JPS6324196B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6324196B2 JPS6324196B2 JP58230631A JP23063183A JPS6324196B2 JP S6324196 B2 JPS6324196 B2 JP S6324196B2 JP 58230631 A JP58230631 A JP 58230631A JP 23063183 A JP23063183 A JP 23063183A JP S6324196 B2 JPS6324196 B2 JP S6324196B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- sealing element
- shaft sealing
- vacuum
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
- F16J15/006—Sealings comprising at least two sealings in succession with division of the pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
炭化水素、炭化弗素あるいは脂肪酸のような液
体にフエライトその他磁性体粉末を分散した磁性
流体を用いて回転軸の軸封装置を得ることができ
る。しかし軸の回転数が毎分１万回転以上にも及
ぶと、軸の周速が極めて高くなるために磁性流体
の流動が激しくなつて気泡の流通を生じ易くな
る。従つてこのような軸封装置を用いて高真空室
と大気圧部分との間を密封すると、その真空度が
不安定になり、また時には磁性流体が真空室内に
飛散してこれを汚染し、甚しい場合は軸封機能が
全く消失する。またその対策として磁性流体の粘
度を高くし、あるいは磁性流体を拘速するための
磁束の密度を高くすると、磁性流体の撹拌熱が増
大してその熱でバインダーの液体が蒸発するため
に、磁性流体が乾燥して軸封機能が消失する。本
発明はこのような欠点を伴うことなく軸を高速度
で回転することのできる軸封装置を提供するもの
である。
体にフエライトその他磁性体粉末を分散した磁性
流体を用いて回転軸の軸封装置を得ることができ
る。しかし軸の回転数が毎分１万回転以上にも及
ぶと、軸の周速が極めて高くなるために磁性流体
の流動が激しくなつて気泡の流通を生じ易くな
る。従つてこのような軸封装置を用いて高真空室
と大気圧部分との間を密封すると、その真空度が
不安定になり、また時には磁性流体が真空室内に
飛散してこれを汚染し、甚しい場合は軸封機能が
全く消失する。またその対策として磁性流体の粘
度を高くし、あるいは磁性流体を拘速するための
磁束の密度を高くすると、磁性流体の撹拌熱が増
大してその熱でバインダーの液体が蒸発するため
に、磁性流体が乾燥して軸封機能が消失する。本
発明はこのような欠点を伴うことなく軸を高速度
で回転することのできる軸封装置を提供するもの
である。
第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第
１図の一部を拡大した図である。すなわち真空気
密筐体１内に円板状のＸ線ターゲツト２を設け
て、その周側面に上記ターゲツトに電子線を投射
する陰極３を対設すると共に電子線の入射部と対
向するようにＸ線の取出窓４を設けてある。この
ような回転対陰極Ｘ線管におけるターゲツト２の
軸５を筐体１に突設した円筒状軸受部６と同軸的
に配置してボールベアリング７，８で支持し、図
示してないが軸５の先端を例えば毎分数千乃至１
万回転の回転駆動源に連結してある。また軸受部
６の基部には磁性流体軸封素子９を設けると共に
この軸封素子と前記ベアリング７との間に適宜の
固体軸封素子１０を設けて、軸封素子９と１０と
の間に形成される環状の密閉室１１をオイルロー
タリポンプのように例えば10-2トール程度の比較
的低真空を得るための真空ポンプ１２に導管１３
で連結してある。なおポンプ１２には更にターボ
分子ポンプあるいは油拡散ポンプのような高真空
ポンプ１４を連結して、このポンプで前記筐体１
を例えば10-6トール程度以上の高真空に排気す
る。
１図の一部を拡大した図である。すなわち真空気
密筐体１内に円板状のＸ線ターゲツト２を設け
て、その周側面に上記ターゲツトに電子線を投射
する陰極３を対設すると共に電子線の入射部と対
向するようにＸ線の取出窓４を設けてある。この
ような回転対陰極Ｘ線管におけるターゲツト２の
軸５を筐体１に突設した円筒状軸受部６と同軸的
に配置してボールベアリング７，８で支持し、図
示してないが軸５の先端を例えば毎分数千乃至１
万回転の回転駆動源に連結してある。また軸受部
６の基部には磁性流体軸封素子９を設けると共に
この軸封素子と前記ベアリング７との間に適宜の
固体軸封素子１０を設けて、軸封素子９と１０と
の間に形成される環状の密閉室１１をオイルロー
タリポンプのように例えば10-2トール程度の比較
的低真空を得るための真空ポンプ１２に導管１３
で連結してある。なおポンプ１２には更にターボ
