[發(fā)明專利]一種徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置

在審

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• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN107956883A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊小龍;孫彭;陳帆;郝付祥;何美麗
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43;F16J15/447
• 代理公司: 長沙正奇專利事務(wù)所有限責(zé)任公司43113
• 代理人: 周晟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械工程密封領(lǐng)域，具體涉及一種徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)磁性流體密封技術(shù)應(yīng)用在大直徑、高速及重載密封環(huán)境中，密封間隙內(nèi)的磁性流體往往因為密封間隙過大而失效，因此提高大間隙磁性流體密封的耐壓性能是當(dāng)前研究的熱點問題之一。

提高大間隙下磁性流體密封耐壓性能的方法之一是通過改進磁性流體密封結(jié)構(gòu)，如對比文獻1(公開號為 CN 103115152A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性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。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置，從而解決現(xiàn)有密封裝置存在的耐壓性能較低的難題，使得該密封技術(shù)成功應(yīng)用于高速重載等領(lǐng)域中。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

所述的徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置，包括軸、外殼、左極靴環(huán)、右極靴環(huán)、套筒、永磁體環(huán)；

所述的左極靴環(huán)和右極靴環(huán)間隔設(shè)于外殼內(nèi)，左極靴環(huán)和右極靴環(huán)的外圓面與外殼的內(nèi)壁相接觸，左極靴環(huán)和右極靴環(huán)的內(nèi)圓面沿徑向向軸的外圓面延伸，與軸的外圓面之間留有空隙；

所述的套筒套裝于軸上，位于左極靴環(huán)和右極靴環(huán)之間；所述的永磁體環(huán)設(shè)于外殼內(nèi)，位于左極靴環(huán)和右極靴環(huán)之間，分別與左極靴環(huán)和右極靴環(huán)接觸，永磁體環(huán)的外圓面與外殼的內(nèi)壁接觸；所述的套筒的外圓面與永磁體環(huán)的內(nèi)圓面之間留有空隙；

所述的左極靴環(huán)的右端面上間隔設(shè)置極齒I；所述的套筒的左端面上間隔設(shè)置極齒II，右端面上間隔設(shè)置極齒III；所述的右極靴環(huán)的左端面上間隔設(shè)置極齒Ⅳ；

所述的極齒I沿軸向向套筒的左端面延伸，與套筒的左端面之間留有間隙，該間隙中設(shè)有磁流體；所述的極齒II沿軸向向左極靴環(huán)的右端面延伸，與左極靴環(huán)的右端面之間留有間隙，該間隙中設(shè)有磁流體；所述的極齒I和極齒II交錯分布，并且相互之間不接觸；

所述的極齒Ⅳ沿軸向向套筒的右端面延伸，與套筒的右端面之間留有間隙，該間隙中設(shè)有磁流體；所述的極齒III沿軸向向右極靴環(huán)的左端面延伸，與右極靴環(huán)的左端面之間留有間隙，該間隙中設(shè)有磁流體；所述的極齒Ⅳ和極齒III交錯分布，并且相互之間不接觸。

所述的左極靴環(huán)和右極靴環(huán)的外圓面上設(shè)有環(huán)形凹槽，所述的環(huán)形凹槽I內(nèi)設(shè)有密封圈。

所述的永磁體環(huán)為軸向充磁永磁體。

所述的徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置，還包括左隔磁環(huán)和右隔磁環(huán)；所述的左隔磁環(huán)設(shè)于左極靴的左側(cè)，緊貼外殼的內(nèi)壁設(shè)置；所述的右隔磁環(huán)設(shè)于右極靴的右側(cè)，緊貼外殼的內(nèi)壁設(shè)置。

所述的徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置，還包括左軸承和右軸承，所述的左軸承和右軸承分別套裝于軸上，所述的左軸承設(shè)于左隔磁環(huán)的左側(cè)，所述的右軸承設(shè)于右隔磁環(huán)的右側(cè)。

所述的極齒I間隔設(shè)置1-10個，所述的極齒II對應(yīng)極齒I間隔設(shè)置1-10個。

所述的極齒Ⅳ間隔設(shè)置1-10個；所述的極齒III對應(yīng)極齒Ⅳ間隔設(shè)置1-10個

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

本發(fā)明通過設(shè)計一種迷宮式套筒，將極靴上的極齒設(shè)計在徑向方向上，在迷宮式套筒與極靴的徑向間隙內(nèi)注入磁流體，從而實現(xiàn)一種徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置。本發(fā)明克服現(xiàn)有密封裝置無法實現(xiàn)高速重載等特殊工況高密封性能要求的難題，采用迷宮式套筒裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計，使迷宮式套筒和極靴之間形成迷宮空間，實現(xiàn)了迷宮密封與磁流體密封的結(jié)合，同時采用非導(dǎo)磁性軸，大大增加了磁路中的磁通量，大大減少了在密封失效時磁性流體的損失，提高了大間隙條件下磁性流體密封的耐壓能力和密封可靠性，擴大了其安全工作范圍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述的密封裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;

圖中各序號標(biāo)示及對應(yīng)的名稱如下：

1-軸，2-外殼，3-左極靴環(huán)，4-右極靴環(huán)，5-套筒，6-永磁體環(huán)，7-極齒I，8-極齒II，9-極齒III，10-極齒ⅣI，11-環(huán)形凹槽，12-密封圈，13-左隔磁環(huán)，14-右隔磁環(huán)，15-左軸承，16-右軸承。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

如圖1所示，所述的徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置，包括軸1、外殼2、左極靴環(huán)3、右極靴環(huán)4、套筒5、永磁體環(huán)6；