CN205371893U - 一种磁密封旋转接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁密封旋转接头，包括定密封、动密封和永磁磁环，定密封与轧辊辊套固定连接，其壳体中由内向外依次设有永磁磁环、轴承、导磁轴套一和导磁轴套二；导磁轴套二与动密封端部固定连接；导磁轴套一和导磁轴套二相接触的一侧分别镶嵌有定密封面和动密封面；动密封与定密封壳体之间通过孔用弹性挡圈固定；靠近法兰盘一侧的定密封壳体上设水道，定密封壳体、永磁磁环、轴承、导磁轴套一、导磁轴套二、动密封和芯轴的内腔相连通形成轧辊冷却水流通路。本实用新型通过磁力的镜像作用将定密封和动密封紧密相连实现磁性密封，密封牢固稳定；同时通过永磁磁环对冷却水的磁化作用可以起到防垢、除垢的作用。

Description

一种磁密封旋转接头

技术领域

本实用新型涉及一种轧辊冷却用旋转接头，尤其涉及一种磁密封旋转接头。

背景技术

在大型钢厂的实际生产中，大型轧辊的应用非常广泛，针对于轧辊冷却的旋转接头是保证轧辊正常工作、连铸生产稳定可靠的关键部件。目前常用的旋转接头的密封形式为弹簧机械密封，在使用过程中由于冷却水的作用经常导致弹簧腐蚀结垢后失效，水垢卡在弹簧中造成受力不均，致使定密封面和动密封面间隙过大，导致冷却水泄漏，泄漏量大时旋转接头失去应有的功能，无法保证对连铸轧辊和辊承座的冷却作用，造成连铸辊过早下线维修。

发明内容

本实用新型提供了一种磁密封旋转接头，使用磁性元件代替弹簧，通过磁力的镜像作用将定密封和动密封紧密相连实现磁性密封，其连接结构受力均匀，密封牢固稳定；同时通过永磁磁环对冷却水的磁化作用可以起到防垢、除垢的作用，减少冷却水对机械零件的腐蚀，延长其使用寿命。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种磁密封旋转接头，包括定密封、动密封和永磁磁环，所述定密封由法兰盘和相连的圆柱形壳体组成，其壳体中由内向外依次设有永磁磁环、轴承、导磁轴套一和导磁轴套二；永磁磁环镶嵌在定密封的壳体内壁上，通过轴承连接导磁轴套一，与导磁轴套一并排设置的导磁轴套二与伸入定密封壳体中的动密封端部固定连接；导磁轴套一和导磁轴套二相接触的一侧分别镶嵌有定密封面和动密封面，且定密封面与动密封面为相对摩擦副；动密封与定密封壳体之间通过孔用弹性挡圈固定，动密封的另一端与轧辊芯轴连接；靠近法兰盘一侧的定密封的壳体上设水道与外部冷却循环水系统连接，定密封壳体、永磁磁环、轴承、导磁轴套一、导磁轴套二、动密封和芯轴的内腔相连通形成轧辊冷却水流通路。

所述永磁磁环的材质为钕铁硼磁铁，其外表面设防腐涂层。

所述定密封面和动密封面由碳化物陶瓷材料制成。

所述定密封壳体由奥氏体不锈钢或铝青铜材料制成，管座由马氏体不锈钢材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)通过永磁磁环产生的吸力保证定密封与动密封之间的旋转连接，通过磁力的镜像作用将定密封和动密封紧密相连实现磁性密封，其连接结构受力均匀，密封牢固稳定；

2)利用磁场的作用对流过冷却水通路的冷却水进行磁化，可以起到防垢、除垢的作用，有利于延长机械零件的使用寿命；

3)定密封壳体选用奥氏体不锈钢或铝青黄铜材料等隔磁材料制成，防止外壳带磁；

4)定密封面和动密封面采用SiC、WC等碳化物陶瓷材料制成，其表面光洁度高、摩擦阻力小，且具有很高的耐磨性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的外形图。

图中：1.定密封2.永磁磁环3.导磁轴套一4.导磁轴套二5.动密封6.轴承7.孔用弹性挡圈8.动密封外壳9.水道

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

见图1-图2，是本实用新型的结构示意图，本实用新型一种磁密封旋转接头，包括定密封1、动密封5和永磁磁环2，所述定密封1由法兰盘和相连的圆柱形壳体组成，其壳体中由内向外依次设有永磁磁环2、轴承6、导磁轴套一3和导磁轴套二4；永磁磁环2镶嵌在定密封1的壳体内壁上，通过轴承6连接导磁轴套一3，与导磁轴套一3并排设置的导磁轴套二4与伸入定密封1壳体中的动密封5端部固定连接；导磁轴套一3和导磁轴套二4相接触的一侧分别镶嵌有定密封面和动密封面，且定密封面与动密封面为相对摩擦副；动密封5与定密封1的壳体之间通过孔用弹性挡圈7固定，动密封5的另一端与轧辊芯轴连接；靠近法兰盘一侧的定密封1壳体上设水道9与外部冷却循环水系统连接，定密封1壳体、永磁磁环2、轴承6、导磁轴套一3、导磁轴套二4、动密封5和芯轴的内腔相连通形成轧辊冷却水流通路。

