磁耦合密封驱动器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种采用磁耦合传递力和运动的用于密封的磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体，内磁转子、挡块、从动轴、连接法兰；磁耦合密封驱动器的内磁转子和外磁转子上各固定有均匀排布的多对永久磁体，Ｎ极和Ｓ极交错排列，内磁转子和外磁转子上的永久磁体之间产生磁场作用力，磁力线穿过隔离套，通过磁场作用力传递转矩，主动轴就可带动从动轴运动；隔离套密封所输送的介质，主动轴与电机相连接，从动轴与执行机构相连接，连接法兰与密封空间的连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采用磁耦合传递力和运动的用于密封的驱动装置。技术背景工业过程流体的泄漏主要来自泵、压缩机、阀门与管道等。密封装置是用来阻止液 体、固体或气体的泄漏，并防止外部介质进入密封空间内的机械部件，除满足操作要求外， 还要满足环境、安全和健康方面的要求。密封可分为静密封和动密封。静密封只要选择适当的垫片材料和类型，确定螺栓 的预紧力就可以达到理想的密封效果。动密封都存在不同程度的泄漏和磨损，需要精心维 护频繁更换。随着生产工艺要求的提高，苛刻的工况如高真空、高压、高温、强腐蚀等条件给 密封提出了更高的要求。相对运动表面不可能达到绝对密封。回转机械要在服务周期内对 于任何介质，在不同的温度、压力及转速实现绝对密封，必须取消动密封，变动密封为静密 封。磁耦合密封驱动器可实现驱动元件与执行元件之间的无机械联接驱动，驱动元件 与执行元件之间可用隔板或隔离套分开，形成两个独立空间，变动密封为静密封，选择适当 的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现绝对密封，它的结构简单，易于制造和装 配，使用寿命长，彻底解决了磨损与泄漏问题，可广泛的应用于石油化工、医药、电影、电镀、 核动力、真空、半导体工业、饮食、医药等领域。本技术的同类产品生产厂商极少且技术力量薄弱、产品研发能力差，产品规 格少、输出功率小、缺乏统一标准、在密封领域市场占有率极低。目前存在的问题是大部 分磁耦合传动装置的传动扭矩计算是采用实验的方法，得出含有一些系数的最大扭矩计算 式，有的是半理论半经验公式，误差较大，产品屡屡出现启动失败，或者运转滑脱。为安全起 见，往往加大安全系数，结果多耗费了磁性材料。磁性材料制造厂也不能保证每块磁体磁性 一致性、均勻性。密封隔离套的磁损失大且强度低，目前磁耦合传动装置广泛应用的单层金 属隔离套存在的涡流可损耗5% 10%的功率。轴承的寿命低、大中功率的传动缺乏安全 可靠性，技术和产品上远落后于工业发达国家。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种结构简单，易于制造和装配，使用寿命长，可彻底解 决磨损与泄漏问题的可用于高压密封的传动装置。本技术的技术方案如下磁耦合密封驱动器包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体，内 磁转子、挡块、从动轴、连接法兰。磁耦合传动密封装置的内磁转子和外磁转子上各固定有 均勻排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，永久磁体的磁力线穿过隔离套(非磁性材 料)，隔离套密封所输送的介质，内、外磁转子之间通过磁场作用力传递转矩和运动，从而实 现绝对密封。主动轴与电机或其它驱动器(如液压马达)相连接，从动轴与执行机构(如泵的叶片、搅拌器的轴等)相连接，连接法兰与密封空间(如泵、压缩机、阀门与管道、反应釜) 密封用连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。本技术结构简单、易于制造和装配、使用寿命长、应用范围宽、承载压力大、可 传递大的功率和扭矩。附图说明附图是本技术的结构示意图图中标记主动轴1，轴承2、11，端盖3、13，支撑体4，外磁转子5，隔离套6，永磁体 7、10，内磁转子8，挡块9，从动轴12，连接法兰14。具体实施方式结合附图对本技术进行进一步的描述。如图1所示，磁耦合密封驱动器，包 括主动轴1，轴承2、11，端盖3、13，支撑体4，外磁转子5，隔离套6，永磁体7、10，内磁转子 8，挡块9，从动轴12，连接法兰14。磁耦合传动密封装置的内磁转子和外磁转子上各固定 有均勻排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，永久磁体的磁力线穿过隔离套(非磁性 材料)，隔离套密封所输送的介质，内、外磁转子之间通过磁场作用力传递转矩和运动，从而 实现绝对密封。