CN208089802U - 真空设备用高真空磁流体密封联轴器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了真空设备用高真空磁流体密封联轴器，包括带齿轮传动结构的传动轴、壳体、电机固定套，壳体靠近齿轮的一侧端面与真空设备的真空腔壁固定，传动轴通过其上设置的齿轮传动结构与真空设备内部的齿轮匹配连接，电机固定套内设置伺服电机，并通过锁紧圈固定，壳体的另一端通过螺栓与电机固定套固定连接，传动轴远离齿轮齿轮传动结构的一端设置有内控嵌入式紧配结构，并通过键与伺服电机的主动轴紧配安装，壳体内设置有磁流体密封和传动结构。本实用新型可有效提高真空密封性能和传动性能，延长设备的维护周期，降低设备的维护成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及联轴器，具体涉及一种真空设备用高真空磁流体密封联轴器。
背景技术
磁流体，又称磁性流体或磁性胶体，是一种具有超顺磁特性的胶体材料，它兼有固体磁性材料的磁性和液体的流动性。一种性能优良的磁流体，应该具有高稳定性、高饱和磁化强度、低粘度和低饱和蒸气压。
联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
目前市场上，除了传统的联轴器之外，还有磁力传动联轴器，原理是通过磁力耦合进行动力传动，缺点是靠磁力传输来传送动力，动力会有滞后无法完全同步。还有，波纹管联轴器也是一种新的产品，具有密封功能，但是只是限于直线往复方向的密封。
高真空磁流体密封联轴器，是磁流体的一种高端应用产品，它既具有磁流体的高真空回转密封性能，又具有联轴器的高效传动性能，是把外界的主动力传输到半导体设备真空密封腔内的一种高端联轴器。相比较传统的联轴器或者磁力传动联轴器、波纹管联轴器，高真空磁流体联轴器的特点是兼具高真空回转密封性能的同时，而且还稳定可靠、无泄漏、无机械磨损、使用寿命长、动力传动效率高。
单一的磁流体密封和普通的机械联轴器的连接，有时存在同轴度不良，回转稳定性不够好的情况，给一些高端真空设备的维护增加了额外的维护时间和成本。为同时提高真空设备的真空密封性能和传动性能，延长设备的维护周期，降低设备的维护成本，本发明创新开发了真空设备用高真空磁流体密封联轴器。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于设计提供一种真空设备用高真空磁流体密封联轴器。
所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于包括带齿轮传动结构的传动轴、壳体、电机固定套，所述壳体靠近齿轮传动结构的一侧端面与真空设备的真空腔壁固定，传动轴通过其上设置的齿轮传动结构与真空设备内部的齿轮匹配连接，电机固定套内设置伺服电机，并通过锁紧圈固定，壳体的另一端通过螺栓与电机固定套固定连接，所述传动轴远离齿轮传动结构的一端设置有内控嵌入式紧配结构，并通过键与伺服电机的主动轴紧配安装，所述壳体内设置有磁流体密封和传动结构。
所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述磁流体密封和传动结构包括传动轴、轴承、磁极、钕铁硼磁钢、磁液槽，所述磁液槽设置在传动轴的外表面，轴承设置在传动轴与壳体内壁之间。
所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述轴承设置有两个，两个轴承之间设置有两个磁极，两个磁极之间设置有钕铁硼磁钢。
所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述磁液槽设置有多个，每一磁液槽内储存指定量的耐高真空的磁流体液体，形成一级密封，每一级磁流体密封至少承受0.15个大气压。
与传统的联轴器、磁力传动联轴器、波纹管联轴器比较，本发明的技术优点：