所述永磁磁环2的材质为钕铁硼磁铁，其外表面设防腐涂层。

所述定密封面和动密封面由碳化物陶瓷材料制成。

所述定密封1壳体由奥氏体不锈钢或铝青铜材料制成，动密封外壳8由马氏体不锈钢材料制成。

本实用新型针对现有机械式密封旋转接头的不足，提供了一种使用寿命长、故障率低的磁密封旋转接头。本实用新型中，位于导磁轴套一3一侧的定密封1内的部件均固定不动，位于导磁轴套二4一侧与动密封5连接的部件与轧辊芯轴同步旋转；动密封1受到永磁磁环2的镜像磁力吸引通过导磁轴套二4紧紧的贴附在导磁轴套一3上，导磁轴套二4与导磁轴套一3组成一对摩擦副，并形成平衡式机械密封结构。

根据磁铁特性，本实用新型选用钕铁硼磁铁作为制作永磁磁环2的材料，其具有超强吸引力，能够吸附自身重量500-600倍的物体，以下为定密封1与动密封5之间吸附力的验算实例：

设磁密封旋转接头工作时，动密封5垂直阻力为F1＝10×0.5kg＝5N，水流阻力为10N，得出永磁磁环2需要的磁力为：20N～30N；

永磁磁环2的设计尺寸为：高度50mm、厚度6mm、直径20mm，计算永磁磁环2重量为：M＝3.14×6²×50×7.45(kg/cm³)＝42g；

永磁磁环2可吸附的重量为：F＝42×(500～600)＝21N～25N，经计算结果得出结论，永磁磁环2能够满足需求。

定密封面与动密封面均为SiC、WC等碳化物陶瓷材料制成，其本身无磁性但透磁性好，接触面光洁度极高，具有比两个光带更平滑的光学表面。定密封面与动密封面的陶瓷材料是经等静压和高温烧结而成的，即使在含有硬杂质，研磨颗粒等环境下，仍具有很高的耐磨性能。由于其光洁度高，摩擦阻力小，因此不会对动密封5和定密封1之间的同轴相对旋转产生影响，并可保证旋转密封的效果。

在通水冷却时，安装在冷却水流通路中的永磁磁环2对流经的冷却水有磁化作用，可减少水垢的产生。

定密封1壳体外部采用奥氏体不锈钢或者铝青铜材料制成，起到对外隔磁的作用，不会对整体设备产生不良影响。

定密封1主体为圆柱形壳体，壳体内腔设有凹槽用于安装永磁磁环2，永磁磁环2与轴承6外圈套装在一起，轴承6用于承受壳体摆动时产生的轴向力，并使芯轴与壳体之间保持安全间隙，轴承6内圈与导磁轴套一3固定连接。

在定密封1壳体外沿设有凹槽，在凹槽处安装的孔用弹性挡圈7用于对壳体内的部件及动密封5进行轴向定位和固定。

使用本实用新型时，在轧辊的芯轴两端分别安装一个磁性旋转接头形成循环冷却水流通路，待轧辊工作时，通过水道9将冷却水注入轧辊芯轴中进行冷却，保证了轧辊正常工作。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁密封旋转接头，其特征在于，包括定密封、动密封和永磁磁环，所述定密封由法兰盘和相连的圆柱形壳体组成，其壳体中由内向外依次设有永磁磁环、轴承、导磁轴套一和导磁轴套二；永磁磁环镶嵌在定密封的壳体内壁上，通过轴承连接导磁轴套一，与导磁轴套一并排设置的导磁轴套二与伸入定密封壳体中的动密封端部固定连接；导磁轴套一和导磁轴套二相接触的一侧分别镶嵌有定密封面和动密封面，且定密封面与动密封面为相对摩擦副；动密封与定密封壳体之间通过孔用弹性挡圈固定，动密封的另一端与轧辊芯轴连接；靠近法兰盘一侧的定密封壳体上设水道与外部冷却循环水系统连接，定密封壳体、永磁磁环、轴承、导磁轴套一、导磁轴套二、动密封和芯轴的内腔相连通形成轧辊冷却水流通路。

2.根据权利要求1所述的一种磁密封旋转接头，其特征在于，所述永磁磁环的材质为钕铁硼磁铁，其外表面设防腐涂层。

3.根据权利要求1所述的一种磁密封旋转接头，其特征在于，所述定密封面和动密封面由碳化物陶瓷材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种磁密封旋转接头，其特征在于，所述定密封壳体由奥氏体不锈钢或铝青铜材料制成，动密封的外壳由马氏体不锈钢材料制成。