主动轴与电机相连接，从动轴与执行机构(如泵的叶片、搅拌器的轴等)相 连接，连接法兰与密封空间(如泵、压缩机、阀门与管道、反应釜)密封用连接法兰相连接， 选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。磁耦合密封驱动器传递 扭矩的常用永磁材料有铝镍钴永磁材料、铁氧体永磁材料、稀土永磁材料、稀土钴永磁材料 和钕铁硼永磁材料。磁耦合密封驱动器首选钕铁硼系列的永磁体。其次，可以考虑稀土钴 永磁体，铝镍钴和铁氧体也可以在一定的情况下采用。磁耦合密封驱动器内外转子都是软 磁材料制成，磁通须经过内外转子形成回路，要求软磁材料磁导率越大越好，矫顽力越小越 好。隔离套位于内外磁钢之问的气隙中，将磁耦合密封驱动器的旋转部件封闭在密封罩内， 在交变磁场中工作承受内压力。内磁转子旋转时，由于内磁转子的旋转搅拌，空隙及空腔中 的介质随着转子的旋转而流动，隔离套还要受到具有一定速度液体的冲击和冲刷，径向和 轴向都要发生变形，从而引起隔离套两边的工作间隙的变化。压力较小时无需考虑变形 的影响，而当压力较高时，变形将较大。根据实际工作要求，隔离套的材料可选用金属材料 (316L、316不锈钢、哈氏合金C、C276合金、钛合金等)或非金属材料(陶瓷、碳纤维、聚丙 烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等)。在磁扭矩不变的情况下一般将其做成细长形，有效减小 涡流损耗，在满足隔离套强度要求的前提下，隔离套的壁厚越小越好。隔离套的电导率大， 涡流损耗就大，隔离套应选择电导率小的材料(如钛合金、哈氏合金)。涡流高度集中在隔 离套表层，可改变隔离套表层的晶粒组织以降低电导率。非金属材料的隔离套涡流损耗为 零，但其刚度和强度不高，承压效果差。本技术的特点是采用磁耦合传递力、力矩和运动，用隔离套将驱动元件与执 行元件之间形成两个独立空间，通过选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力将连 接法兰与密封空间法兰相连接，从而实现密封，具有结构简单、易于制造和装配、使用寿命 长、承载压力大、可传递大的功率和扭矩的特点。权利要求一种用于密封的磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体、内磁转子、挡块、从动轴、连接法兰,其特征在于内磁转子和外磁转子上各固定有均匀排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，隔离套将驱动元件与执行元件之间形成两个独立空间，通过选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力将连接法兰与密封空间法兰相连接，实现密封。专利摘要本技术涉及一种采用磁耦合传递力和运动的用于密封的磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体，内磁转子、挡块、从动轴、连接法兰；磁耦合密封驱动器的内磁转子和外磁转子上各固定有均匀排布的多对永久磁体，N极和S极交错排列，内磁转子和外磁转子上的永久磁体之间产生磁场作用力，磁力线穿过隔离套，通过磁场作用力传递转矩，主动轴就可带动从动轴运动；隔离套密封所输送的介质，主动轴与电机相连接，从动轴与执行机构相连接，连接法兰与密封空间的连接法兰相连接，选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力，就可实现密封。文档编号H02K51/00GK201726299SQ20102014520公开日2011年1月26日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日专利技术者杨瑞明, 胡春林, 蔡威, 谭定忠, 高明 申请人:谭定忠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于密封的磁耦合密封驱动器，包括主动轴、轴承、端盖、支撑体、外磁转子、隔离套、永磁体、内磁转子、挡块、从动轴、连接法兰，其特征在于内磁转子和外磁转子上各固定有均匀排布的多对永久磁体，Ｎ极和Ｓ极交错排列，隔离套将驱动元件与执行元件之间形成两个独立空间，通过选择适当的垫片材料和类型并确定螺栓的预紧力将连接法兰与密封空间法兰相连接，实现密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭定忠，蔡威，杨瑞明，高明，胡春林，
申请(专利权)人：谭定忠，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]