1）传动轴真空端通过齿轮传动结构与真空设备内部的齿轮匹配连接，可通过匹配不同大小或者不同类型的齿轮实现同步传动、减速传动或者平行传动、交错传动等具有传动效率高、传动比准确和结构紧凑等优点；
2）传动轴与伺服电机主动轴之间设置的内控嵌入式紧配结构及电机固定套与伺服电机外壳之间也设计了嵌入式安装和锁紧圈固定，确保封联轴器与伺服电机的嵌入式连接是一体同轴的，可有效避免额外的转接部件和额外的电机固定支架带来的动力损耗、电机主动轴和从动轴不同轴的转动不良，可实现高效、无损耗、同轴同步的高真空密封传动，从而也延长了真空设备的正常维护周期，降低了维护成本；
3）磁流体密封和传动装置的设置，确保足够的安全系数及密封性能。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中，1-齿轮传动结构，2-传动轴，3-壳体，4-电机固定套，5-伺服电机，6-锁紧圈，7-键，8-主动轴，9-轴承，10-磁极，11-钕铁硼磁钢，12-磁液槽，13-端面氟胶密封圈。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型作进一步详细说明，并给出具体实施方式。
如图1所示，本实用新型真空设备用高真空磁流体密封联轴器，包括带齿轮传动结构1的传动轴2、壳体3、电机固定套4，壳体3靠近齿轮传动结构1的一侧端面与真空设备的真空腔壁固定，传动轴2通过其上设置的齿轮传动结构1与真空设备内部的齿轮匹配连接，电机固定套4内设置伺服电机5，并通过锁紧圈6固定，壳体3的另一端通过螺栓与电机固定套4固定连接，传动轴2远离齿轮传动结构1的一端设置有内孔嵌入式紧配结构，并通过键7与伺服电机5的主动轴8紧配安装，壳体3内设置有磁流体密封和传动结构。该磁流体密封和传动结构包括传动轴2、轴承9、磁极10、钕铁硼磁钢11、磁液槽12，所述磁液槽12设置在传动轴2的外表面，轴承9设置在传动轴2与壳体3内壁之间，轴承9设置有两个，两个轴承9之间设置有两个磁极10，两个磁极10之间设置有钕铁硼磁钢11。
本实用新型传动轴2，真空端设置齿轮传动结构1，大气端设置内孔嵌入式紧配结构，壳体3及电机固定套4均采用不锈钢材质，且电机固定套4的大气端设置有开花槽结构，该结构与锁紧圈6组合使用，具有固定和锁紧的功能。两个轴承9、两个磁极10、1个钕铁硼磁钢11、若干级磁液槽12和传动轴2组成了一个稳定的磁流体密封和传动结构。磁液槽12的数量、尺寸和配合间隙，根据具体的设备工况进行计算和设计，每一道磁液槽12内储存指定量的耐高真空的磁流体液体，就形成一级密封，每一级的磁流体密封可以承受大于0.15个大气压本实用新型真空设备用高真空磁流体密封联轴器，因为设计了16级的磁流体密封，耐压差能力至少可以达到3.2个大气压以上，保证了足够的安全系数。
该真空设备用高真空磁流体密封联轴器的具体安装和连接方式：
真空端，壳体3端面与真空设备的真空腔壁固定，并使用端面氟胶密封圈13实现静密封；传动轴2通过齿轮传动结构1与真空设备内部的齿轮匹配连接，可通过匹配不同大小或者不同类型的齿轮实现同步传动、减速传动或者平行传动、交错传动等。具有传动效率高、传动比准确和结构紧凑等优点。
大气端，连接的是一个伺服电机5，用于为设备内部的工况提供动力。传动轴2的大气端设计有一个内孔嵌入式紧配结构，通过键7与伺服电机5主动轴8配安装。伺服电机5的主体则是整个嵌入电机固定套4内，通过锁紧圈6固定。因为，不管是伺服电机5的主动轴8与传动轴2的紧配嵌入式连接，还是伺服电机5主体外壳与电机固定套4的嵌入式固定安装，都是紧配和直连，无额外的转接部件和额外的电机固定支架。所以，伺服电机与该真空设备用高真空磁流体密封联轴器的嵌入式连接是一体的。相比普通的真空设备上的连接方式：伺服电机主体通过固定支架安装固定在设备腔体壁上，电机主动轴与密封轴之间再通过一个联轴器转接。真空设备用高真空磁流体密封联轴器的一体嵌入式结构，则避免了额外的转接部件和额外的电机固定支架带来的动力损耗、电机主动轴和从动轴不同轴的转动不良，可实现高效、无损耗、同轴同步的高真空密封传动。
