一种密封磁性静环径向四极充磁装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种密封磁性静环径向四极充磁装置，属于航空发动机领域。充磁磁极径向运动装置均匀分布于充磁装置顶端；磁极固定在充磁磁极径向运动装置上，并通过充磁磁极径向运动装置移动；运动控制装置控制运动装置径向移动，运动装置带动磁极径向运动，并夹紧磁性静环，再由充磁控制装置、充磁装置和磁极对磁性静环充磁。本发明专利技术通过控制系统和运动装置实现自动化，磁极夹紧磁环是靠装置以及控制实现的，其夹紧力和夹紧位置的重复性和一致性好。采用“凸”字形结构的磁极，使得充磁过程中漏磁少，从而达到被充磁产品一致性好，产品磁性力值一致性好的效果，有利于提供密封性能一致性好的磁力密封装置。

A sealed magnetic static ring radial quadrupole magnetizing device

The invention relates to a sealed magnetic static ring radial quadrupole magnetizing device, which belongs to the field of aero engines. The radial motion device of the magnetizing pole distributes evenly on the top of the magnetizing device; the magnetic pole is fixed on the radial motion device of the magnetizing pole and moves through the radial motion device of the magnetizing pole; the motion control device controls the radial movement of the moving device, the motion device drives the radial motion of the magnetic pole, and clamps the magnetic static ring, and then is controlled by the magnetizing device. The device, the magnetizing device and the magnetic pole magnetize the magnetic static ring. The invention realizes automation through control system and motion device. The magnetic pole clamping magnetic ring is realized by device and control, and its clamping force and clamping position have good repeatability and consistency. The magnetic pole with convex zigzag structure can reduce magnetic leakage in the process of magnetization, thus achieving good consistency of the products being magnetized and good consistency of the magnetic force values of the products, which is conducive to providing a magnetic sealing device with good consistency of sealing performance.

【技术实现步骤摘要】
一种密封磁性静环径向四极充磁装置
本专利技术涉及一种密封磁性静环径向四极充磁装置，尤其是涉及一种应用于航空发动机密封装置磁环的四磁极充磁装置，属于航空发动机领域。
技术介绍
航空发动机密封技术，特别是端面密封技术，提供接触力的元件由弹簧、波簧，逐渐发展为磁性环，磁力密封技术在航空发动机中的应用受到越来越多的重视。在磁力密封装置中，提供结合力的现有磁环通常是2个磁极的情况。随着航空发动机技术的进步，在航空发动机密封领域中，为提高密封性能，国外逐渐出现了4个磁极的磁环，由于磁极个数多能够提供均匀度更好的结合力，有力于密封装置的密封性能保证。为了实现此类4磁极磁环的国产化，在航空发动机领域中提出4磁极径向充磁的需求。现有技术的充磁机见文献1(刘长智，直流两极充磁机，中国知网网络资料：44)和文献2(怎样制作充磁机,中国知网网络资料：27)。这些文献介绍的充磁机主要依靠手工操作,其自动化程度低,况且手工操作带来磁极在夹紧待充磁磁环时,其夹紧力以及夹紧位置的重复性差等问题，并可能带来同批产品一致性差的问题。