[發(fā)明專利]一種徑向套筒型迷宮式磁流體密封裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711333747.9
• 申請(qǐng)日: 2017-12-14
• 公開（公告）號(hào): CN107956883A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小龍;孫彭;陳帆;郝付祥;何美麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): F16J15/43
• 分類號(hào): 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(jī)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?yàn)槊芊忾g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(diǎn)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(jìn)磁性流體密封結(jié)構(gòu)，如對(duì)比文獻(xiàn)1(公開號(hào)為 CN 103115152A的專利)所述的密封裝置。盡管以上文獻(xiàn)所述的密封裝置相對(duì)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(dá)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(cuò)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(cuò)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(gè)，所述的極齒II對(duì)應(yīng)極齒I間隔設(shè)置1-10個(gè)。

所述的極齒Ⅳ間隔設(shè)置1-10個(gè)；所述的極齒III對(duì)應(yīng)極齒Ⅳ間隔設(shè)置1-10個(gè)

磁流體密封是利用永磁體在密封間隙內(nèi)產(chǎn)生磁場(chǎng)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(dá)到密封的效果。

本發(fā)明通過設(shè)計(jì)一種迷宮式套筒，將極靴上的極齒設(shè)計(jì)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(shí)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(shí)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(jì)，使迷宮式套筒和極靴之間形成迷宮空間，實(shí)現(xiàn)了迷宮密封與磁流體密封的結(jié)合，同時(shí)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(shí)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(kuò)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(hào)標(biāo)示及對(duì)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)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；