本实用新型真空设备用高真空磁流体密封联轴器的传动轴与伺服电机主动轴之间设计了紧配嵌入式连接，电机固定套与伺服电机主体外壳之间也设计了嵌入式安装和锁紧圈固定，都是紧配和直连，无额外的转接部件和额外的电机固定支架。所以，该真空设备用高真空磁流体密封联轴器与伺服电机的嵌入式连接是一体同轴的，相比普通的真空设备上的连接方式：伺服电机主体通过固定支架安装固定在设备腔体壁上，电机主动轴与密封轴之间再通过一个联轴器转接。真空设备用高真空磁流体密封联轴器的一体嵌入式结构，则避免了额外的转接部件和额外的电机固定支架带来的动力损耗、电机主动轴和从动轴不同轴的转动不良，可实现高效、无损耗、同轴同步的高真空密封传动。从而也延长了真空设备的正常维护周期，降低了维护成本；另外，磁液槽的数量、尺寸和配合间隙，根据具体的设备工况进行计算和设计，每一道磁液槽内储存指定量的耐高真空的磁流体液体，就形成一级密封，每一级的磁流体密封可以承受大于0.15个大气压。该真空设备用高真空磁流体密封联轴器，因为设计了16级的磁流体密封，耐压差能力至少可以达到3.2个大气压以上，保证了足够的安全系数。所以，真空设备用高真空磁流体密封联轴器，既可以在负压真空工况下完美工作，又可以适应3.2个大气压正压差的复杂工况。因而，也提升了真空设备的技术水平。
Claims (4)
1.真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于包括带齿轮传动结构（1）的传动轴（2）、壳体（3）、电机固定套（4），所述壳体（3）靠近齿轮传动结构（1）的一侧端面与真空设备的真空腔壁固定，传动轴（2）通过其上设置的齿轮传动结构（1）与真空设备内部的齿轮匹配连接，电机固定套（4）内设置伺服电机（5），并通过锁紧圈（6）固定，壳体（3）的另一端通过螺栓与电机固定套（4）固定连接，所述传动轴（2）远离齿轮传动结构（1）的一端设置有内控嵌入式紧配结构，并通过键（7）与伺服电机（5）的主动轴（8）紧配安装，所述壳体（3）内设置有磁流体密封和传动结构。
2.如权利要求1所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述磁流体密封和传动结构包括传动轴（2）、轴承（9）、磁极（10）、钕铁硼磁钢（11）、磁液槽（12），所述磁液槽（12）设置在传动轴（2）的外表面，轴承（9）设置在传动轴（2）与壳体（3）内壁之间。
3.如权利要求2所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述轴承（9）设置有两个，两个轴承（9）之间设置有两个磁极（10），两个磁极（10）之间设置有钕铁硼磁钢（11）。
4.如权利要求2所述的真空设备用高真空磁流体密封联轴器，其特征在于所述磁液槽（12）设置有多个，每一磁液槽内储存指定量的耐高真空的磁流体液体，形成一级密封，每一级磁流体密封至少承受0.15个大气压。
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| CN111412288A (zh) * | 2019-12-11 | 2020-07-14 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种集成式多轴磁性流体密封装置 |
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| CN111412288B (zh) * | 2019-12-11 | 2022-03-25 | 杭州大和热磁电子有限公司 | 一种集成式多轴磁性流体密封装置 |
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