[發明專利]磁性液體密封的雙列滾動軸承及其密封方法

有效

• 申請號: 201410102482.1
• 申請日: 2014-03-19
• 公開（公告）號: CN103953650A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 王正良;陳善飛
• 申請（專利權）人: 浙江萬里學院
• 主分類號: F16C33/76
• 分類號: F16C33/76;F16C33/66;F16J15/43
• 代理公司: 寧波奧凱專利事務所(普通合伙) 33227
• 代理人: 白洪長

技術領域

本發明涉及滾動軸承，是一種磁性液體密封的雙列滾動軸承及其密封方法。

背景技術

軸承是在機械傳動過程中起固定和減小摩擦系數的部件，其應用領域相當廣泛。但根據應用領域不同，對于軸承的要求也各不相同。例如，在一些精密機械、電子、宇航、高純度化學、制藥、光磁等工業領域中往往需要高度潔凈的生產和制造環境，普通的軸承由于在轉動過程易出現磨屑微粒泄漏和潤滑油脂的散失問題，故較難適用于這些行業。為了解決這種問題，現有技術所采用最多的方案是改變材料特性，以減少磨屑微粒的產生；采用無潤滑油脂的陶瓷類軸承克服潤滑油脂的散失。但這些方式技術難度大，工藝成本高，較難推廣應用。為此，設計開發一種新的適用于高度潔凈環境的特殊滾動軸承，成為滾動球軸承業的迫切需要。

發明內容

為克服上述不足，本發明的目的是向本領域提供一種磁性液體密封的雙列滾動軸承及其密封方法，使其解決現有同類軸承易出現磨屑微粒泄漏和潤滑油脂散失的技術問題。其目的是通過如下技術方案實現的。

該磁性液體密封的雙列滾動軸承包括外套筒、內套筒、兩個單防塵蓋滾動軸承、環形永磁體以及潤滑和密封用的磁性液體構成。其結構要點在于：所述雙列滾動軸承為兩個單防塵蓋滾動軸承安裝于外套筒、內套筒之間，兩個單防塵蓋滾動軸承相對的一端無防塵蓋。兩個單防塵蓋滾動軸承的軸承外圈之間設有外環形永磁體，兩個滾動軸承的軸承內圈之間設有內環形永磁體，外環形永磁體與內環形永磁體的磁極相反。兩個單防塵蓋滾動軸承的軸承外圈、軸承內圈、防塵蓋所形成的空間內注有磁性液體。

所述外環形永磁體的內直徑、外直徑與軸承外圈的內直徑、外直徑相同，內環形永磁體的內直徑、外直徑與軸承內圈的內直徑、外直徑相同。這樣設計，是為了方便導磁。

利用上述兩個磁極相反的所述外環形永磁體和內環形永磁體，從而在外環形永磁體、軸承外圈、磁性液體、滾珠、軸承內圈、內環形永磁體之間形成內閉合磁回路，磁性液體在磁場力作用下形成潤滑膜，提高軸承的潤滑性能，同時防止運轉部件產生磨屑微粒污染環境。

利用上述兩個磁極相反的所述外環形永磁體和內環形永磁體，從而在外環形永磁體、軸承外圈、防塵蓋、磁性液體、軸承內圈、內環形永磁體之間形成外閉合磁回路，磁性液體在磁場力作用下填滿防塵蓋與軸承內圈的轉動間隙，形成磁性液體Ｏ型環密封圈，使防塵蓋與軸承內圈之間形成非接觸式密封（即防塵蓋與軸承內圈非直接接觸）。磁場使磁性液體被牢牢地吸附在間隙中，確保磁性液體不散失，同時防止運轉部件產生磨屑微粒污染環境。

本發明結構較為簡單，制造加工成本較低，磁性液體密封可靠性高，不易出現磨屑微粒泄漏和潤滑油脂的散失問題。適用于各類有高度潔凈環境要求的領域，或同類產品的結構改進。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

圖中序號的名稱為：1、內環形永磁體，?2、磁性液體，3、軸承外圈，4、外套筒，5、外環形永磁體，6、滾珠，7、防塵蓋，8、軸承內圈，9、內套筒，10、外閉合磁路，11、內閉合磁路。

具體實施方式

現結合附圖，對本發明作進一步描述。

如圖1所示，該磁性液體密封的雙列滾動軸承包括外套筒4、內套筒9、兩個單防塵蓋滾動軸承、外環形永磁體5、內環形永磁體1、磁性液體2。單防塵蓋滾動軸承由軸承外圈3、軸承內圈8、滾珠6、防塵蓋7構成。其結構要點在于：雙列滾動軸承為兩個單防塵蓋滾動軸承安裝于外套筒4、內套筒9之間，兩個單防塵蓋滾動軸承相對的一端無防塵蓋7。在兩個單防塵蓋滾動軸承的軸承外圈3之間設有外環形永磁體5，在兩個單防塵蓋滾動軸承的軸承內圈8之間設有內環形永磁體1，外環形永磁體與內環形永磁體的磁極相反。在兩個單防塵蓋滾動軸承的軸承外圈3、軸承內圈8、防塵蓋7所形成的空間內注有磁性液體2，即完成該雙列滾動軸承的裝配。磁性液體2是將5～10?nm的鐵磁性顆粒（如Fe₃O₄、FeN和Ni等）通過表面活性劑分散到基礎液（如水、油和脂等）制備成的穩定的膠體溶液。

具體的工作原理為：利用上述兩個磁極相反的外環形永磁體和內環形永磁體，從而在外環形永磁體、軸承外圈、磁性液體、滾珠、軸承內圈、內環形永磁體之間形成內閉合磁回路11，磁性液體在磁場力作用下形成潤滑膜，提高軸承的潤滑性能，同時防止運轉部件產生磨屑微粒污染環境。利用外環形永磁體、內環形永磁體磁極相反，在外環形永磁體、軸承外圈、防塵蓋、磁性液體、軸承內圈、內環形永磁體之間形成外閉合磁回路10，從而在防塵蓋與軸承內圈的轉動間隙聚集較大磁場，吸附磁性液體填滿該轉動間隙，形成磁性液體O型環密封圈，使防塵蓋與軸承內圈之間形成非接觸式密封。磁場使磁性液體被牢牢地吸附在間隙中，確保磁性液體不泄漏和散失，防止運轉部件產生磨屑微粒污染環境。