磁流体密封装置的制作方法

本实用新型涉及一种生物反应器配件，特别涉及一种磁流体密封装置，属于反应器技术领域。

背景技术：

生物反应器中常采用三种密封方式：机械密封、磁力密封、磁流体密封。机械密封通常采用约翰克兰机械结构的双密封形式来降低污染的几率，但难以实现零泄漏，对于保证工艺无菌带来不确定性因素。磁力密封依靠内外磁铁的作用完成传动过程，彻底解决了机械密封造成的染菌，但对于大型生物反应器不能稳定地完成动力传动。磁流体密封可以解决以上机械密封和磁力密封的双重难题。现行的生物反应器中磁流体密封仍存在以下缺点：

(1)不锈钢生物反应器采用121℃，0.12MPa蒸汽灭菌，但灭菌温度的提高降低了磁流体的耐压能力，特别是上轴承处无密封结构，现行的磁流体密封技术无法完全避免蒸汽和水穿透进入磁流体；

(2)玻璃生物反应器采用灭菌锅或灭菌柜离线灭菌时，采用牛皮纸或锡箔纸无法完全隔离水进入磁流体结构。

因此，提供一种能够实现全面密封的磁流体密封装置仍是业界亟待解决的问题之一。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种磁流体密封装置，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种磁流体密封装置，其包括密封壳体以及在密封壳体内同轴设置的搅拌轴和导磁传动轴、沿所述导磁传动轴的轴线方向间隔设置的第一轴承、第二轴承以及磁流体密封机构，在所述密封壳体下端部还连接有法兰密封件，其中所述搅拌轴设置于导磁传动轴上方，且搅拌轴的上端向上延伸至密封壳体的外部，导磁传动轴的下端向下延伸至密封壳体外部，在所述密封壳体的上端部还环设有第一密封件，在密封壳体的下端部还依次环设有第二密封件和第三密封件，其中所述第一密封件设置于第一轴承的上方，所述第二密封件和第三密封件设置于第二轴承的下方。

在一些较为具体的实施方案中，在所述密封壳体的上端部内侧具有间隔设置的第一限位槽和第二限位槽，所述第一密封件设置于所述第一限位槽内，第一轴承和磁流体密封机构设置于第二限位槽内；在密封壳体的下端部内侧具有间隔设置的第三限位槽和第四限位槽，所述第二轴承设置于第三限位槽内，所述第二密封件和第三密封件设置于第四限位槽内。

进一步的，所述磁流体密封机构设置于第一轴承和第二轴承之间。

更进一步的，所述导磁传动轴的下端面上还固定连接有连接法兰。

在一些较为具体的实施方案中，在所述密封壳体的上端部内侧设置有第五限位槽，所述第一密封件和第一轴承设置于所述第五限位槽内，在密封壳体的下端部内侧具有间隔设置的第六限位槽和第七限位槽，所述第二轴承和磁流体密封机构设置于第六限位槽内，所述第二密封件和第三密封件设置于第七限位槽内。

进一步的，所述磁流体密封机构设置于第二轴承和第二密封件之间。

更进一步的，所述密封壳体上部还连接有磁流体密封盖，所述搅拌轴设置于所述磁流体密封盖内，在所述密封壳体的上端部外侧还设置有第八限位槽，所述第八限位槽内设置有第一0型圈，所述第一0型圈设置于磁流体密封盖和密封壳体之间。

进一步的，在所述密封壳体的下端面上还设置有第九限位槽，在所述第九限位槽内设置有第二0型圈。

进一步的，所述第一密封件、第二密封件和第三密封件均为四氟密封圈。

进一步的，所述磁流体密封机构包括磁流体密封腔以及设置于磁流体密封腔内的永磁体，在永磁体的两侧具有极靴，极靴与导磁传动轴之间具有磁流体。

本实用新型实施例还提供了一种生物反应器，其包括生物反应器主体以及所述的磁流体密封装置。

与现有技术相比，本实用新型提供的磁流体密封装置，结构简单且密封性优良，上轴承(即第一轴承)处采用单层四氟垫圈密封，下轴承(即第二轴承)处采用双层四氟垫圈密封，能够有效的隔离蒸汽和水进入磁流体结构，保证了磁流体密封装置的有效性；生物反应器离线灭菌时，还可以采用0型圈和磁流体密封盖以有效隔绝灭菌锅或灭菌柜内的蒸汽和水进入磁流体，增加了磁流体密封装置的适用范围和使用效果。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中的一种磁流体密封装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2中的一种磁流体密封装置的结构示意图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

