[發明專利]一種外壓力調節磁性液體密封裝置

有效

• 申請號: 202011125609.3
• 申請日: 2020-10-20
• 公開（公告）號: CN112253756B
• 公開（公告）日: 2022-12-23
• 發明（設計）人: 程杰;李正貴;杜永莎
• 申請（專利權）人: 西華大學
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: 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: 李華;溫黎娟

本發明公開了一種外壓力調節磁性液體密封裝置，包括套于主軸上進行密封的磁性液體密封核心裝置；所述磁性液體密封核心裝置包括活動套于主軸上的密封永磁體，所述密封永磁體上位于其與主軸之間的間隙內設置有極齒；還包括用于驅動磁性液體密封核心裝置沿主軸軸向運動的驅動裝置。具有上述結構的外壓力調節磁性液體密封裝置，通過驅動裝置推動磁性液體密封裝置向高壓側移動，從而增大磁性液體密封上限壓力值，改變徑向磁極密封間隙的大小，從而人為改變磁性液體密封裝置的壓力值。

技術領域

本發明涉及一種磁性液體密封裝置，尤其是一種密封壓力值可調節的磁性液體密封裝置。

背景技術

磁性液體作為21世紀新型材料，因其特殊的磁流特性廣泛被應用于各行各業。對于磁性液體而言，磁性液體有著零泄露、低摩擦力矩、使用壽命長、完全無污染和高可靠性等優點，在密封行業已得到大量關注。磁性液體密封主要是通過永磁體產生磁能，然后沿著特定的磁極結構形成封閉的磁回路，在磁回路中的密封間隙內磁性液體受到磁力作用，被吸附于密封間隙中，從而形成“O”形密封環，起到密封的作用。但是對于現有磁性液體密封而言，還存在如下問題：

1.磁性液體密封裝置的設計一旦確定，外界就很難改變其密封壓力值，密封壓力靈活度較差；

2.磁性液體密封壓力較小，不能應用于高轉速和高壓力場合；

3.磁性液體對于液體密封而言還存在理論上的問題，液-液密封界面不穩定性問題還未得到解決

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種外壓力調節磁性液體密封裝置，可通過外力使得磁性液體密封核心裝置可以軸向移動，從而調節徑向極齒和主軸之間的密封間隙，起到改變磁性液體密封裝置壓力大小的作用。

為解決以上技術問題，本發明的技術方案為采用一種外壓力調節磁性液體密封裝置，包括套于主軸上進行密封的磁性液體密封核心裝置；所述磁性液體密封核心裝置包括活動套于主軸上的密封永磁體，所述密封永磁體上位于其與主軸之間的間隙內設置有極齒；還包括用于驅動磁性液體密封核心裝置沿主軸軸向運動的驅動裝置。

作為一種改進，所述驅動裝置包括可沿主軸軸向運動的驅動永磁體，所述驅動永磁體與磁性液體密封核心裝置連接。還包括用于帶動驅動永磁體運動的電磁鐵，所述電磁鐵與驅動永磁體磁極相對設置。通過改變電磁鐵和驅動永磁體之間磁力的大小，利用二者之間的相斥力使得連接在驅動永磁體上的磁性液體密封核心裝置軸向移動。

作為一種進一步的改進，所述驅動永磁體為筒狀，并套設于磁性液體密封核心裝置外。并且驅動永磁體與磁性液體密封核心裝置的連接點也沿圓周均勻布置，使其受力平衡。

作為另一種更進一步的改進，所述電磁鐵包括鐵芯以及纏繞在鐵芯上的線圈，還包括為線圈供電的電源。通過改變電源的大小可以調節電磁鐵磁力大小，從而調節驅動永磁體的運動。

作為一種改進，所述磁性液體密封核心裝置外包覆有殼體，所述殼體外壁上固定有沿主軸軸向設置的滑軌；所述驅動永磁體上設置有與滑軌配合的滾輪。

作為一種改進，所述滾輪依靠上支架與驅動永磁體連接，并依靠下支架與磁性液體密封核心裝置連接。

作為一種改進，所述密封永磁體為沿主軸軸向排布的若干個，并且相鄰密封永磁體之間的磁極相對布置；每個密封永磁體的兩極都設置有磁極體，所述極齒設置在磁極體上。密封永磁體產生的磁能在磁極體的束縛下沿著磁極體、極齒、主軸和下一個磁極體構成封閉的磁回路，位于密封間隙的極齒產生的磁能將磁性液體吸附于密封間隙中，相當于堵塞高壓側液體向低壓側流動，起到密封目的。

作為一種改進，所述主軸上開有若干級環狀臺階，所述若干磁極體分別套于每級臺階上；設置在磁極體軸向面上的極齒為軸向極齒，設置在磁極體徑向面上的極齒為徑向極齒。環形臺階狀的主軸以及與之配合的磁極體形成多級密封，提高了密封性能。