此外，这些文献介绍的充磁机的磁极与磁环接触的端头是圆弧面，尚未见到具有一端“凸”字形结构的磁极的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有充磁机充磁主要依靠手工、自动化程度低、重复定位差以及夹紧力不一致的问题，提供一种密封磁性静环径向四极充磁装置。此装置可以为磁环沿径向充磁，形成四个磁极，充磁后的磁环磁感应强度均匀性好、随时间衰减小。所述的充磁装置充磁过程中漏磁少、被充磁产品一致性好，产品磁性力值一致性好，有利于提供密封性能一致性好的磁力密封装置。本专利技术的目的是通过上述技术方案实现的。一种密封磁性静环径向四极充磁装置，包括：充磁装置、充磁磁极径向运动装置、磁极、磁性静环、充磁控制装置和运动控制装置；充磁磁极径向运动装置均匀分布于充磁装置顶端；磁极固定在充磁磁极径向运动装置上，并通过充磁磁极径向运动装置移动；运动控制装置控制运动装置径向移动，运动装置带动磁极径向运动，并夹紧磁性静环，再由充磁控制装置、充磁装置和磁极对磁性静环充磁。所述充磁磁极径向运动装置包括：前挡板、轨道、滑块、丝杠、后挡板、电机和底板。所述的轨道安装在底板上，滑块安装在轨道上，所述的丝杠与滑块通过螺纹连接，丝杠与前挡板和后挡板通过轴承连接，所述的前挡板和后挡板与底板连接，所述的电机与丝杠连接。所述的底板与充磁装置的圆形顶板连接。所述的滑块与磁极的底面连接。所述磁极与磁性静环接触的一端为“凸”字形端头，与磁性静环适配；另一端为平面端头，磁极中间开槽口。所述的充磁磁极的底面与运动装置的滑块连接。所述的充磁磁极由中间开槽口套入软磁材料极柱的顶部。所述磁性静环外圆开有“U”形凹槽，与所述磁极“凸”字形端头适配；采用这种结构，使得充磁磁极与待充磁磁性静环之间的配合间隙尽量小，从而减少漏磁情况的发生。所述的充磁控制装置包括输入端子(接220V交流电压)、电源开关、电流大小调节阀、电压大小调节阀、充磁开关以及恒定电流输出端。所述的充磁控制装置可以提供设计大小的恒电流，为充磁装置的输入。所述的充磁装置包括圆形顶板、圆筒形侧壁、接线输入端、软磁材料极柱、圆形底板以及铜线圈。所述的圆形底板与圆筒形侧壁、圆筒形侧壁与圆形顶板通过螺栓连接形成外罩。所述的外罩由铝材料制成。所述的圆形顶板开设四个圆形洞口。所述的四个软磁材料极柱底部垂直固定在圆形底板上，极柱材料为1J22，直径120mm，相邻两个软磁材料极柱中心距离为600mm，将铜线均匀缠绕在软磁材料极柱上形成铜线圈。每个软磁材料极柱绕匝，形成四个铜线圈。所述的铜线圈与接线输入端连接。所述的相对两个软磁材料极柱为一组，每组软磁材料极柱产生磁极要一致，分别为N级和S级。所述的四个软磁材料极柱顶部经由圆心顶板的四个圆形洞口伸出，伸出长度为100mm，形成伸出端。所述的四个铜线圈的引线与接线输入端连接，接线输入端与圆筒形侧壁固定。所述的接线输入端与充磁控制装置提供的四对稳定电流输出端连接。所述的运动控制装置包括：输入端、开关、正向运动按钮、反向运动按钮、停止按钮和输出端。输入端接220V电源，输出端接电机。所述的运动控制装置的输出端与电机连接。按下正向运动按钮，运动控制装置发出信号，电机转动，带动丝杠转动，丝杠转动带动滑块沿轨道运动。滑块带动安装于其上的磁极沿径向运动。磁极沿径向运动沿圆周方向夹紧磁性静环。按下停止按钮，停止运动。在磁极夹紧磁性静环时，要保证磁性静环的位置与磁极的“凸”字端头的中线正对。此外，要求充磁磁极的“凸”字形前端与磁性静环的“U”形凹槽配合良好，即磁极与磁性静环的三个圆弧面加两个平面对应配合：磁极的圆弧面、圆弧面、圆弧面依次与磁性静环的圆弧面、圆弧面、圆弧面重合；磁极的平面、平面与磁性静环的平面、平面重合，方为夹持成功。因此，磁极与磁性静环的三个圆弧面具有相同的曲率半径，且平面径向尺寸相同，这样多个面良好贴合，使得漏磁尽可能小，从而提高了充磁的性能。所述的磁性静环为铝镍钴材料制成，将所述的磁性静环置于圆形顶板的中部，磁性静环尽量与圆形顶板同心，磁性静环端面保持水平，并使得磁性静环的热处理形成的磁极位置标志线与一个充磁磁极的“凸”字端头中部正对，启动运动控制装置正向运动按钮，四个充磁磁极径向运动，直到磁极的“凸”字形端与磁性静环的“U”形凹槽配合良好为止。所述的充磁控制装置的输入端子接入220V交流电压，打开电源开关，调节电流大小调节阀为5A，打开充磁开关，对磁性静环充磁分钟。关闭充磁开关，启动运动控制装置的反向运动按钮，磁性静环与磁极分离后，按下停止按钮，取出磁性静环，完成对磁性静环的极充磁。有益效果本专利技术的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，通过控制系统和运动装置实现自动化，磁极夹紧磁环是靠装置以及控制实现的，其夹紧力和夹紧位置的重复性和一致性好。采用“凸”字形结构的磁极，使得充磁过程中漏磁少，从而达到被充磁产品一致性好，产品磁性力值一致性好的效果，有利于提供密封性能一致性好的磁力密封装置。本专利技术的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，是针对航空发动机的磁性静环而提出的，由于航空发动机密封功能的要求，航空发动机的磁性静环外圆表面具有“U”形凹槽。