本实用新型实施例提供了一种磁流体密封装置，其包括密封壳体以及在密封壳体内同轴设置的搅拌轴和导磁传动轴、沿所述导磁传动轴的轴线方向间隔设置的第一轴承、第二轴承以及磁流体密封机构，在所述密封壳体下端部还连接有法兰密封件，其中所述搅拌轴设置于导磁传动轴上方，且搅拌轴的上端向上延伸至密封壳体的外部，导磁传动轴的下端向下延伸至密封壳体外部，在所述密封壳体的上端部还环设有第一密封件，在密封壳体的下端部还依次环设有第二密封件和第三密封件，其中所述第一密封件设置于第一轴承的上方，所述第二密封件和第三密封件设置于第二轴承的下方。

在一些较为具体的实施方案中，在所述密封壳体的上端部内侧具有间隔设置的第一限位槽和第二限位槽，所述第一密封件设置于所述第一限位槽内，第一轴承和磁流体密封机构设置于第二限位槽内；在密封壳体的下端部内侧具有间隔设置的第三限位槽和第四限位槽，所述第二轴承设置于第三限位槽内，所述第二密封件和第三密封件设置于第四限位槽内。

进一步的，所述磁流体密封机构设置于第一轴承和第二轴承之间。

更进一步的，所述导磁传动轴的下端面上还固定连接有连接法兰。

在一些较为具体的实施方案中，在所述密封壳体的上端部内侧设置有第五限位槽，所述第一密封件和第一轴承设置于所述第五限位槽内，在密封壳体的下端部内侧具有间隔设置的第六限位槽和第七限位槽，所述第二轴承和磁流体密封机构设置于第六限位槽内，所述第二密封件和第三密封件设置于第七限位槽内。

进一步的，所述磁流体密封机构设置于第二轴承和第二密封件之间。

更进一步的，所述密封壳体上部还连接有磁流体密封盖，所述搅拌轴设置于所述磁流体密封盖内，在所述密封壳体的上端部外侧还设置有第八限位槽，所述第八限位槽内设置有第一0型圈，所述第一0型圈设置于磁流体密封盖和密封壳体之间。