分子ポンプあるいは油拡散ポンプのような高真空
ポンプ１４を連結して、このポンプで前記筐体１
を例えば10-6トール程度以上の高真空に排気す
る。
前記磁性流体軸封素子９は第２図に、Ｎ、Ｓ、
で示したように軸方向に磁化された円環状の磁石
１５，１５……と円環状の磁極１６，１６……と
を交互に配置し、ナイフエツジ状をなした磁極の
内周部を磁性体の軸５に微小の間隙を介して対向
させ、その間隙に前述のような磁性流体１７，１
７……を円環状に保持させたものである。また固
体軸封素子１０は、例えば図のように内周部をＶ
字状に形成したゴム環１８を軸５に嵌合して螺旋
状の金属ばね１９で締め付けると共にその摺接部
に潤滑油を塗着したものである。しかしこの固体
軸封素子１０としては例えば金属部品のみで形成
されたメカニカルシールその他金属またはゴムの
ような固体のみで形成された任意の軸封装置を用
いることができる。
で示したように軸方向に磁化された円環状の磁石
１５，１５……と円環状の磁極１６，１６……と
を交互に配置し、ナイフエツジ状をなした磁極の
内周部を磁性体の軸５に微小の間隙を介して対向
させ、その間隙に前述のような磁性流体１７，１
７……を円環状に保持させたものである。また固
体軸封素子１０は、例えば図のように内周部をＶ
字状に形成したゴム環１８を軸５に嵌合して螺旋
状の金属ばね１９で締め付けると共にその摺接部
に潤滑油を塗着したものである。しかしこの固体
軸封素子１０としては例えば金属部品のみで形成
されたメカニカルシールその他金属またはゴムの
ような固体のみで形成された任意の軸封装置を用
いることができる。
上述のように本発明は磁性流体軸封素子９の大
気圧側に更に固体軸封素子１０を設け、その間の
環状密閉室１１を低真空の真空ポンプ１２によつ
て非気するものである。従つて大気の圧力760mm
Hgの殆んど全部が固体軸封素子１０によつて保
持され、磁性流体軸封素子９に加わる圧力は僅か
に10-3乃至10-2mmHg程度に過ぎない。このため
磁性流体の粘度を高くし、あるいは第２図におけ
る磁性流体１７を通る磁束の密度を著しく高くす
る必要がなく、低粘度の磁性流体を用いて筐体１
内の高真空を容易に保持することができる。従つ
てまた軸５を毎分１万回転の高速度で回転した場
合においても磁性流体が撹拌されることによる発
熱量が少なく、バインダーの蒸発にもとづく磁性
流体の寿命の短縮も防止される。かつ第２図にお
ける１段の磁性流体１７に加わる気圧が極めて小
さくなるからこの流体を気泡が流通することによ
る気体の漏洩量も著しく減少する。従つて筐体１
内の真空度も従来より１桁以上向上して、容易に
10-7トール以上の高真空を得ることができる。
気圧側に更に固体軸封素子１０を設け、その間の
環状密閉室１１を低真空の真空ポンプ１２によつ
て非気するものである。従つて大気の圧力760mm
Hgの殆んど全部が固体軸封素子１０によつて保
持され、磁性流体軸封素子９に加わる圧力は僅か
に10-3乃至10-2mmHg程度に過ぎない。このため
磁性流体の粘度を高くし、あるいは第２図におけ
る磁性流体１７を通る磁束の密度を著しく高くす
る必要がなく、低粘度の磁性流体を用いて筐体１
内の高真空を容易に保持することができる。従つ
てまた軸５を毎分１万回転の高速度で回転した場
合においても磁性流体が撹拌されることによる発
熱量が少なく、バインダーの蒸発にもとづく磁性
流体の寿命の短縮も防止される。かつ第２図にお
ける１段の磁性流体１７に加わる気圧が極めて小
さくなるからこの流体を気泡が流通することによ
る気体の漏洩量も著しく減少する。従つて筐体１
内の真空度も従来より１桁以上向上して、容易に
10-7トール以上の高真空を得ることができる。
また筐体１を高真空に排気したのちに軸５の回
転を開始すると、その回転前においては真空側の
１段または２段の磁性流体１７によつて軸封素子
９の両側の圧力差が保持されるが、軸５の回転後
においては磁性流体中を気体が漏洩するために各
段の磁性流体１７，１７……によつて上記気圧差
がほぼ均等に分割されて保持される。すなわち軸
５の回転を開始すると、真空側に近い磁性流体１
７，１７に挾まれた気体が一挙に真空室中へ漏洩
して上述の状態に移行するもので、このため筐体
１内の気圧が一時的に低下する。しかし従来の装
置は磁性流体軸封素子の両側の圧力差が１気圧で
あつたに対して本発明の装置はこれが10-2トール
以下であるために上述の一時的真空度の低下も極
めて僅かになる。更に何等かの原因で磁性流体軸
封素子９が破壊した場合に、従来の装置はボール
ベアリング７，８等の部分の潤滑油が筐体１内へ
一挙に侵入してその内部を汚染するが、本発明の
装置はこれを固体軸封素子１０によつて阻止する
ことができる。
転を開始すると、その回転前においては真空側の
１段または２段の磁性流体１７によつて軸封素子
９の両側の圧力差が保持されるが、軸５の回転後
においては磁性流体中を気体が漏洩するために各
段の磁性流体１７，１７……によつて上記気圧差
がほぼ均等に分割されて保持される。すなわち軸
５の回転を開始すると、真空側に近い磁性流体１
７，１７に挾まれた気体が一挙に真空室中へ漏洩
して上述の状態に移行するもので、このため筐体
