專利名稱：用于封閉環(huán)境傳遞運動的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于氣體流量計量領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用磁場力在封閉環(huán)境內(nèi) 部將運動傳遞到封閉環(huán)境以外從而實現(xiàn)運動傳遞的裝置。
背景技術(shù)：
天然氣作為一種清潔高效能源已經(jīng)在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。由于天然 氣的計量產(chǎn)品品種多，應(yīng)用范圍相對比較狹窄，國內(nèi)對這方面技術(shù)的研究尚 處于起步階段。國內(nèi)企業(yè)許多基礎(chǔ)技術(shù)從參考國外的經(jīng)典應(yīng)用，然后進行模 仿，消化吸收，再到創(chuàng)新；從無到有，不斷發(fā)展壯大。用較短時間走過了國 外企業(yè)半個世紀走過的道路。
中國專利CN1388330A與2003年01月01日公開了一種用磁力傳遞機械 旋轉(zhuǎn)運動的裝置，它涉及一種傳遞運動的裝置。它包含主動輪、從動輪，在 主動輪的圓周上均勻設(shè)置有多個主動磁體，在從動輪的圓周上均勾設(shè)置有多 個從動輪磁體；主動輪帶動從動輪轉(zhuǎn)動時，主動輪上至少有一個主動輪磁體 與從動輪上的從動輪磁體相對應(yīng)，并且所對應(yīng)的主動輪磁體與從動輪磁體的 極性相反。該裝置采用磁力來傳遞機械旋轉(zhuǎn)扭矩，使主動輪利用磁力帶動從 動輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)了傳遞運動的目的，主動輪和從動輪可以在非接觸的狀態(tài)下 傳遞旋轉(zhuǎn)運動。
注這一專利產(chǎn)品磁場分布沿徑向發(fā)散，磁體鑲嵌在磁體架上(磁體 架鋁制)，總體體積，重量都相對較大，磁場向外延伸面寬，磁場對外界干 擾大(特別是作為鑄鋼，鑄鐵類殼體,支架等)。因此，對于渦輪流量計來說， 這種結(jié)構(gòu)體積大，磁場受周圍鐵制品影響大。尤其對小流量性能影響特別敏 感，故不適用渦輪流量計，如圖1所示。
我們在開發(fā)渦輪流量計的過程中吸收了其它各種磁力耦合器產(chǎn)品的優(yōu) 點。設(shè)計了這種采用徑向磁力耦合進行運動傳遞的裝置。所謂徑向磁力耦合 指的是采用了各向異性分布的內(nèi)外圓環(huán)形磁體，磁體本身做成多極均布磁
場，圓環(huán)形磁體的內(nèi)外環(huán)磁體磁場沿圓周徑向分布如圖2所示。
主從動磁體磁場分布沿園環(huán)外測和內(nèi)側(cè)分布；磁泄漏?。粋鲃有矢?。
實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用在氣體渦輪流量計上，用磁 場力在封閉環(huán)境內(nèi)部將運動傳遞到封閉環(huán)境以外從而以較小的損耗實現(xiàn)運動傳 遞的裝置。在這一裝置中 一是采用了各向異性分布的內(nèi)外圓環(huán)形磁體，磁體 本身做成多極均布磁場，圓環(huán)形磁體的內(nèi)外環(huán)磁體均采用粘結(jié)稀土永磁材料， 并使其形成沿圓環(huán)圓周120°均勻分布的磁場力傳遞磁場運動。二是在兩環(huán)形磁 體間進行氣密隔離的結(jié)構(gòu)(采用過渡密封座階梯結(jié)構(gòu)端面密封，中間滑動軸承支 承主動磁體)，過渡密封座采用310S不銹鋼材料兼做氣密承壓器件和導(dǎo)磁器件， 既解決了磁場運動傳遞效率問題，又解決了高壓環(huán)境的密封問題。
本實用新型提出的用于封閉環(huán)境傳遞運動的裝置結(jié)構(gòu)，包括傳動軸(該傳 動軸的一端裝有傳動銷以傳遞軸旋轉(zhuǎn)運動)，主動磁體支座和滑動軸承粘結(jié)配合 并與傳動軸固定相接，滑動軸承中心孔與軸頸間隙配合，中心孔內(nèi)的鋼球與軸 頸端面接觸，主動磁體粘結(jié)配合在主動磁體支座上；從動磁體支座與傳動軸由 軸承作徑向定位和軸向定位，從動磁體粘結(jié)配合在從動磁體支座上；主動磁體 和從動磁體分別套設(shè)在過渡密封座的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，構(gòu)成均勻分布的磁場；過渡 密封座與軸頸徑向過盈配合、軸向粘結(jié)配合；過渡密封座與軸頸均采用無磁性 材料制成。
本實用新型的用于封閉環(huán)境傳遞運動的裝置具有以下優(yōu)點 1、徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)輕巧，加工簡便；
