[發明專利]一種基于磁流體的組合集裝式動密封

有效

• 申請號: 202010743314.6
• 申請日: 2019-09-12
• 公開（公告）號: CN111963684B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 江蘇錫安達防爆股份有限公司
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43
• 代理公司: 常州唯思百得知識產權代理事務所(普通合伙) 32325
• 代理人: 金輝

本發明公開了一種基于磁流體的組合集裝式動密封，包括密封座、端蓋、若干磁環、永磁體和外環，密封座一側連接一個外環，磁環、永磁體和外環一級級依次軸向排布，磁環設置在外環內或密封座內，相鄰磁環之間設置永磁體，永磁體位于外環內，遠離密封座的外環端面通過端蓋壓緊，磁環內表吸附磁流體，磁環外圓柱面與密封座、外環之間設有密封圈，各級外環相互之間的接觸面設有密封圈，兩端的外環分別與密封座、端蓋之間接觸面設置密封圈。動密封還包括壓力管和減壓閥，密封座上設有第一壓力管孔并連接壓力管的一端，外環上設有第二壓力管孔并連接壓力管上伸出的若干支管，壓力管上各支管節點之間以及節點與壓力管兩端之間設置減壓閥。

技術領域

本發明涉及動密封領域，具體是一種基于磁流體的組合集裝式動密封。

背景技術

磁流體密封是在磁性流體的基礎上發展而來的，當磁流體注入磁場的間隙時，它可以充滿整個間隙，形成一種“液體的O型密封圈”。磁流體密封常用于氣體密封。

磁流體密封雖然能具有優秀的密封能力，泄漏量幾乎至零，但由于其是通過磁流體作為密封介質，磁流體與磁極的吸附力并不能通過一些常規手段進行增強，所以，一旦磁流體所形成的密封環兩側的壓力差較大時，磁流體會從磁極上脫離下來發生轉移，繼而密封面失去密封作用。

現有技術中，一般通過增加磁極的軸向長度來提升對于磁流體的吸附力，但此種方式的提升效果并不高，首先同一永磁體的磁感線量是一定的，將磁環軸向做長只是分散磁感線密集程度，吸附強度并未增加，對于磁流體的吸附力只是由于面積地增加。還有些通過增加永磁體數量與設置多道磁環來增加總的壓差承受能力，這些方式仍然存在一些問題：例如不能根據具體工況的不同而具體進行結構更改，為了承受較大壓差，軸向長度長長是有很大冗余的，還有就是，磁流體密封的不同密封級之間空間的壓力原始值大多為大氣壓（注入磁流體時的壓力），當機器腔內的壓力較高而與大氣的壓力差相差較大時，因為密封內部的原始壓力為大氣壓，所以機器開始運行，動密封開始起密封作用時，壓力差基本都是加載在首道與高壓側相接觸的磁流體環上，較大的壓力差直接將此處位置的磁流體吹走，之后壓力差加載到下一道磁流體密封環上，雖然被吹走的磁流體會累積進下一道磁流體環成為一道較厚的環，但由于磁環處對其的吸附力并沒有顯著增加，所以此道較厚的磁流體環也不能抵抗兩側的壓力差，繼續被往低壓側吹去，只有當足夠厚的磁流體與磁環具有與壓力差相匹配的吸附力時才會停下，這種情況會浪費掉很大一部分軸向空間，因為高壓側的很多磁環失去了密封作用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于磁流體的組合集裝式動密封，以解決現有技術中的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種基于磁流體的組合集裝式動密封，包括密封座、端蓋、若干磁環、永磁體和外環，密封座一側連接一個外環，磁環、永磁體和外環一級級依次軸向排布，磁環設置在外環內或密封座內，相鄰磁環之間設置永磁體，永磁體位于外環內，遠離密封座的外環端面通過端蓋壓緊，磁環內表吸附磁流體，磁環外圓柱面與密封座、外環之間設有密封圈，各級外環相互之間的接觸面設有密封圈，兩端的外環分別與密封座、端蓋之間接觸面設置密封圈。

使用磁流體作為密封介質，磁流體一側依附在磁環上，一側又與主軸側的旋轉面接觸，實現動靜部件之間的密封作用，磁流體的密封能力很強，在使用條件下泄漏率非常小，但是磁流體只是靠磁性吸附與磁環上的，當磁流體兩側的壓力差較大時，能夠擠開磁流體使得密封失效，而本發明將磁環、永磁體和外環設計為一級級的分體形式，每一級均具有密封能力，使得總體的密封能力能夠通過增加級數而逐漸增大，每一級中的永磁體分別與本級的磁環和與其相鄰的磁環接觸，在兩磁環之間形成磁感線回路，磁環的內表面處于磁回路上，能夠為磁流體提供吸附力，當本動密封需要使用在較高的壓力差下時，取下端蓋，在末級的外環外再加入磁環、永磁體和外環并重新使用端蓋封閉，也就能夠用于密封較高的壓力差了。