旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，包括導磁殼體、非導磁殼體和緊固件，所述導磁殼體、非導磁殼體和緊固件形成一個密閉的腔體，所述腔體內永久磁體和磁流體相互作用形成磁流體密封結構。本實用新型的磁流體能夠保證在旋轉和軸向往復運動過程中，導磁殼體與非導磁殼體間的密封。用磁流體密封光學裝置替代傳統(tǒng)的密封光學裝置，能提高密封光學裝置的可靠性和使用壽命。極靴可方便的套裝在導磁殼體上，極靴是圓臺形，具有倒角和溝槽。上下兩個極靴的使用能加強磁力效果，從而降低加工過程中對導磁殼體和非導磁殼體同軸度高精度的要求。
【專利說明】旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型屬于磁流體密封【技術領域】。具體的說，涉及一種密封內筒軸與外筒殼體之間旋轉和軸向往復運動的磁流體軸密封光學裝置。
【背景技術】
[0003]磁流體，又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液，是一種新型的功能材料，它既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性，是由直徑為納米量級(10納米以下)的磁性固體顆粒、基載液(也叫媒體)以及界面活性劑三者混合而成的一種穩(wěn)定的膠狀液體。磁流體在靜態(tài)時無磁性吸引力，當外加磁場作用時，才表現(xiàn)出磁性，在實際中有著廣泛的應用，可應用于各種苛刻條件的磁流體密封。當磁流體注入磁場的間隙時，它可以充滿整個間隙，形成一種“液體的O形密封圈”，從而實現(xiàn)對被密封介質的磁流體密封。磁流體密封具有零泄漏、長壽命、無污染、高可靠性、低損耗性、無方向性及良好的自修復性等特點。其中主要的應用之一是用于對轉軸的密封，如真空密封(離子注入機、X射線衍射儀等)、氣體密封(X射線管、CO2)激光器等)、液體密封(深水泵、艦船螺旋推進軸等)、防塵密封(紡織機械、計算機硬盤等)以及人造心臟的線性運動密封等。
[0004]傳統(tǒng)的密封光學裝置，通常采用毛氈、密封蠟、O形密封圈等進行密封。毛氈壓緊在光學裝置轉動部位具有一定的密封效果，但使用過程中易磨損，降低密封性能；密封蠟在連接件之間填充使用，密封蠟在炎熱潮濕的環(huán)境下，不利于光學裝置的防霉防霧性能；0形密封圈安裝在轉動部件和連接件的配合部位起密封效果，在溫度、配合尺寸等特定的條件下，易失效(橡膠老化、硬化、變形、斷裂等)，降低密封性能。
實用新型內容
[0005]為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述技術問題，本實用新型的目的在于提供一種旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，光學裝置采用手動方式調整導磁殼體與非導磁殼體之間軸向往復運動，磁流體保證導磁殼體與非導磁殼體之間的密封。
[0006]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0007]一種旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，包括導磁殼體、非導磁殼體和緊固件，所述導磁殼體、非導磁殼體和緊固件形成一個密閉的腔體，所述腔體內永久磁體和磁流體相互作用形成磁流體密封結構。
[0008]進一步的，所述永久磁體和磁流體夾于兩個極靴之間。
[0009]進一步的，所述極靴為圓臺形、端面具有倒角和溝槽，兩個極靴設置于在永久磁體兩側。
[0010]進一步的，還包括第一橡膠圈，所述導磁殼體的下端與非導磁殼體接觸部位的之間的間隙由第一橡膠圈密封。
[0011]進一步的，所述導磁殼體與非導磁殼體由螺紋連接。
[0012]進一步的，所述導磁殼體與極靴之間及緊固件和極靴之間具有油封。[0013]進一步的，所述導磁殼體與兩個極靴之間有環(huán)形密封間隙，所述磁流體分布在該環(huán)形密封間隙內。
[0014]進一步的，還包括第二橡膠圈，所述非導磁殼體下端與被密封器件開口接觸部位之間的間隙用第二橡膠圈密封。
[0015]進一步的，所述非導磁殼體下端制有螺紋用于緊固密封部件的開口。
[0016]有益效果:
[0017]1.本實用新型提供的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，設計了一種手動方式調整導磁殼體與殼體之間旋轉和軸向移動，磁流體能夠保證在旋轉和軸向往復運動過程中，導磁殼體與非導磁殼體間的密封。用磁流體密封光學裝置替代傳統(tǒng)的密封光學裝置，能提高密封光學裝置的可靠性和使用壽命。
[0018]2.本實用新型提供的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，極靴可方便的套裝在導磁殼體上，極靴是圓臺形，具有倒角和溝槽。上下兩個極靴的使用能加強磁力效果，從而降低加工過程中對導磁殼體和非導磁殼體同軸度高精度的要求。
[0019]【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置的結構示意圖；
[0021]圖2為圖1的I部放大圖；
[0022]圖3為極靴的結構示意圖；
[0023]圖4為該極靴的俯視圖。
[0024]其中:1-導磁殼體，2-非導磁殼體，3-緊固件，4-極靴，5-永久磁體，6_磁流體，7-油封，8-第一橡膠圈，9-第二橡膠圈，10-光學玻璃。
[0025]【具體實施方式】
