專利名稱：?jiǎn)尉Ч锠t傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種單晶硅爐傳動(dòng)用磁性液體密封裝置，屬密封構(gòu)件類中的磁性液體密封構(gòu)件。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)單晶硅的專用爐子，其傳動(dòng)部分均采用氟橡膠密封元件進(jìn)行密封。這種密封雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)，但其缺陷也是明顯的。由于這種接觸形式密封是靠密封面間的壓緊力和密封件的彈性變形來達(dá)到密封功能的，所以在動(dòng)密封狀態(tài)中，密封件與轉(zhuǎn)軸之間相互運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的磨擦既是不可避免的，也是一定會(huì)產(chǎn)生磨損的。正是由于這種磨損和密封件的老化，會(huì)降低密封件的使用壽命，造成密封功能喪失，從而影響單晶爐內(nèi)的真空度，并由此影響單晶產(chǎn)品的品質(zhì)。
本實(shí)用新型發(fā)明的目的為單晶硅爐提供一種全新的軸密封裝置，不僅希望它能克服一般橡膠質(zhì)密封圈易老化不抗磨損的缺陷，而且希望其具有良好的密封性能，能有效地保證爐內(nèi)的真空度。
本發(fā)明由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)這種單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置，包括上傳動(dòng)密封構(gòu)件(1)和下傳動(dòng)密封構(gòu)件(2)，其特征在于所述傳動(dòng)軸(3)上設(shè)置著一個(gè)由該傳動(dòng)軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)、旋轉(zhuǎn)蓋(6)密封墊圈(7)組合成的可密封區(qū)間；該區(qū)間段的傳動(dòng)軸(3)上交錯(cuò)迭置著環(huán)狀極靴(8)和永磁體(9)，在貼近傳動(dòng)軸(3)的極靴(8)內(nèi)徑面上，開有數(shù)道橫截面是矩形的極齒凹槽(10)，在該極齒(11)與傳動(dòng)軸(3)的微小間隙中，充填著磁性液體(12)。
所述的極靴(8)的內(nèi)徑面上至少有一條極齒凹槽(10)。
所述的極齒凹槽(10)橫截面也可以是側(cè)置梯形或圓弧形。
所述的極靴(8)按南北極交錯(cuò)方式排布。
根據(jù)以上方案設(shè)計(jì)的這種單晶硅爐用磁性液體密封裝置，與傳統(tǒng)橡膠件密封結(jié)構(gòu)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)。
第一、包圍著傳動(dòng)軸的磁性液體能夠?qū)怏w、包括蒸汽和霧，以及其它污染物產(chǎn)生嚴(yán)密的隔絕密封，具有不可測(cè)量的泄漏率；在1×10-11標(biāo)準(zhǔn)cc氮?dú)?每秒的質(zhì)譜測(cè)定法下，其泄漏率為零。
第二、由于磁性液體由惰性、穩(wěn)定、低蒸氣壓的磁性液體和永磁體及極靴構(gòu)成，因而基本上沒有機(jī)械磨損，在某些情況下可使用幾十年，因而可靠性很高。
第三、能承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)，保持比較低的扭矩傳遞和運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性。
附

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置的上密封構(gòu)件示意圖；附圖3為單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置的下密封構(gòu)件示意圖。
以下結(jié)合附圖，進(jìn)一步描述本實(shí)用新型，并給出實(shí)施例。
