一种磁性液体动态密封的热处理炉的制作方法

本发明涉及一种热处理装置，具体涉及一种磁性液体动态密封的热处理炉。

背景技术：

现有技术中，如图1所示真空热处理炉通常由隔热屏、炉床、加热器、风扇以及其他零部件组成。其中风扇的作用就是在真空炉内使回充的惰性气体能够形成高速循环，方便对金属工件进行快速冷却，风扇可以使充入的惰性气体在加热室内循环流动，从而使炉温更均匀。目前，电动机作为风扇的驱动力，两者之间的动态密封结构是实现整个真空热处理炉真空要求的关键结构。传统的动密封结构形式主要由O型密封圈动密封、J型密封圈动密封、JO型密封圈动密封。而O型密封圈动密封结构适用于真空度不高于10^-6托的真空炉机械装置的往复运动及旋转运动，在规定的温度下，往复运动速度小于0.2米/ 秒和旋转运动线速度小于2米/秒的情况下起密封作用；J型密封圈动密封适用于真空度不高于10^-6托的真空炉机械装置的旋转运动，在规定温度下，线速度小于2米/秒、转速小于3000转/分和外部为大气压力时起密封作用；J0型密封圈动密封适用于真空度不高于10^-6托的真空炉机械装置的旋转运动，在规定温度下，线速度不大于2米/秒、转速小于2000转/分和外部为大气压力时起密封作用。高真空动密封问题一直是影响真空性能指标的难点之一，而传统的密封形式无法满足这些高真空动密封要求。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种磁性液体动态密封的真空热处理炉，可获得高度密封，保证了热处理炉的真空度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

1.一种磁性液体动态密封的热处理炉，所述热处理炉为气密性的真空容器，真空容器内设有由隔热壁包围的加热室，隔热壁上开设上闸门和下闸门，加热室内设置加热器；真空容器内还设有用于将供给到真空容器内的非氧化性气体冷却的热交换器及用于将非氧化性气体通过加热室的上闸门和下闸门循环到加热室内的风扇；风扇通过磁性液体动态密封结构与设置在炉壳体外的电机6进行连接。

进一步地，磁性动态密封结构具体为：设置用于连接电机和风扇的主轴，在主轴上套有外套，外套和主轴之间从左至依次设置轴承、隔磁环、密封组件、隔磁环、轴承；轴承、隔磁环、密封组件被限制在由主轴、外套和压盖所限定的密闭空间内，外套和压盖通过螺钉连接，主轴的材质为导磁性材料，隔磁环的材料为非导磁性材料，密封组件由间隔设置的环状极靴和环状永久磁铁构成，每个极靴对应于与主轴配合的面上设置极齿，磁性液体设置于主轴和极齿的间隙中。

进一步地，密封组件由4组环形磁铁和5块极靴组成。

进一步地，在靠近风扇处的两块极靴的外圆设置有冷却水道。

进一步地，极靴的外圆加工有密封槽，并装入O型密封圈。

进一步地，极靴材料选择为2Cr13或电工纯铁DT3。

进一步地，极靴齿形为三角形、矩形或者梯形。

本发明的有益效果在于：真空热处理炉中的电机和风扇之间采用磁性动态密封结构进行密封连接，不仅保证了真空度，同时实现了密封耐压高、耐腐蚀、耐高温、可靠性高的密封效果。

附图说明

图1为现有真空热处理炉；

图2为本发明的磁性液体动态密封结构；

图3为极齿齿形结构。

图中：1-观察窗，2-加热器，3-上闸门，4-气体分配器，5-风扇，6-电机，7-热交换器，8-炉壳体，9-下闸门，10-炉衬门，11-炉门，12-切换冷却气体的风路的调节风门，13-主轴，14-外套，15-轴承，16-极靴，17-永久磁铁，18-隔磁环，19-压盖。

具体实施方式

本发明提供了一种磁性液体动态密封的热处理炉，下面结合附图对本发明作进一步详细说明。参见附图1，热处理炉为气密性的真空容器，真空容器内设有由隔热壁包围的加热室，通过配置在加热室内的加热器2将被加热物在真空中加热，并且在真空容器内设有热交换器及风扇5，通过热交换器7将供给到真空容器内的非氧化性气体冷却，通过风扇5的旋转使非氧化性气体从设于加热室隔热壁上的上闸门3和下闸门8循环到加热室内，而对被加热物强制进行气体循环冷却。风扇5通过磁性动态密封结构与设置在炉壳体8 外的电机6进行连接。

图2所示，磁性动态密封结构具体为：连接电机和风扇的主轴13上设置连接有外套14，外套14和主轴13之间从左至依次设置轴承15、隔磁环、密封组件、隔磁环18、轴承19。轴承、隔磁环、密封组件被限制在由主轴13、外套14和压盖19所限定的密闭空间内，外套14和压盖19通过螺钉连接。其中，主轴的材质为导磁性材料，隔磁环的材料选择非导磁性材料。密封组件由间隔设置的环状极靴16和环状永久磁铁17构成(图中示出密封组件由4 组环形磁铁和5块极靴组成)，每个极靴16对应于与主轴13配合的面上设置极齿，磁性液体注射至主轴13和极齿的间隙中，进而，极靴、永久磁铁、磁性液体、导磁轴之间形成磁回路，将磁性液体吸附在间隙处，达到密封的作用。

由于靠近风扇处的温度较高，为降低温度对磁性液体的影响，在靠近热源处的两块极靴的外圆处分别加工出水道，进行水冷冷却。

为防止被密封介质从极靴和外套的间隙泄露，还在极靴的外圆加工密封槽，装入0型密封圈后起到静密封的作用。

进一步，极靴材料优选设置2Cr13或电工纯铁DT3；极靴齿形优选为三角形、矩形或者梯形。

上述实施方式是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的结构均属于本发明的保护范围。