[发明专利]带隔热装置的磁流体密封轴

说明书

本发明公开了一种带隔热装置的磁流体密封轴，包括传动轴、非导磁套筒、隔热垫片、左轴承、右轴承、磁性组件和端盖，所述左轴承和磁性组件从左至右依次套装在传动轴上，所述右轴承套装在磁性组件的右侧，所述磁性组件和左轴承之间间隔一定的距离，所述非导磁套筒套装在左轴承、磁性组件和右轴承上；本发明的磁性组件起到动密封作用，可实现传动轴和非导磁套筒之间的密封；传动轴由一体成型的三级阶梯轴和组成，第一阶梯轴隔离了热真空罐通过传动轴传递过来的热量；同时导磁材料轴套和永磁体、磁极之间组成导磁回路，在导磁材料轴套和磁极之间产生磁场，约束住液态的磁流体。

技术领域

本发明涉及热真空试验装置，尤其涉及一种热真空试验下穿箱轴的密封装置，更具体说，尤其设置一种带隔热装置的磁流体密封轴。

背景技术

热真空试验是指在所规定的真空度和温度条件下，对被测件的性能参数进行测试的试验。热真空试验首先需要有模拟太空中真空和温度环境的装置，其次需要有对被测件进行驱动、加载装置，最后需要有对输出转矩、转速和转角等进行数据采集的装置。

在进行热真空试验时，传感器等不能在真空、高低温环境下工作。所以一般将传感器，驱动器等安置在真空罐外侧，通过穿箱轴将转矩、转速等引出来。

穿箱轴密封方式一般采用磁流体密封，磁流体是将铁磁材料通过分散剂均匀分布，带有磁性，又呈现流动状态的一种胶状液体。在外磁场的作用下，磁流体能够承受一定的压力差，故而可作为一种密封方式。但真空罐罐壁温度较高，铁磁材料会有热退磁现象，所以在使用磁流体密封轴时，必须对磁流体进行隔热处理。同时密封轴隔热层内部包括磁流体、滚动轴承等，在工作过程中也会产生热量，如果长时间的工作，而不把热量散发出去，也会导致磁流体和永磁体过热退磁，所以在隔热的同时，需要进行导热处理。

目前，热真空试验中的穿箱轴有采用水冷的方式进行降温，所采取的措施为，在套筒、极靴等内部布置管子，管子内部通常温水，从而实现冷却。该方法有效的降低了套筒、极靴的温度，但是没有考虑到传动轴传热的问题，传动轴起到传递转矩和转速的作用，直径较大，所传递的热量也越多。

发明内容

本发明的目的在于解决现有热真空实验中采用磁流体密封轴容易导致磁流体和永磁体受热退磁的问题，提出了一种带隔热装置的磁流体密封轴。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：带隔热装置的磁流体密封轴，包括传动轴、非导磁套筒、隔热垫片、左轴承、右轴承、磁性组件和端盖，所述左轴承和磁性组件从左至右依次套装在传动轴上，所述右轴承套装在磁性组件的右侧，所述磁性组件和左轴承之间间隔一定的距离，所述非导磁套筒套装在左轴承、磁性组件和右轴承上，所述非导磁套筒左端外接热真空罐，非导磁套筒和热真空罐固定连接，所述非导磁套筒右端安装端盖，所述左轴承和右轴承的外表面与非导磁套筒的内壁过盈配合；所述非导磁套筒和端盖之间夹装有隔热垫片，非导磁套筒的左端和端盖上均开设有用于穿过传动轴的中心孔；

所述传动轴为具有三段阶梯的阶梯轴，传动轴从左至右依次为第一阶梯轴、第二阶梯轴和第三阶梯轴，第一阶梯轴的轴径大于第二阶梯轴的轴径，第二阶梯轴的轴径大于第三阶梯轴的轴径，第一阶梯轴的左端穿过非导磁套筒左端的中心孔并伸出到热真空罐内，且第一阶梯轴伸入热真空罐一侧的端部设置有花键，所述第三阶梯轴的右端穿过端盖上的中心孔伸出到非导磁套筒外侧；

所述非导磁套筒由套筒外层、隔热层和套筒内层三部分构成，隔热层套装在套筒外层内部，套筒内层套装在隔热层内部，左轴承、磁性组件和右轴承从左至右依次设置在套筒内层内部，左轴承套装在第一阶梯轴上，磁性组件和右轴承套装在第二阶梯轴上，左轴承与右轴承的外表面与套筒内层的内表面过盈配合，套筒内层内部靠近热真空罐的一侧设置有阶梯，左轴承的左侧与套筒内层的阶梯顶紧，所述左轴承的右侧和磁性组件的左侧通过第一轴套顶紧，所述磁性组件的右侧和右轴承的左侧通过第二轴套顶紧，所述右轴承的右侧通过端盖伸入非导磁套筒内侧的部分顶紧，所述第一轴套和第二轴套的外表面均与套筒内层的内表面过盈配合；