CN206918256U - 超高真空磁耦合式密封 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭示了一种超高真空磁耦合密封，该结构具有两个同轴且相互隔离的安装槽，两个所述安装槽中设置有磁性连接并同步转动的主动旋转机构和从动旋转机构，所述从动旋转机构所在的壳体的一端设置有用于超高真空密封的法兰。本实用新型设计精巧，结构简单，通过将壳体制成两个隔离开的空间，并利用磁体和磁体的磁力吸引来使位于两个隔离空间内的旋转装置联动，从而在安装到超高真空设备时，既能够通过真空室外部的动力源驱动处于真空室内部的旋转机构，同时又用静密封取代传统的动密封形式，法兰密封面可以制作成多种真空密封方式，使得真空密封更加可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁耦合式密封结构，尤其是一种用于高真空及超高真空环境下的磁耦合式密封。
背景技术
在高真空以及超高真空的应用领域，设备真空室内部需要保持极高的真空度，而由于某些设备需要将真空室外部的驱动端的动力传递到真空室内的负载端，现有的技术往往是通过传动轴连接驱动端和负载端，而传动轴贯穿设备时就必须有一定的密封结构才能保证密封性，但是传统的密封方式，如轴密封及磁流体密封，都存在泄漏风险。
为了解决上述动态密封方式易出现泄露的问题，如申请号为“201620407504X”的专利所揭示的磁力传动联轴器，通过将真空端与驱动端完全隔离的方式，结合磁性驱动结构，从而可以使用静态密封解决这一问题，但是这种结构仍存在一定的问题：
1、由于设置了轴承座和隔离罩的结构，因此除了轴承座需要与待连接的真空设备进行密封外，轴承座与隔离罩之间也必须增加一道静态密封，两道静态密封的结构相对复杂，并且也增加了泄露的可能。
2、当第一不锈钢磁铁底座和第二不锈钢磁铁底座没有连接到驱动端和负载端时，第一不锈钢磁铁底座和第二不锈钢磁铁底座就缺少了必要的支撑结构，这时它们在隔离罩内的位置是不稳定的，因此后续使用时，就必须精确的调整两个不锈钢磁铁底座之间的间隙来保证磁力大小从而有效的进行扭矩传递，这就给设备的组装带来更高的要求，增加了使用难度。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种超高真空磁耦合式密封。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：
超高真空磁耦合式密封，包括壳体，所述壳体具有两个共轴且相互隔离的安装槽，两个所述安装槽中设置有磁性连接并同步转动的主动旋转机构和从动旋转机构，所述从动旋转机构所在的壳体的一端设置有用于超高真空密封的法兰。
优选的，隔离两个所述安装槽的隔板为非磁性材料。
优选的，所述主动旋转机构和隔板之间的间隙小于所述从动旋转机构和隔板之间的间隙。
优选的，所述主动旋转机构与从动旋转机构之间的间距不大于7mm。
优选的，所述主动旋转机构包括第一连接座，所述第一连接座通过第一轴承安装在所述安装槽中，所述第一连接座远离所述从动旋转机构的一端用于连接驱动其自转的驱动端，其靠近所述从动旋转机构的一端设置有第一磁座，所述第一磁座上设置有一组第一磁体。
优选的，所述从动旋转机构包括与所述第一磁体磁性相互吸引的第二磁体，所述第二磁体设置于第二磁座上，所述第二磁座远离所述主动旋转机构的一端固接第二连接座，所述第二连接座用于连接负载端。
优选的，所述第一磁体的数量为偶数，所述第二磁体的数量与所述第一磁体相同。
优选的，一组第一磁体在所述第一磁座内的分布形态为至少一个与所述第一磁座共轴的环，且同一环上的相邻第一磁体在第一磁座表面的磁极相反，每个第二磁体与一个第一磁体对应且极性相反。
优选的，所述法兰至少是CF法兰、ISO-KF法兰或ISO法兰中的一种。
本实用新型技术方案的优点主要体现在：
本实用新型设计精巧，结构简单，通过在两个隔离的安装槽内设置旋转机构与从动旋转机构相对现有技术，不需要再额外设置轴承座，因此也就省去了轴承座与隔离罩之间的一层密封，整体的结构更为紧凑，并且结合高真空密封法兰，密封可靠性更佳。
同时，相对于现有技术，即使旋转机构和从动旋转机构没有连接驱动端和负载端的传动轴，旋转机构和从动旋转机构在壳体中的位置仍是固定的，不会发生变动，稳定性更高，因此便于进行使用。
附图说明
图1是本实用新型的剖视图。
具体实施方式
本实用新型的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本实用新型技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本实用新型要求保护的范围之内。
本实用新型揭示了超高真空磁耦合式密封，如附图1所示，包括壳体1，所述壳体1为非磁性材料，优选为不锈钢，所述壳体1包括两个安装槽2，两个所述安装槽2共轴且被一隔板3隔离开，所述隔板3与所述壳体1一体成型，从而能够保证真空密封的可靠性。
两个所述安装槽2中的一个中可转动地设置有所述主动旋转机构4，另一个中设置有与所述主动旋转机构4磁性连接并跟随所述主动旋转机构4同步转动的所述从动旋转机构5，并且，所述主动旋转机构4和隔板3之间存在间隙，从动旋转机构5和隔板3之间存在间隙，所述主动旋转机构4和隔板3之间的间隙小于所述从动旋转机构5和隔板3之间的间隙。
具体的，如附图1所示，所述主动旋转机构4包括可自转的第一连接座41，所述第一连接座41为圆柱形且通过第一轴承42安装在所述安装槽2中，所述连接座41背离所述从动旋转机构5一端设置有用于连接驱动其旋转的驱动端的连接孔，所述驱动端可以是已知的各种能够驱动所述连接座41转动的设备或结构，如独立的电机，皮带轮传动机构，齿轮驱动机构等，优选为单独的电机驱动，所述连接座41靠近所述从动旋转机构5的一端连接有第一磁座43，所述第一磁座43上设置有一组第一磁体44。
所述第一磁体44至少是铁氧体永磁铁、钐钴永磁铁或钕铁硼永磁铁中的一种，并且所述第一磁体44的数量为偶数，一组第一磁体44在所述第一磁座43内的分布形态为至少一个与所述第一磁座43共轴的环，且同一环上的相邻第一磁体44在第一磁座43表面的磁极相反，优选第一磁体44呈多环分布结构，且最外环中的每个第一磁体44到所述第一磁座43的中心轴的距离大于其到所述第一磁座43的外圆周面的距离。
