[發明專利]一種氣液混合型磁流體密封裝置

在審

• 申請號: 201911126301.8
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110848391A
• 公開（公告）日: 2020-02-28
• 發明（設計）人: 李正貴;程杰;董冰;鄧曉慧
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F16J15/40
• 分類號: F16J15/40;F16J15/43
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 冷潔

本發明公開一種氣液混合型磁流體密封裝置，包括轉軸、永磁體、極靴、磁流體和供氣組件，所述的永磁體、極靴套裝在轉軸上，所述極靴在永磁體的沿著轉軸軸向的兩端各設置有一個，所述的永磁體、極靴與轉軸之間具有徑向間隙，所述磁流體注入在徑向間隙中，所述供氣組件連通至徑向間隙用于向徑向間隙中通入氣體來形成將徑向間隙中的磁流體沿著轉軸軸向分隔成兩部分的氣體層。本發明所述的氣液混合型磁流體密封裝置采用磁流體?氣體層?磁流體的密封結構，利用氣體層能對兩端的磁流體產生沿轉軸軸向的作用力，能有效提高密封壓力，適用范圍廣，可同時適用于液體密封和氣體密封。

技術領域

本發明涉及磁流體密封技術領域，尤其涉及一種氣液混合型磁流體密封裝置。

背景技術

磁流體密封技術是一種新型的密封方式，它是指利用具有高飽和磁強度的磁流體來進行相關機械設備密封，由于磁流體本身是一種液態流體，具備液態流體的基本特性，以及具有磁性固體材料的磁性，磁流體密封技術就是利用磁流體對磁場的響應變化特性而來。磁流體密封裝置設計有磁場間隙，當磁流體注入磁場間隙時，在磁場間隙周圍磁場的作用下，由于磁流體本身的液態流動性以及磁性作用，磁流體會充滿磁場間隙，磁場間隙的環形設計會讓磁流體在磁場間隙中形成一種特殊的“液體O形密封圈”，該O形密封圈可以穩定存在，對密封介質起到一種良好的密封作用。

現有的磁流體密封裝置密封效果有限，用于液體密封的磁流體密封裝置能承受的壓力值較小，一般為0.1～0.2MPa，而用于氣體密封的磁流體密封裝置能承受的壓力值為小于3MPa，適用范圍較差，只能單一的適用于液體密封或氣體密封，無法同時適用于液體密封或氣體密封。

發明內容

本發明所要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術進行改進，提供一種氣液混合型磁流體密封裝置，解決目前技術中的磁流體密封裝置密封效果不佳，適用范圍單一的問題。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案是：

一種氣液混合型磁流體密封裝置，包括轉軸、永磁體、極靴、磁流體和供氣組件，所述的永磁體、極靴套裝在轉軸上，所述極靴在永磁體的沿著轉軸軸向的兩端各設置有一個，所述的永磁體、極靴與轉軸之間具有徑向間隙，所述磁流體注入在徑向間隙中，所述供氣組件連通至徑向間隙用于向徑向間隙中通入氣體來形成將徑向間隙中的磁流體沿著轉軸軸向分隔成兩部分的氣體層。本發明所述的氣液混合型磁流體密封裝置在徑向間隙中形成磁流體-氣體層-磁流體的夾心式密封結構，氣體層能對兩端的磁流體產生沿轉軸軸向的作用力，從而能夠有效增大密封壓力，在用于液體密封時，密封壓力為氣體層的壓力加上磁流體自生能夠密封的壓力值，用于氣體密封時，本發明能夠密封的壓力值為氣體層壓力的兩倍，有效提高密封能力，氣體層壓力可調，本發明所述的氣液混合型磁流體密封裝置可同時適用于液體密封和氣體密封，適用范圍廣，靈活可調性好。

進一步的，所述的供氣組件包括進氣管，所述的進氣管整體呈沿轉軸周向的環形，并且進氣管上設置了沿轉軸周向間隔分布的若干連通至徑向間隙的進氣口，保障氣體在徑向間隙的周向上均勻進氣，從而確保形成穩定的氣體層，避免氣體與磁流體混雜在一起而無法形成將磁流體沿著轉軸軸向分隔成兩部分的氣體層。

進一步的，所述的供氣組件還包括氣源和暫存腔，氣源中的氣體先通至暫存腔后再通過進氣管通入到徑向間隙中，所述的暫存腔上設置有壓力計，氣體先進入暫存腔內調節氣壓達到密封要求后再通入到徑向間隙中，通過壓力計實時檢測氣體壓力，確保輸送到徑向間隙中的氣體滿足密封壓力要求。

進一步的，所述的暫存腔上還設置有用于檢測氣體含水量的檢測器，確保氣體含水量滿足要求，從而保障氣體層具有穩定的壓力。

進一步的，還包括用于向徑向間隙內補給磁流體的磁流體補充組件，所述的磁流體補充組件通過管路連通至徑向間隙，氣體層會對其兩端的磁流體產生沿轉軸軸向的作用力，從而存在磁流體沿轉軸軸向泄漏溢出減少的狀況，從而利用磁流體補充組件向徑向間隙補充泄漏的磁流體，保障長效穩定的密封性能。