[发明专利]真空环境下传动输入轴的密封装置及其使用方法

说明书

技术领域

    本发明涉及在真空环境中工作的机械设备的动力输入时最关键的真空密封问题，也涉及热场环境中工作的机械零件的冷却降温问题，尤其涉及一种真空环境下传动输入轴的密封装置及其使用方法。

背景技术

在真空密封环境中工作的机械设备，需要的动力要由外界提供，在向真空腔内传输动力的过程中，存在真空密封问题，特别是对于旋转着的传动轴，真空密封更是个棘手的问题。常规的解决密封的方法是采用多级密封圈密封，但对于要求较高的真空密封，例如单晶生长环境的真空度要求在百分之九十九点九九以上，采用多级密封圈来实现密封，难度是非常大的，可能需要采用多级密封圈才能达到真空度要求，但在有限的空间下无法实现。随着近几年科学研究的进步，人们广泛运用磁场的作用，发现磁流体可以用来作密封，但在具体的使用中，不像我们常用的O型圈那么简单，由于是液体，要考虑到它的流动和密封，又由于要利用它的磁性，要考虑与之相配的磁块磁极，相对位置等等，不同的空间，不同的安装位置都会影响磁流体的密封效果。又由于磁流体密封经常在热场环境下工作，相关零件容易受到热损坏，影响磁性工作件的磁效应，缩短使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种真空环境下传动输入轴的密封装置及其使用方法。

  一种真空环境下传动输入轴的密封装置，包括传动输入轴、轴用弹性挡圈、磁性液体、磁极 、磁块、O型圈、特种垫圈、外壳体、角接触球轴承、配对套圈、锁紧块、平端紧钉螺钉、端盖、内六角圆柱头螺钉、胶水、锁紧螺母、V型油封、四通接块、出水管接头、进水管接头、缓水挡块、水道外箍片、油脂、真空密封腔、油封限位槽、挡圈轴槽、磁性液体腔室、轴肩、锁紧螺纹和等分轴切缝；轴用弹性挡圈装在传动输入轴的挡圈轴槽上，磁性液体涂在传动输入轴的磁性液体腔室内，两个磁极套装在传动输入轴的涂磁性液体的位置处，O型圈套装在两个磁极的外圆柱面上的密封槽中，磁块套装在传动输入轴上，并处于两个磁极之间，特制垫圈套装在传动输入轴上，它的一个面与磁极的端部接触，另一个面与角接触球轴承的端部接触，外壳体套装在传动输入轴外，并与传动输入轴的外表面形成空腔，在空腔内装有三对角接触球轴承，其中较下边的两对角接触球轴承之间装有配对套圈，锁紧螺母装在传动输入轴的锁紧螺纹的位置处，压在角接触球轴承的内圈上，两个锁紧块装在锁紧螺母的两个侧面孔中，被平端紧钉螺钉压在传动输入轴上，端盖压在角接触球轴承的外圈上，通过内六角圆柱头螺钉固定在外壳体的端面，V型油封套装在传动输入轴上，处于外壳体的两端，四通接块和缓水挡块焊接在外壳体上的水道槽中，水道外箍片焊接在外壳体上的水道槽外侧口，与外壳体的圆柱面齐平，并与外壳体形成不渗水的水流通道，出水管接头和进水管接头分别装在四通接块上的出水口和进水口上，在安装O型圈和角接触球轴承时分别涂上相应的油脂。

  所述的传动输入轴1的外表面及端部依次设有油封限位槽、挡圈轴槽、磁性液体腔室、轴肩、锁紧螺纹和等分轴切缝；油封限位槽设在传动输入轴的左端部，挡圈轴槽设在油封限位槽的右侧，磁性液体腔室设在挡圈轴槽的右侧，轴肩设在磁性液体腔室的右侧，锁紧螺纹设在传动输入轴的中段右部，等分轴切缝位于传动输入轴的右端部。

  所述的外壳体、四通接块、出水管接头、进水管接头、缓水挡块和水道外箍片组成水冷却系统；在对外壳体精加工前，水冷却系统的焊接件就要焊接成一体，将出水管接头和进水管接头装在四通接块上，在外壳体的中上部的外圆柱面上设有水槽，在水槽里焊接有四通接块和三个缓水挡块，它们呈90°均匀分布，在沟槽的外侧口焊接有水道外箍片。

所述的真空环境下传动输入轴的密封装置的使用方法，将该密封装置的上端面与真空密封腔对接固定，磁性液体、磁极和磁块在传动输入轴周围形成磁场，并处于磁性液体和磁极所在的轴截面上，磁力线在该截面上形成了密封面，阻止传动输入轴周围的空气流通，起到密封作用；该密封装置设置了两对磁性液体和磁极，使之产生的磁场实施二级密封，无论传动输入轴转动与否，或转速多高，密封作用都会一直存在，不受任何影响；当该密封装置用在热场中时，开启进水开关，使冷却水从进水管接头进入冷却系统，在外壳体的体内，围绕在两级磁极和磁块的周围，经过三级缓水挡块从出水管接头流出，这个水冷却循环系统对该装置的主要零件磁极、磁块和外壳体起到了冷却降温的作用。