为减少漏磁，本专利技术在充磁磁极的设计上提出“凸”字形前端的设计技术，通过此种设计，使得充磁磁极的“凸”字形前端与磁性静环“U”形凹槽良好贴合。充磁磁极“凸”字形前端由三个圆弧面加两个平面组成，而磁性静环“U”形凹槽也是由三个圆弧面加两个平面组成，设计要求二者的三个圆弧面具有相同的曲率半径，且平面径向尺寸相同，这样5个面良好贴合，使得漏磁尽可能小，从而提高了充磁的性能和效果。附图说明图1是本专利技术是的四磁极充磁装置的结构示意图；图2是本专利技术四磁极充磁装置的径向运动装置示意图；图3是本专利技术四磁极充磁装置的充磁磁极的结构示意图；图4是本专利技术四磁极磁性静环的示意图；图5是本专利技术四磁极充磁装置的充磁控制装置示意图；图6是本专利技术四磁极充磁装置的运动控制装置示意图；图7是本专利技术四磁极充磁装置的充磁磁极的“凸”字形端头的结构示意图；图8是本专利技术四磁极磁环“U”形凹槽结构示意图；图9本专利技术四磁极充磁装置的充磁装置示意图。其中，1—充磁装置、2—充磁磁极径向运动装置、3—磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：包括：充磁装置(1)、充磁磁极径向运动装置(2)、磁极(3)、磁性静环(4)、充磁控制装置(5)和运动控制装置(6)；充磁磁极径向运动装置(2)均匀分布于充磁装置(1)顶端；磁极(3)固定在充磁磁极径向运动装置(2)上，并通过充磁磁极径向运动装置(2)移动；运动控制装置(6)控制运动装置(2)径向移动，运动装置(2)带动磁极(3)径向运动，并夹紧磁性静环(4)，再由充磁控制装置(5)、充磁装置(1)和磁极(3)对磁性静环(4)充磁。

【技术特征摘要】
1.一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：包括：充磁装置(1)、充磁磁极径向运动装置(2)、磁极(3)、磁性静环(4)、充磁控制装置(5)和运动控制装置(6)；充磁磁极径向运动装置(2)均匀分布于充磁装置(1)顶端；磁极(3)固定在充磁磁极径向运动装置(2)上，并通过充磁磁极径向运动装置(2)移动；运动控制装置(6)控制运动装置(2)径向移动，运动装置(2)带动磁极(3)径向运动，并夹紧磁性静环(4)，再由充磁控制装置(5)、充磁装置(1)和磁极(3)对磁性静环(4)充磁。2.如权利要求1所述的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：所述充磁磁极径向运动装置(2)包括：前挡板(21)、轨道(22)、滑块(23)、丝杠(24)、后挡板(25)、电机(26)和底板(27)；所述的轨道(22)安装在底板(27)上，滑块(23)安装在轨道(22)上，所述的丝杠(24)与滑块(23)通过螺纹连接，丝杠(24)与前挡板(21)和后挡板(25)通过轴承连接，所述的前挡板(21)和后挡板(25)与底板(27)连接，所述的电机(26)与丝杠(24)连接；所述的底板(27)与充磁装置1的圆形顶板(11)连接；所述的滑块(23)与磁极3的底面(34)连接。3.如权利要求1所述的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：所述磁极(3)与磁性静环(4)接触的一端为“凸”字形端头(32)，与磁性静环(4)适配；另一端为平面端头(31)，磁极(3)中间开槽口(33)；所述的充磁磁极(3)的底面(34)与运动装置的滑块(23)连接；所述的充磁磁极(3)由中间开槽口(33)套入软磁材料极柱的顶部。4.如权利要求1所述的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：所述的充磁控制装置(5)包括接220V交流电压的输入端子(50)、电源开关(51)、电流大小调节阀(52)、电压大小调节阀(53)、充磁开关(54)以及恒定电流输出端(55)；所述的充磁控制装置5可以提供设计大小的恒电流，为充磁装置的输入。5.如权利要求1所述的一种密封磁性静环径向四极充磁装置，其特征在于：所述的充磁装置(1)包括圆形顶板(11)、圆筒形侧壁(12)、接线输入端(13)、软磁材料极柱(14)、圆形底板(15)以及铜线圈(16)；所述的圆形底板(15)与圆筒形侧壁(12)、圆筒形侧壁(12)与圆形顶板(11)通过螺栓连接形成外罩；所述的外罩由铝材料制成；所述的圆形顶板(11)开设4个圆形洞口(17)；所述的四个软磁材料极柱(14)底部垂直固定在圆形底板(15)上，极柱材料为1J(22)，直径120mm，相邻两个软磁材料极柱中心距离为600mm，将铜线均匀缠绕在软磁材料极柱上形成铜线圈(16)；每个软磁材料极柱绕(60)匝，形成4个铜线圈(16)；所述的铜线圈与接线输入端(13)连接；所述的相对2个软磁材料极柱(14)为一组，每组软磁材料极柱(14)产生磁极要一致，分别为N级和S级；所述的四个软磁材料极柱(14)顶部经由圆心顶板(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张家远，王利恒，顾健，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11