如附圖所示的單晶硅爐傳動(dòng)用磁性液體密封裝置，包括了上密封構(gòu)件(1)和下密封構(gòu)件(2)，該兩密封構(gòu)件均由一傳動(dòng)軸(3)和輔助支架(4)和螺母(5)、旋轉(zhuǎn)蓋(6)、密封墊圈(7)或者緊固螺栓(13)等組成，其上、下傳動(dòng)密封構(gòu)件的一個(gè)共同特征是圍繞著傳動(dòng)軸(3)，設(shè)置著一個(gè)由該傳動(dòng)軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)或緊固螺栓(13)、旋轉(zhuǎn)蓋(6)、密封墊圈(7)等組合成的一個(gè)可密封區(qū)間。在該區(qū)間段的傳動(dòng)軸(3)上交錯(cuò)迭置著若干片環(huán)狀極靴(8)和環(huán)狀永磁體(9)，其上下兩頂部各置一密封墊圈(7)，其中在貼近傳動(dòng)軸(3)的極靴(8)的內(nèi)徑面上，開設(shè)有若干截面呈矩形，等腰梯形或半圓弧形的極齒凹槽(10)，在該極齒凹槽(10)的極齒(11)與傳動(dòng)軸(3)的微小間隙中充填著磁性液體(12)，由此構(gòu)成具有密封功能的磁性液體密封室。
該磁性液體密封室的密封原理是利用磁性液體對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)特性來達(dá)到密封功能。靜止的極靴(8)和永磁體(9)以及導(dǎo)磁性良好的傳動(dòng)軸(3)組成一個(gè)磁場(chǎng)，并根據(jù)設(shè)計(jì)將磁力線聚集在每一塊極靴(8)的半徑間隙下，使填充于極齒(11)與傳動(dòng)軸(3)間隙中的磁性液體局部集中，形成一個(gè)個(gè)環(huán)繞傳動(dòng)軸(3)的“O”形同心等圓環(huán)，從而獲得可靠的密封。
在實(shí)際應(yīng)用中，設(shè)于極靴(8)上的極齒凹槽(11)也可以設(shè)于傳動(dòng)軸(3)上。據(jù)測(cè)試表明這種由磁性液體形成的“O”形密封環(huán)，每單一級(jí)可耐0.2個(gè)大氣壓，設(shè)計(jì)好時(shí)每一級(jí)可耐1.2個(gè)大氣壓；而整個(gè)密封件的耐壓能力近似為每級(jí)耐壓能力總和。
本技術(shù)方案可應(yīng)用于TDR-80、TDR-62、TDR-62B、TDR-50的單晶硅爐的傳動(dòng)軸密封中，也可以在其它一些類似要求和類似結(jié)構(gòu)的傳動(dòng)軸密封中。
權(quán)利要求1.一種單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置，包括上傳動(dòng)密封構(gòu)件(1)和下傳動(dòng)密封構(gòu)件(2)，其特征在于所述的傳動(dòng)軸(3)上設(shè)置著一個(gè)由該傳動(dòng)軸(3)與輔助支架(4)、螺母(5)、旋轉(zhuǎn)蓋(6)、密封墊圈(7)組合成的可密封區(qū)間；該區(qū)間段的傳動(dòng)軸(3)上交錯(cuò)迭置著環(huán)狀極靴(8)和永磁體(9)，在貼近傳動(dòng)軸(3)的極靴(8)的內(nèi)徑面上，開設(shè)有數(shù)道橫截面呈矩形、極齒凹槽(10)，在該極齒(11)與傳動(dòng)軸(3)的微小間隙中，充填著磁性液體(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置，其特征在于所述的極靴(8)的內(nèi)徑面上至少有一條極齒凹槽(10)為至少一道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種單晶爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置，其特征在于所述極靴(8)應(yīng)按南北磁極的交錯(cuò)方式排布。
專利摘要本實(shí)用新型介紹的單晶硅爐傳動(dòng)軸用磁性液體密封裝置,包括上傳動(dòng)密封構(gòu)件和下傳動(dòng)密封構(gòu)件構(gòu)成,其特征在于所述傳動(dòng)軸上設(shè)置著一個(gè)由傳動(dòng)軸與輔助支架、螺母、或緊固螺栓、旋轉(zhuǎn)蓋、密封墊圈等組合成的可密封區(qū)間,在該區(qū)間段內(nèi)的傳動(dòng)軸上交錯(cuò)迭置著若干片環(huán)狀極靴和環(huán)狀永磁體,其上下兩頂部各置一密封墊圈、在貼近傳動(dòng)軸的極靴內(nèi)徑面上,開設(shè)有若干凹槽,在極靴的極齒與傳動(dòng)軸微小間隙內(nèi)充填著磁性液體。
文檔編號(hào)C30B35/00GK2315358SQ97239008
公開日1999年4月21日 申請(qǐng)日期1997年10月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月16日
發(fā)明者李德才 申請(qǐng)人:劉昆湘