一种具有电磁波加热的磁性液体密封装置,该装置属于机械工程磁性液体密封领域。该密封装置的传动轴(8)为一台阶轴。第一轴承(3)安装在传动轴的第一轴肩(15)上。第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)相对粘接在中间轴径(17)上。第二轴承(7)安装在传动轴的第二轴肩(16)上。将磁性液体(10)注入到第一永磁铁和第二永磁铁的外圆环形面上。上述连接构成密封组件,将密封组件安装于金属套(1)内孔的台阶(18)上。通过螺钉(14)将端盖(11)固定在金属套上。在金属套的圆周上均布的八个圆形盲孔中嵌入聚乙烯或聚丙烯。解决了低温下磁性液体黏度增大导致传动轴扭矩增大和传动轴的安全性能降低的问题。
1.一种具有电磁波加热的磁性液体密封装置,该密封装置包括:金属套、密封空间、轴承、极靴、传动轴、永磁铁、磁性液体、螺钉;其特征在于:传动轴(8)为一台阶轴包括第一轴肩(15)、第一极靴(5)、中间轴径(17)、第二极靴(6)和第二轴肩(16);第一极靴(5)和第二极靴(6)为传动轴(8)上的外径和厚度相同的台阶;第一轴承(3)安装在传动轴的第一轴肩(15)上;第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)为结构和尺寸相同的半圆环形,其内半径等于第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)之间的中间轴径(17)的半径,第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)相对粘接在第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)之间的中间轴径(17)上;第二轴承(7)安装在传动轴的第二轴肩(16)上;将磁性液体(10)注入到第一永磁铁(13)和第二永磁铁(9)的外圆环形面上;上述连接构成密封组件,将密封组件安装于金属套(1)内孔的台阶(18)上;通过螺钉(14)与金属套(1)的螺纹连接,将端盖(11)固定在金属套(1)上;在距金属套的左端面(19)的距离为l₁处的金属套(1)的圆周上均布四个圆形盲孔,l₁的长度等于金属套左端面的厚度+内孔台阶(18)的宽度+第一轴承(3)的厚度+第一极靴(5)的厚度的一半;在距金属套的左端面(19)的距离为l₂处的金属套(1)的圆周上均布四个圆形盲孔,l₂的长度等于l₁+永磁铁的厚度+第一极靴(5)的厚度的一半+第二极靴(5)的厚度的一半;在上述的八个圆形盲孔中嵌入非金属导热材料;非金属导热材料(4)为聚乙烯或聚丙烯。
2.根据权利要求1所述的一种低温磁性液体密封电磁波加热装置,其特征在于:圆形盲孔的深度为金属套(1)厚度的三分之二;圆形盲孔的直径为极靴厚度的三分之二。技术领域
本发明属于机械工程磁性液体密封领域,特别适用于在低温环境中工作的雷达上的磁性液体密封装置。技术背景实际当中有些雷达周围的环境温度很低,而在很低的工作温度下,磁性液体的黏度会变大,导致轴的扭矩增大,比如:在正常温度下扭矩为1.6kg·m,在-40°C时,扭矩会达到7kg·m。这种扭矩增大会导致轴转速降低。另外,扭矩增大也会导致轴的安全性能降低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题:克服低温下磁性液体黏度增大导致轴扭矩增大,提高轴的安全性而提供一种具有电磁波加热的磁性液体密封装置,使磁性液体保持合理的温度和黏度。本发明解决其技术问题的技术方案:一种具有电磁波加热的磁性液体密封装置,该密封装置包括:金属套、密封空间、轴承、极靴、传动轴、永磁铁、磁性液体、螺钉。该装置的传动轴为一台阶轴包括第一轴肩、第一极靴、中间轴径、第二极靴和第二轴肩;第一极靴和第二极靴为传动轴上的外径和厚度相同的台阶。第一轴承安装在传动轴的第一轴肩上。