[發明專利]一種混合型磁流體密封裝置

有效

• 申請號: 201711326907.7
• 申請日: 2017-12-13
• 公開（公告）號: CN108006230B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 楊小龍;郝付祥;陳帆;孫彭;何美麗;謝國進
• 申請（專利權）人: 廣西科技大學
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 鄭俊超

本發明公開了一種混合型磁流體密封裝置，包括殼體、轉軸，在轉軸外表面與殼體內壁之間的徑向方向上設有至少一個第一永磁體，每一個第一永磁體兩側分別設有極靴，在轉軸徑向方向上、正對每一個第一永磁體的位置處設有盤狀軸，盤狀軸直徑大于轉軸直徑；在轉軸上、與每一個極靴的極齒對應位置處周向設有第二永磁體；第二永磁體是徑向充磁型永磁環；在每一個極靴的朝向盤狀軸的端面上周向設有第三永磁體；第三永磁體位于一個第一永磁體與其兩側的極靴構成的磁回路中，且第三永磁體的磁場方向與其所在的磁回路方向相同。本發明通過結構改進，增加了間隙內的磁場強度，提高了磁性流體密封的耐壓能力和密封性能。

技術領域

本發明屬于密封技術，具體涉及一種混合型磁流體密封裝置。

背景技術

磁流體密封具有密封件之間無固體摩擦、密封件使用壽命長、可實現零泄漏等優點。

現有的磁流體密封結構一般包括帶中空腔的殼體、轉軸，轉軸和殼體之間設置永磁體和極靴進行磁流體密封，極靴內圈設有極齒。

該種結構主要存在如下缺陷：

1.在轉軸外表面，進行磁流體密封的區域段均是光軸段，一旦磁流體發生泄漏，會導致完全泄漏，密封失效。

2.如果采用的是單級密封，則供磁能力弱，磁密封性能差，難以達到真空密封的要求；如果采用多級密封，能提高密封性能，但達不到高速等場合的需求，適用范圍窄。

發明內容

針對上述問題，本發明旨在提供一種具有高密封性能和高耐壓性能的混合型磁流體密封裝置。

本發明解決問題的技術方案是：一種混合型磁流體密封裝置，包括中空的殼體、設置于殼體內腔的轉軸，轉軸與殼體通過軸承裝配連接，在轉軸外表面與殼體內壁之間的徑向方向上設有至少一個第一永磁體，每一個第一永磁體兩側分別設有極靴，極靴內圓面上設有至少一個極齒，在轉軸徑向方向上、正對每一個第一永磁體的位置處設有盤狀軸，盤狀軸直徑大于轉軸直徑，且盤狀軸位于其所對應的第一永磁體兩側的極靴之間；

在轉軸上、與每一個極靴的極齒對應位置處周向開設有與極齒數量相同的第一凹槽，每一個第一凹槽內設有第二永磁體；所述第二永磁體是徑向充磁型永磁環；

在每一個極靴的朝向盤狀軸的端面上、對應盤狀軸位置處周向開設有至少一個第二凹槽，每一個第二凹槽內設有第三永磁體；第三永磁體位于第一永磁體與其兩側的極靴構成的磁回路中，且第三永磁體的磁場方向與其所在的磁回路方向相同；

所述極靴的極齒與第二永磁體外表面之間存在間隙，間隙處注有磁流體；第三永磁體的端面與盤狀軸端面之間存在間隙，間隙處注有磁流體。

上述方案通過在轉軸上設置第二永磁體，在極靴端面設置第三永磁體，減少了第一永磁體的磁回路長度，增加了磁回路數量，增加了磁場強度，從而提高了磁性流體密封的耐壓能力和密封性能，能夠減少在密封失效時磁性流體的損失量。

盤狀軸的設計，由于有臺肩阻擋，一旦失效不會導致所有磁流體全泄漏，進一步減少了在密封失效時磁性流體的損失。

進一步的，每一個極靴的極齒設有至少兩個；與極齒對應的環狀第二永磁體中，相鄰兩個第二永磁體的磁極的極性相反。

進一步的，所述第一永磁體和第三永磁體是軸向充磁型永磁環；

在第一永磁體兩側的極靴上，距離第一永磁體最近的兩個第三永磁體與第一永磁體的磁極的極性相反。

優選的，每一個極靴上均設有至少兩個第三永磁體；在同一個極靴上，相鄰兩個第三永磁體的磁極的極性相反。

規定磁極的方向，是為了使增加的永磁體的磁場方向其所在的磁回路方向相同，以增強磁場。

所述第三永磁體的外端面伸出第二凹槽。第三永磁體充當了極靴的極齒角色。