由于所述从动旋转机构5与所述主动旋转机构4隔离开，即它们在机械结构上没有直接的连接关系，因此要实现主动旋转机构4驱动从动旋转机构5，所述从动旋转机构5就必须包括与所述第一磁体44磁性相吸的第二磁体51，所述第二磁体51的数量及材质与所述第一磁体44相同，静止状态下，每个第二磁体51与一个第一磁体44对应且极性相反，一组所述第二磁体51固定于第二磁座54靠近所述主动旋转机构4的一端，所述第二磁座54远离所述主动旋转机构4的一端连接第二连接座53的一端，所述第二连接座53通过第二轴承52固定在安装槽2中且可自转，其另一端用于连接负载端。
本方案中，由于采用平面相吸的原理，所述主动旋转机构4与从动旋转机构5之间的间距（气隙）越小，扭矩越大，发明人经过研究，优选所述主动旋转机构4与从动旋转机构5之间的间距不大于7mm，进一步优选不大于5cm。
使用本实用新型的超高真空磁耦合式密封，其过程如下：
将第一连接座41连接驱动端，第二连接座53连接负载端，启动所述驱动端，带动所述第一连接座41转动，进而带动所述第一磁体44旋转，由于所述第二磁体51与所述第一磁体44磁性相吸，因此在它们的磁力作用下，所述第二磁体51跟随所述第一磁体44旋转，进而带动所述第二连接座53转动，所述第二连接座53再驱动负载端。
本实用新型尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.超高真空磁耦合式密封，包括壳体（1），其特征在于：所述壳体（1）具有两个共轴且相互隔离的安装槽（2），两个所述安装槽（2）中设置有磁性连接并同步转动的主动旋转机构（4）和从动旋转机构（5），所述从动旋转机构（5）所在的壳体（1）的一端设置有用于超高真空密封的法兰（6）。
2.根据权利要求1所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：隔离两个所述安装槽（2）的隔板（3）为非磁性材料。
3.根据权利要求2所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述主动旋转机构（4）和隔板（3）之间的间隙小于所述从动旋转机构（5）和隔板（3）之间的间隙。
4.根据权利要求3所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述主动旋转机构（4）与从动旋转机构（5）之间的间距不大于7mm。
5.根据权利要求4所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述主动旋转机构（4）包括第一连接座（41），所述第一连接座（41）通过第一轴承（42）安装在所述安装槽（2）中，所述第一连接座（41）远离所述从动旋转机构（5）的一端用于连接驱动其自转的驱动端，其靠近所述从动旋转机构（5）的一端设置有第一磁座（43），所述第一磁座（43）上设置有一组第一磁体（44）。
6.根据权利要求5所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述从动旋转机构（5）包括与所述第一磁体（44）磁性相互吸引的第二磁体（51），所述第二磁体（51）设置于第二磁座（54）上，所述第二磁座（54）远离所述主动旋转机构（4）的一端固接第二连接座（53），所述第二连接座（53）用于连接负载端。
7.根据权利要求6所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述第一磁体（44）的数量为偶数，所述第二磁体（51）的数量与所述第一磁体（44）相同。
8.根据权利要求7所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：一组第一磁体（44）在所述第一磁座（43）内的分布形态为至少一个与所述第一磁座（43）共轴的环，且同一环上的相邻第一磁体（44）在第一磁座（43）表面的磁极相反，每个第二磁体（51）与一个第一磁体（44）对应且极性相反。
9.根据权利要求1-8任一所述的超高真空磁耦合式密封，其特征在于：所述法兰（6）至少是CF法兰、ISO-KF法兰或ISO法兰中的一种。
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|---|---|---|---|
| CN201720461872.7U CN206918256U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 超高真空磁耦合式密封 |
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| CN206918256U true CN206918256U (zh) | 2018-01-23 |
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| CN201720461872.7U Active CN206918256U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 超高真空磁耦合式密封 |
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| CN (1) | CN206918256U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110107123A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-09 | 天津望圆环保科技有限公司 | 一种水池清洁机机械换向触壁检测机构 |
| CN114221516A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-03-22 | 上海贤日测控科技有限公司 | 真空箱磁力传动机构 |
| CN114962852A (zh) * | 2022-04-12 | 2022-08-30 | 广东工贸职业技术学院 | 传动结构及水下驱动装置 |
| CN117780894A (zh) * | 2024-02-23 | 2024-03-29 | 北京中科科美科技股份有限公司 | 一种真空设备中高扭矩密封传动装置 |
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2017
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