第一永磁铁和第二永磁铁为结构和尺寸相同的半圆环形,其内半径等于第一永磁铁和第二永磁铁之间的中间轴径的半径,第一永磁铁和第二永磁铁相对粘接在第一永磁铁和第二永磁铁之间的中间轴径上。第二轴承安装在传动轴的第二轴肩上。将磁性液体注入到第一永磁铁和第二永磁铁的外圆环形面上。上述连接构成密封组件,将密封组件安装于金属套内孔的台阶上。通过螺钉与金属套的螺纹连接,将端盖固定在金属套上。在距金属套的左端面的距离为l₁处的金属套的圆周上均布四个圆形盲孔,l₁的长度等于金属套左端面的厚度+内孔台阶的宽度+第一轴承的厚度+第一极靴的厚度的一半。在距金属套的左端面的距离为l₂处的金属套的圆周上均布四个圆形盲孔,l₂的长度等于l₁+永磁铁的厚度+第一极靴的厚度的一半+第二极靴的厚度的一半;在上述的八个圆形盲孔中嵌入非金属导热材料;非金属导热材料为聚乙烯或聚丙烯。所述的圆形盲孔的深度为金属套厚度的三分之二;圆形盲孔的直径为极靴厚度的三分之二。本发明的有益效果:非金属导热材料为本发明是将非金属导热材料:聚乙烯或聚丙烯镶嵌在密封装置的金属套中,利用雷达自身的电磁波对非金属材料进行加热,热量传递给磁性液体,达到对磁性液体加热的效果。
附图说明
图1具有电磁波加热的磁性液体密封装置结构图。图2图1的A-A剖面图。图3图1的B-B剖面图。图4图1的C局部放大图。图5传动轴结构图。图中:金属套1、密封空间2、第一轴承3、非金属导热材料4、第一极靴5、第二极靴6、第二轴承7、传动轴8、第二永磁铁9、磁性液体10、端盖11、极齿12、第一永磁铁13、螺钉14、第一轴肩15、第二轴肩16、中间轴径17、内孔台阶18、金属套的左端面19。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明:一种具有电磁波加热的磁性液体密封装置,如图1,该密封装置包括:金属套、密封空间、轴承、极靴、传动轴、永磁铁、磁性液体、螺钉。该密封装置的传动轴8,如图5,它为一台阶轴包括第一轴肩15、第一极靴5、中间轴径17、第二极靴6和第二轴肩16;第一极靴5和第二极靴6为传动轴8上的外径和厚度相同的台阶。第一轴承3安装在传动轴的第一轴肩15上,如图1和图5。第一永磁铁13和第二永磁铁9为结构和尺寸相同的半圆环形,,如图1和图3,其内半径等于第一永磁铁13和第二永磁铁9之间的中间轴径17的半径,第一永磁铁13和第二永磁铁9相对粘接在第一永磁铁13和第二永磁铁9之间的中间轴径17上。第二轴承7安装在传动轴的第二轴肩16上,如图1和图5。将磁性液体10注入到第一永磁铁13和第二永磁铁9的外圆环形面上。上述连接构成密封组件,将密封组件安装于金属套1内孔的台阶18上。通过螺钉14与金属套1的螺纹连接,将端盖11固定在金属套1上。在距金属套的左端面19的距离为l₁处的金属套1的圆周上均布四个圆形盲孔,l₁的长度等于金属套左端面的厚度+内孔台阶18的宽度+第一轴承3的厚度+第一极靴5的厚度的一半。在距金属套的左端面19的距离为l₂处的金属套1的圆周上均布四个圆形盲孔,l₂的长度等于l₁+永磁铁的厚度+第一极靴5的厚度的一半+第二极靴5的厚度的一半;在上述的八个圆形盲孔中嵌入非金属导热材料;非金属导热材料4为聚乙烯或聚丙烯。所述的圆形盲孔的深度为金属套1厚度的三分之二;圆形盲孔的直径为极靴厚度的三分之二,如图2。在完成具有电磁波加热的磁性液体密封装置的组装后,磁性液体10在磁场的作用下,被吸附在极齿12的和金属套1的内壁之间,实现磁性液体的密封。使用实例在波段为2Hz到4Hz之间的雷达上使用该装置,非金属材料聚乙烯受雷达电磁波的影响产生热量,热量传递给磁性液体。极靴与金属套的间隙为0.1mm,齿宽0.5mm,齿高2.5mm,磁性液体为煤油基四氧化三铁胶体,四氧化三铁粒径为4nm,永磁铁选用铷铁硼材料。该装置在-40°C时,转动扭矩从7kg·m降到3kg·m,气体的泄漏率小于10^-11pal·m³/s,并且无漏磁问题。