１内の気圧が一時的に低下する。しかし従来の装
置は磁性流体軸封素子の両側の圧力差が１気圧で
あつたに対して本発明の装置はこれが10-2トール
以下であるために上述の一時的真空度の低下も極
めて僅かになる。更に何等かの原因で磁性流体軸
封素子９が破壊した場合に、従来の装置はボール
ベアリング７，８等の部分の潤滑油が筐体１内へ
一挙に侵入してその内部を汚染するが、本発明の
装置はこれを固体軸封素子１０によつて阻止する
ことができる。
上述のように本発明は、特に軸を高速度で回転
する場合において、真空室の到達真空度を１桁以
上向上し得ると共に磁性流体軸封素子の寿命を延
長することができる。かつ起動時における一時的
真空度の低下も著しく軽減されると共に真空室の
油による汚損等も防止される等の優れた作用効果
がある。
する場合において、真空室の到達真空度を１桁以
上向上し得ると共に磁性流体軸封素子の寿命を延
長することができる。かつ起動時における一時的
真空度の低下も著しく軽減されると共に真空室の
油による汚損等も防止される等の優れた作用効果
がある。
第１図は本発明実施例の縦断面図、第２図は第
１図の一部を拡大した図である。なお図において
５は磁性回転軸、９は磁性流体軸封素子、１０は
固体軸封素子、１５は磁石、１６は磁極、１７は
磁性流体、１２は真空ポンプである。
１図の一部を拡大した図である。なお図において
５は磁性回転軸、９は磁性流体軸封素子、１０は
固体軸封素子、１５は磁石、１６は磁極、１７は
磁性流体、１２は真空ポンプである。
Claims (1)
- １ 高真空室と大気圧部分との間を貫通する磁性
体の回転軸における高真空側に磁石で励磁される
環状の磁極を嵌合し、上記磁極と回転軸との間を
磁性流体で連結して前記高真空室を密封した磁性
流体軸封素子を設けると共に前記回転軸の大気圧
側に摺接する環状の固体軸封素子を設けて、前記
磁性流体軸封素子と上記固体軸封素子との間に形
成される環状の密閉室を比較的低真空の状態に排
気する真空ポンプを設けたことを特徴とする磁性
流体による高真空の軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230631A JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58230631A JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60125467A JPS60125467A (ja) | 1985-07-04 |
| JPS6324196B2 true JPS6324196B2 (ja) | 1988-05-19 |
Family
ID=16910807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58230631A Granted JPS60125467A (ja) | 1983-12-08 | 1983-12-08 | 磁性流体による高真空の軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60125467A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4830384A (en) * | 1987-06-29 | 1989-05-16 | Ferrofluidics Corporation | Compact long-life magnetic fluid seal |
| DE3807893C2 (de) * | 1988-03-10 | 1994-02-24 | Freudenberg Carl Fa | Dichtung für eine magnetisierbare Welle |
| JP2008064315A (ja) * | 2007-10-29 | 2008-03-21 | Nabtesco Corp | シール |
| CN103759015B (zh) * | 2014-01-17 | 2015-05-06 | 北京交通大学 | 用于密封液体的微泵式上游泵送磁性液体密封装置 |
| CN104763575B (zh) * | 2015-02-04 | 2017-07-07 | 浙江大学 | 一种海流能发电系统叶轮主轴密封装置 |
| CN109114037A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-01 | 江苏优联环境发展有限公司 | 无泄漏轴密封潜水泵 |
| JP2023057011A (ja) * | 2021-10-08 | 2023-04-20 | 日本精工株式会社 | アクチュエータ |
-
1983
- 1983-12-08 JP JP58230631A patent/JPS60125467A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60125467A (ja) | 1985-07-04 |
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