[發明專利]一種混合齒剖分式磁流體密封裝置

有效

• 申請號: 201711031586.8
• 申請日: 2017-10-30
• 公開（公告）號: CN107654657B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 楊小龍;孫彭;何美麗;陳帆;郝付祥
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43;F16C3/02
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 周晟;文信家

本發明涉及一種混合齒剖分式磁流體密封裝置，包括階梯軸、外殼、極靴環、分瓣式非導磁體環、永磁體環；所述的外殼的內壁上設有分瓣式非導磁體環，所述的階梯軸套裝于分瓣式非導磁體環的內環面內，階梯軸的各個外圓面與分瓣式非導磁體環的各個內環面相互對應；所述的分瓣式非導磁體環的各個內環面上分別設有相互接觸的極靴環和永磁體環，所述的極靴環和永磁體環與對應的階梯軸的外圓面之間留有空隙；所述的極靴環上設有極齒，所述的極齒沿徑向向階梯軸的外圓面或端面延伸，與階梯軸的外圓面或端面之間留有間隙，磁流體設于該間隙中。本發明能夠解決現有密封裝置存在的耐壓性能較低及密封裝置內磁場漏磁的難題。

技術領域

本發明屬于機械工程密封領域，具體涉及一種混合齒剖分式磁流體密封裝置。

背景技術

當磁流體密封技術應用在高速重載及高精度密封環境中，密封間隙內的磁流體往往因為密封間隙過大而失效，同時磁流體密封裝置常會產生漏磁現象，使磁場強度減弱，導致密封性能的降低，因此提高大間隙磁流體密封的耐壓性能和減少磁流體密封內磁場的漏磁是當前研究的熱點問題。

提高大間隙下磁流體密封耐壓性能的方法之一是通過改進磁流體密封結構，如對比文獻1(公開號為CN203926794U的專利)所述的密封裝置。盡管以上文獻所述的密封裝置相對普通磁流體密封性能得到極大的提高，但其密封性能仍舊達不到高速重載等特殊工況的高密封性能要求。

磁流體密封是利用永磁體在密封間隙內產生磁場力將磁流體牢牢固定在密封間隙內，抵抗兩側的壓差，從而達到密封的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種混合齒剖分式磁流體密封裝置，從而解決現有密封裝置存在的耐壓性能較低及密封裝置內磁場漏磁的難題，使得該密封技術成功應用于高速重載等領域中。

本發明的技術方案如下：

所述的混合齒剖分式磁流體密封裝置，包括階梯軸、外殼、極靴環、分瓣式非導磁體環、永磁體環；

所述的外殼的內壁上設有分瓣式非導磁體環，所述的階梯軸套裝于分瓣式非導磁體環的內環面內，階梯軸的各個外圓面與分瓣式非導磁體環的各個內環面相互對應；

所述的分瓣式非導磁體環的各個內環面上分別設有相互接觸的極靴環和永磁體環，所述的極靴環和永磁體環與對應的階梯軸的外圓面之間留有空隙；所述的極靴環上設有極齒，所述的極齒沿徑向向階梯軸的外圓面或端面延伸，與階梯軸的外圓面或端面之間留有間隙，磁流體設于該間隙中。

所述的階梯軸包括中間軸和直徑依次減小的多組次級軸，所述的次級軸沿中間軸的側面排布，以中間軸的中間徑向截面為分界左右對稱。

所述的分瓣式非導磁體環的各個內環面上分別設有兩個極靴環和一個永磁體環，所述的極靴環分別設于永磁體環的兩側。

所述的極齒包括軸向極齒和十字極齒；

所述的對應中間軸的兩個極靴環上設置的均為軸向極齒，該軸向極齒沿徑向向中間軸的外圓面延伸，與中間軸的外圓面之間留有間隙，磁流體設于該間隙中；

所述的對應次級軸的兩個極靴環：遠離中間軸方向上的極靴環設置的為軸向極齒，軸向極齒沿徑向向次級軸的外圓面延伸，與次級軸的外圓面之間留有間隙，磁流體設于該間隙中；靠近中間軸方向上的極靴環設置的為十字極齒，十字極齒分別向次級軸的外圓面，以及次級軸或中間軸的端面延伸，與該外圓面和該端面之間留有間隙，磁流體設于該間隙中。

所述的次級軸包括二級軸和三級軸，所述的中間軸的左右兩側分別依次設置二級軸和三級軸，所述的中間軸、二級軸、三級軸的直徑依次減??；

所述的分瓣式非導磁體環的內環面上設有內環面I、內環面II、內環面III，所述的內環面I對應中間軸的外圓面，所述的內環面II對應二級軸的外圓面，所述的內環面III對應三級軸的外圓面。