一种陀螺稳定高清摄影系统的磁流体密封装置的制作方法

本实用新型属于陀螺稳定高清摄影系统技术领域，涉及一种磁流体密封装置，特别涉及一种陀螺稳定高清摄影系统的磁流体密封装置。

背景技术：

陀螺稳定高清摄影系统由光学系统、陀螺稳定系统和操控系统三部分组成，现有的陀螺稳定系统在动密封方面多采用迷宫密封和油封密封这两种方式。

对于迷宫密封，一个节流齿隙和一个膨胀空腔构成了一级迷宫，多级迷宫级组成了实际应用的迷宫密封。齿隙的作用是把气体的势能(压力能)转化成动能，迷宫空腔的作用是通过气体的湍流混合作用尽可能地把气流经齿隙转化的动能转化为热能，而不再让它恢复为压力能。因为流体以高速进入两齿之间的环形空腔时，这类密封是利用流体力学的平衡状态而工作的，如果运转条件发生变化，就会引起泄漏量很大的波动，密封效果不佳。也就是说，迷宫密封的密封件不直接接触，旋转件与固定件有一定间隙，因而泄漏量较大，密封性不好。

对于油封密封，旋转件与固定件直接接触，有一定的摩擦阻力，而且普通油封工作压力小于0.05MPa，无法承受高压，只适合无压或低压环境中，不利于达到快速精确的控制要求。

现有的磁流体密封结构如图1所示。磁流体密封是将微小磁性颗粒悬浮在甘油等流体中，在密封座11与轴14之间形成磁流体，磁流体填充在密封的极靴15内。极靴15之间设置有永磁体12。磁靴15与密封座11之间采用O型圈16密封，密封座11与联接基座(未示出)之间设置密封件13密封。永磁体12尖端磁通密度大，磁场强度高，与轴构成磁路，使铁磁流体集中而形成磁流体圆形环，起到密封作用，泄漏量较小。当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的O型密封圈”。磁流体密封利用了磁性流体对磁场的响应特性，把磁性流体注入到由高性能的永磁体12、导磁良好的极靴15和轴14所构成的导磁回路的间隙中，会形成数个液体O型回路。当磁性流体受压差作用时，磁性颗粒会在非均匀磁场中移动，这时不均匀的磁场就会使磁性流体产生对抗压差的磁力进而达到新的平衡，这样就起到了密封的作用。然而如何将其改进应用于陀螺稳定系统未见报道，而且需要进一步减小密封件所占体积和减小泄漏。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有陀螺稳定系统采用迷宫密封而存在的泄漏量较大、密封性较差以及采用油封密封而存在的摩擦阻力、不能承受高压的问题，将现有的磁流体密封结构上创新改进结构，进一步减小密封件所占体积和减小泄漏，从而应用于陀螺稳定系统，达到无泄漏，无磨损，轴不需要高精度，不需外润滑系统，适用于高速、高真空场合，实现对陀螺稳定高清摄影系统快速稳定精确的控制。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种陀螺稳定高清摄影系统的磁流体密封装置，其包括外壳、永磁铁、挡板及磁流体，外壳围绕在旋转轴周围，永磁铁和挡板位于外壳中，挡板位于永磁铁和旋转轴之间，挡板与旋转轴之间充满磁流体，永磁铁的充磁方向为径向充磁。所述永磁铁为由钕铁硼材料制作的永久磁铁。所述永磁铁的内圆为N极、外圆为S极，或者所述永磁铁的内圆为S极、外圆为N极。所述挡板面向所述旋转轴的面上设有多个凹槽，所述凹槽为环形槽。

本实用新型取得了以下的技术效果：本实用新型将磁流体密封技术应用于陀螺稳定系统，将通常的磁流体轴向密封结构改为径向密封结构，大大减小了密封件所占体积；磁流体密封轴与外壳不直接接触，降低了对电机的振动力矩，实现快速稳定精确的控制；并设计多条磁道，有效减少泄漏。

附图说明

图1为现有的磁流体密封结构。

图2为本实用新型的磁流体密封装置。

图3为本实用新型的磁流体密封装置中永磁铁的充磁方向。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细描述：

本实用新型的磁流体密封装置如图2所示,由外壳1、永磁铁2、挡板3及磁流体5组成。外壳1围绕在旋转轴4周围，永磁铁2和挡板3位于外壳1中，挡板3位于永磁铁2和旋转轴4之间，挡板3与旋转轴4的环形间隙充满磁流体,永磁铁2为钕铁硼材料制作的永久磁铁。永磁铁2的充磁方向为径向充磁,如图3所示,即内圆为N极,外圆为S极，因而环形间隙中的磁流体在永磁铁2的作用下,形成径向磁链,具有一定的屈服应力,能够承受一定的轴向气压(液压),达到密封目的。挡板3面向旋转轴4的面上设有多个凹槽，所述凹槽为环形槽，凹槽中充满磁流体，以形成多条磁道，有效减少泄漏。外壳及挡板均采用导磁材料，其作用除构成一个密封腔,固定永磁铁和磁流体外,还起到隔磁的作用,可减小漏磁,防止对其他零件(电机，旋变等)产生干扰，同时增大密封间隙中的磁场强度。

需要强调的是，这种磁流体密封装置并没有任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。