进一步的，在所述密封壳体的下端面上还设置有第九限位槽，在所述第九限位槽内设置有第二0型圈。

进一步的，所述第一密封件、第二密封件和第三密封件均为四氟密封圈。

进一步的，所述磁流体密封机构包括磁流体密封腔以及设置于磁流体密封腔内的永磁体，在永磁体的两侧具有极靴，极靴与导磁传动轴之间具有磁流体。

本实用新型实施例还提供了一种生物反应器，其包括生物反应器主体以及所述的磁流体密封装置。

如下将结合附图和具体实施例对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。

实施例1

请参阅图1，一种适用于不锈钢生物反应器的磁流体密封装置，主要在生物反应器在线原位灭菌时使用，其包括密封壳体1以及在密封壳体1内同轴设置的搅拌轴2和导磁传动轴3、沿导磁传动轴的轴线方向间隔设置的第一轴承5、第二轴承6以及磁流体密封机构4，在密封壳体1下端部还连接有法兰密封件10，其中搅拌轴2设置于导磁传动轴3上方，且搅拌轴2的上端向上延伸至密封壳体1的外部(或者搅拌轴2可以设置在密封壳体的外部)，导磁传动轴3的下端向下延伸至密封壳体外部，且导磁搅拌轴3的下端还固定连接有固定法兰11；磁流体密封机构4设置于第一轴承5和第二轴承6之间，且位于靠近第一轴承5的一侧，第一轴承5和磁流体密封机构设置在密封壳体1上端部内侧的限位槽102内，第二轴承6设置密封壳体下端部内侧的限位槽103内，且限位槽102为台阶结构；在密封壳体的上端部还环设有四氟密封圈(即第一密封件)7，四氟密封圈7设置于位于密封壳体上端部内侧的限位槽101内，四氟密封圈7设置于第一轴承7上方(即第一轴承远离导磁传动轴的一侧)，在密封壳体的下端部还依次环设有四氟密封圈(即第三密封件)8、四氟密封圈(即第三密封件)9，四氟密封圈8和四氟密封圈9设置在限位槽104内，四氟密封圈8位于四氟密封圈9和第二轴承6之间，第一轴承处采用单层四氟垫圈密封，第二轴承处采用双层四氟垫圈密封，能够有效的隔离蒸汽和水进入磁流体结构，保证了磁流体密封装置的有效性；在密封壳体1的下端面上还具有环绕设置的限位槽105，限位槽105内设置有O型圈12，其可以有效隔绝罐体内的蒸汽和水进入磁流体密封装置内；其中磁流体密封机构4可以采用业界已知的磁流体密封机构，其结构主要包括磁流体密封腔以及设置于磁流体密封腔内的永磁体，在永磁体的两侧具有极靴，极靴与导磁传动轴之间具有磁流体。

实施例2

请参阅图2，一种适用于玻璃生物反应器的磁流体密封装置，主要在生物反应器离线灭菌时使用，其包括密封壳体1以及在密封壳体1内同轴设置的搅拌轴2和导磁传动轴3、沿导磁传动轴的轴线方向间隔设置的第一轴承5、第二轴承6以及磁流体密封机构4(其中磁流体密封机构4可以采用业界已知的磁流体密封机构，其结构主要包括磁流体密封腔以及设置于磁流体密封腔内的永磁体，在永磁体的两侧具有极靴，极靴与导磁传动轴之间具有磁流体)，在密封壳体1下端部还连接有法兰密封件10，其中搅拌轴2设置于导磁传动轴3上方，且搅拌轴2的上端向上延伸至密封壳体1的外部(或者搅拌轴2可以设置在密封壳体的外部)，导磁传动轴3的下端向下延伸至密封壳体外部，且导磁搅拌轴3的下端还设置有螺纹连接孔14；在密封壳体的上端部连接有磁流体密封盖15，搅拌轴2被封装与磁流体密封盖12和密封壳体1之间，在密封壳体1与磁流体密封盖15的连接处的外侧环绕设置有限位槽110，在限位槽110内设置有O型圈(即第一O型圈)13，O型圈13分别与磁流体密封盖2和密封壳体1抵紧接触，以实现对两者的密封；磁流体密封机构4设置于第一轴承5和第二轴承6的一侧，且位于第二轴承6远离第一轴承5的一侧，在第一轴承5的上部设置有四氟密封圈(即第一密封件)7，四氟密封圈7和第一轴承5设置在位于密封壳体上端部内侧的限位槽106内；第二轴承6和磁流体密封机构4设置于位于密封壳体下端部内侧的限位槽107内；在磁流体密封机构4的下部还依次设置有四氟密封圈(即第三密封件)8、四氟密封圈(即第三密封件)9，四氟密封圈8和四氟密封圈9设置在限位槽108内，限位槽107和限位槽108连接形成台阶结构；在密封壳体1的下端面上还具有环绕设置的限位槽105，限位槽105内设置有0型圈(即第二0型圈)12；第一轴承处采用单层四氟垫圈密封，第二轴承处采用双层四氟垫圈密封，能够有效的隔离蒸汽和水进入磁流体结构，保证了磁流体密封装置的有效性；采用0型圈和磁流体密封盖以有效隔绝灭菌锅或灭菌柜内的蒸汽和水进入磁流体。

与现有技术相比，本实用新型提供的磁流体密封装置，结构简单且密封性优良，上轴承处采用单层四氟垫圈密封，下轴承处采用双层四氟垫圈密封，能够有效的隔离蒸汽和水进入磁流体结构，保证了磁流体密封装置的有效性；生物反应器离线灭菌时，还可以采用0型圈和磁流体密封盖以有效隔绝灭菌锅或灭菌柜内的蒸汽和水进入磁流体，增加了磁流体密封装置的适用范围和使用效果。

应当理解，上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。