二密封圈620，第二密封圈620优选地采用O型圈，可以防止磁流体30因意外流出。磁流体30优选地由三种主要成分组成：1)固体铁磁体微粒；2)包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂；3)载液；
盖板50，所述盖板50套接在所述电机轴70的外部并与所述磁流体密封件10的顶端固接，可以对磁流体密封件10起到保护的作用。所述盖板50与所述电机轴70之间还设置有第一密封圈610，第一密封圈610优选地采用唇形密封圈，同样可以防止磁流体30因意外流出。
进一步地，所述磁流体密封件10与所述电机轴70之间还安装有一第一轴承510，所述第一轴承510的外圈与所述磁流体密封件10固接，所述第一轴承510的内圈与所述电机轴70固接，用于支撑所述电机轴70。所述磁流体密封件10的底部还形成有一第二腔体，所述第二腔体内安装有一第二轴承520，所述第二轴承520的外圈与所述磁流体密封件10固接，所述第二轴承520的内圈与所述电机轴70固接，同样用于支撑所述电机轴70。
本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置1使用时：
(1)单独设计一套冷媒循环系统或者依靠炉子的冷却系统接入一路冷却水通过磁流体密封件10上的进水孔120流入第三腔体110，再从出水孔130流出(如图中箭头所示方向)，冷却水会带走外界对磁流体密封件10的传热，达到冷却磁流体密封件10的效果，控制磁流体30的温度不超过85度。这样，就相当于在磁流体密封件10内形成了一个冷却夹层。
(2)通过永磁体40产生磁场，使磁流体30沿着极靴20与电机轴70之间形成的磁流体容置槽720分布，形成多级的液态密封圈，达到隔断电机内腔与真空炉炉腔的效果。
(3)在真空加热阶段，电机不工作，炉内抽成真空，因为磁流体密封件10的密封效果，电机内部还是处于大气状态压力为1bar左右，冷却水会带走外界对磁流体密封件10的传热。
(4)在淬火初期几秒内，炉内压力提升，在炉内压力还未建立起来，电机可以无视炉内负压直接启动，由于炉内还是1bar大气状态，不会产生真空放电现象。
(5)淬火中期，炉内压力提升至6bar～12bar，由磁流体30形成的多级的液态密封圈可以层层降压，防止炉内淬火气体压入电机内部。
(6)当炉内瞬时压力过大造成某级的磁流体30被冲开时，由于磁场为永磁体40建立，磁场始终存在，所以磁流体30的两侧压力相等，该级的磁流体30在磁场作用下会自动恢复成液态密封圈状态，无需任何干预。
本实用新型的真空炉冷却风机的密封装置，采用基于磁流体密封的原理，实现真空动密封，且要承受-1bar～12bar的压力冲击，让电机内部始终处于保护气体压力下约1bar压力，可以完全隔离电机内腔与真空炉炉腔，消除电机内部线圈真空放电烧毁的可能，让普通电机在真空淬火工艺上可以更好的应用。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于包括：
磁流体密封件，套接在真空炉冷却风机的电机轴伸出电机壳体的部分，所述磁流体密封件的底端与所述电机壳体固接，所述磁流体密封件的内周壁形成有一第一腔体；
磁性元件，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部，所述磁性元件与所述电机轴之间夹设形成有复数个磁流体容置槽；
磁流体，填充于所述磁流体容置槽内。
2.如权利要求1所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于还包括一盖板，所述盖板套接在所述电机轴外部并与所述磁流体密封件的顶端固接。
3.如权利要求2所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述盖板与所述电机轴之间设置有第一密封圈。
4.如权利要求1所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述磁性元件包括：
极靴，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部，所述电机轴的外周壁形成有复数个凸齿，所述凸齿抵靠于所述极靴，进而使所述极靴与所述电机轴之间夹设形成所述磁流体容置槽；
永磁体，安装于所述第一腔体内且环绕在所述电机轴外部。
5.如权利要求4所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述极靴与所述磁流体密封件之间设置有第二密封圈。
6.如权利要求5所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述极靴的数量为两个，分别安装于所述永磁体的两侧。
7.如权利要求1所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述磁流体密封件与所述电机轴之间安装有一第一轴承，所述第一轴承的外圈与所述磁流体密封件固接，所述第一轴承的内圈与所述电机轴固接。
8.如权利要求1所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述磁流体密封件的底部形成有一第二腔体，所述第二腔体内安装有一第二轴承，所述第二轴承的外圈与所述磁流体密封件固接，所述第二轴承的内圈与所述电机轴固接。
9.如权利要求1至8中任一项所述的真空炉冷却风机的密封装置，其特征在于所述磁流体密封件中部形成有一第三腔体，所述磁流体密封件的外周壁上形成有与所述第三腔体相连通的进水孔与出水孔。
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