[0026]為了充分說明本實用新型的特性以及實施本實用新型的方式，下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。
[0027]如圖1和2所示，本實用新型的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，所述密封光學裝置主要由導磁殼體1、非導磁殼體2、緊固件3、極靴4、永久磁體5、磁流體6、油封7、光學玻璃10組成，還具有兩個橡膠圈為O形橡膠圈，分別為第一橡膠圈8和第二橡膠圈9。
[0028]所述軸向往復運動的磁流體密封光學裝置中，非導磁殼體2、緊固件3與導磁殼體I用于將極靴4、永久磁體5、磁流體6和油封7緊固到需要密封的部位；極靴4、永久磁體5和磁流體6設在非導磁殼體2與導磁殼體I之間；兩個極靴4圍繞導磁殼體1，位于非導磁殼體2和緊固件3之間,兩個極靴4之間設有一個提供磁場的環(huán)形永久磁體5 ;導磁殼體I的下端與非導磁殼體2接觸部位的之間的間隙由第一橡膠圈8密封；導磁殼體I與非導磁殼體2采用螺紋連接，完成軸向往復運動；導磁殼體I軸向貫穿極靴4、緊固件3和永久磁體5 ;油封7位于導磁殼體I和非導磁殼體2之間；油封7位于緊固件3與極靴4之間；導磁殼體I與兩個極靴4之間有環(huán)形密封間隙，磁流體6分布在此環(huán)形密封間隙內，永久磁體5形成的磁場通過導磁殼體I及兩個極靴4之間密封間隙形成一個閉合磁回路,在磁力作用下，磁流體6被定位在環(huán)形密封間隙處，使磁流體6充滿環(huán)形密封間隙，從而實現(xiàn)軸向密封。極靴4與導磁殼體I和非導磁殼體2之間的間隙采用油封7密封；緊固件3與非導磁殼體2采用螺紋連接；非導磁殼體2下端與被密封器件開口接觸部位之間的間隙用第二橡膠圈9密封；非導磁殼體2下端制有螺紋用于緊固密封部件的開口。
[0029]上下兩個極靴4軸向通過導磁殼體1，上下兩個極靴4對應放置形成完整的磁極。
[0030]如圖3所示，極靴4為圓臺形、端面具有倒角、溝槽，兩個極靴4放置在永久磁體5兩側，起到聚磁作用并自動調節(jié)徑向距離以實現(xiàn)密封的目的。
[0031]所述密封光學裝置中，各組成部分材料如下:
[0032]導磁殼體I由強度較高、導磁性較好的金屬材料，在金屬表面通過化學涂鍍鍍覆一層厚0.02mm的鎳磷合金以防銹。
[0033]非導磁殼體2由耐蝕性較好的2A12鋁合金制造。
[0034]極靴4由最大磁導率μ max=9000的電工純鐵制造，且外鍍一層厚0.02mm的鎳磷合金以防繡。
[0035]永久磁體5為高磁能積的釹鐵硼永磁材料。
[0036]磁流體6為油基Fe3O4磁流體。
[0037]油封7為油脂材料。
[0038]第一橡膠圈8和第二橡膠圈9為耐油、耐低溫的丁腈耐低溫型橡膠密封圈。
[0039]光學玻璃10采用國家標準玻璃材料。
[0040]本實用新型包括但不限于以上實施例，凡是在本實用新型的精神和原則之下進行的任何等同替換或局部改進，都將視為在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，包括導磁殼體(I)、非導磁殼體(2)和緊固件(3)，所述導磁殼體(I)、非導磁殼體(2)和緊固件(3)形成一個密閉的腔體，其特征在于:所述腔體內永久磁體(5)和磁流體(6)相互作用形成磁流體密封結構。
2.如權利要求1所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述永久磁體(5)和磁流體(6)夾于兩個極靴(4)之間。
3.如權利要求2所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述極靴(4)為圓臺形、端面具有倒角和溝槽，兩個極靴(4)設置于在永久磁體(5)兩側。
4.如權利要求1所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:還包括第一橡膠圈(8)，所述導磁殼體(I)的下端與非導磁殼體(2)接觸部位的之間的間隙由第一橡膠圈(8)密封。
5.如權利要求1所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述導磁殼體(I)與非導磁殼體(2)由螺紋連接。
6.如權利要求2所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述導磁殼體(I)與極靴(4)之間及緊固件(3)和極靴之間具有油封(7)。
7.如權利要求2所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述導磁殼體(I)與兩個極靴(4)之間有環(huán)形密封間隙，所述磁流體(6)分布在該環(huán)形密封間隙內。
8.如權利要求1所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:還包括第二橡膠圈(9)，所述非導磁殼體(2)下端與被密封器件開口接觸部位之間的間隙用第二橡膠圈(9)密封。
9.如權利要求1所述的旋轉和軸向往復運動的磁流體密封光學裝置，其特征在于:所述非導磁殼體(2)下端制有螺紋用于緊固密封部件的開口。
【文檔編號】G02B7/00GK203670798SQ201320857822
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權日:2013年12月24日
【發(fā)明者】范建偉, 鄭磊, 豐傳方, 張宏, 陳礎園, 毛樂天 申請人:浙江華東光電儀器有限公司