2、 主從動磁體均布磁場力使得軸承徑向力相互抵消，傳動損耗?。?br>
3、 安裝方便，本實用新型適用于從lMPa到5MPa的各種封閉環(huán)境的運 動傳遞(低扭矩旋轉(zhuǎn)運動M《0. OlNm)。
圖1是已有專利技術(shù)CN1388330A磁場分布圖 圖2是本實用新型徑向磁場分布圖 圖3是本實用新型磁力耦合器結(jié)構(gòu)圖
其中O為O型密封圈；l為銷；2為傳動軸；3為彈簧；4為主動磁體 支座；5為螺釘；6為滑動軸承；7為主動磁體；8為從動磁體；9為軸承； IO為從動磁體支座；ll為軸頸；12為鋼球；13為過渡密封座；14為密封圈
座；15為彈簧軸套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，詳細介紹本實用新型的實施例。
如圖1所示圖1是已有專利技術(shù)CN1388330A磁場分布圖。 如圖2所示，內(nèi)圈磁體為主動磁體、外圈磁體為從動磁體。分別采用釹 鐵硼粘結(jié)材料制作，磁場按三對磁極均勻分布，磁體磁感應(yīng)強度最大處N與 S各3點均勻分布，內(nèi)外圈各有6處；當內(nèi)外圈兩磁體的磁場分布均勻，磁 極的磁感應(yīng)強度相同時，磁場的徑向力處于平衡狀態(tài)，其徑向受力為零(實 際上因加工誤差因素徑向力為零做不到，但徑向力相互作用以后減弱，對軸 承的作用力減小)。
工作原理如圖3所示，
① 渦輪傳動系統(tǒng)將運動傳遞到銷1;
② 由銷1傳遞到傳動軸2 (與主動磁體7與主動磁體支座4粘結(jié)配合并 通過緊定螺釘5鎖緊)再傳遞到主動磁體7;
③ 主動磁體7繞軸作旋轉(zhuǎn)運動(磁場亦同步繞軸作旋轉(zhuǎn)運動)；
④ 旋轉(zhuǎn)磁場穿過過渡密封座(密封腔體)帶動從動磁體8作同步旋轉(zhuǎn)運
動；
⑤ 從動磁體8 (從動磁體8與從動磁體支座10粘結(jié)配合〉帶動從動磁體 支座10作同步旋轉(zhuǎn)；從而將封閉管道內(nèi)渦輪機械運動輸出到管道以外。
主動磁體7的軸向定位主動磁體支座4中滑動軸承6 (滑動軸承6與 主動磁體支座4粘結(jié)配合)其中心孔內(nèi)的鋼球12與軸頸11端面接觸(軸端 面與鋼球接觸點越小阻力越小)完成軸向定位。
主動磁體7的徑向定位主動磁體支座4中滑動軸承6中心孔與軸頸 11 (低阻力滑動摩擦)間隙配合兼作徑向定位.
從動磁體支座10轉(zhuǎn)動中心通過2個S683m軸承9以及作徑向定位和軸 向定位；
過渡密封座13與軸頸11采用徑向過盈配合加軸向粘結(jié)配合方式，能夠 承受5MPa的工作壓力。
值得注意的是渦輪旋轉(zhuǎn)運動的信息在傳遞過程中的損失(摩擦阻力。 磁場力損耗)，使得運動傳遞效率下降，而這個效率對于微小扭矩的傳動和 高速傳動來說特別明顯，而我們設(shè)計的這個磁力耦合器就是充分考慮磁場力 的作用，盡可能降低磁場力損耗，降低軸承正壓力，減小傳遞過程中能量損
失的產(chǎn)物。
權(quán)利要求1、一種用于封閉環(huán)境傳遞運動的裝置；其特征在于，主動磁體和從動磁體分別采用各向異性分布的磁性粉末材料粘結(jié)而成，從動磁體磁環(huán)內(nèi)側(cè)的3對磁極均勻分布；主動磁體位于密封座的內(nèi)側(cè)，從動磁環(huán)位于密封座外側(cè)，構(gòu)成主從動磁環(huán)同軸，同端面布局，均勻分布的磁場；過渡密封座與軸頸均采用無磁性材料310S。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于封閉環(huán)境傳遞運動的裝置，其特征 在于，主動磁體外側(cè)沿圓柱面有3對均布的磁極，從動磁體內(nèi)側(cè)沿圓柱 面亦有3對均布磁極。
專利摘要本實用新型屬于氣體流量計量領(lǐng)域，具體是一種應(yīng)用磁場力在封閉環(huán)境內(nèi)部將運動傳遞到封閉環(huán)境以外從而實現(xiàn)運動傳遞的裝置。該裝置通過主動磁體的磁場運動使封閉管道內(nèi)的渦輪旋轉(zhuǎn)運動傳遞到管道外部的從動磁體，從動磁體再驅(qū)動其它運動部件從而實現(xiàn)運動的傳遞。本實用新型適用于從1MPa到5MPa的各種封閉環(huán)境的運動傳遞(低扭矩旋轉(zhuǎn)運動M≤0.01Nm)。
文檔編號H02K51/00GK201210645SQ200720198848
公開日2009年3月18日 申請日期2007年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月4日
發(fā)明者萬家寶, 治 姚, 王偉君 申請人:上海飛奧燃氣設(shè)備有限公司