[發明專利]磁性液體密封裝置

在審

• 申請號: 202011198066.8
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112112974A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 李德才;陳思宇
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: F16J15/43
• 分類號: F16J15/43
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉虎

本發明公開了一種磁性液體密封裝置，所述磁性液體密封裝置包括殼體、轉軸和磁性密封件，所述殼體包括外周壁和由外周壁圍成的空腔，所述空腔包括填充有磁性液體的密封腔，所述外周壁具有與密封腔連通的通孔，所述磁性密封件包括均套設在轉軸上的電磁鐵、第一極靴和第二極靴，所述第一極靴與所述轉軸之間以及所述第二極靴和所述轉軸之間具有密封間隙，所述磁性液體適于在磁作用力下被吸附在所述密封間隙內，所述電磁鐵適于通過穿過所述通孔的導線連接供電設備。本發明的磁性液體密封裝置能夠根據工作情況改變密封間隙內的磁場梯度大小，提高了密封效果，延長了使用壽命。

技術領域

本發明涉及密封技術領域，具體地，涉及一種磁性液體密封裝置。

背景技術

磁性液體可以應用于密封領域，利用磁回路在密封間隙內形成磁場梯度。磁性液體在磁場梯度下會受到磁場力的作用，形成若干液體“O型圈”，實現密封效果。

但是在實際應用的過程中，一些磁性液體密封件長時間處于靜置狀態。一些磁性液體密封件使用前的存儲時間比較長，或者使用時經常處于長時間的停機過程中，運轉時間相對較短，也存在長時間的靜置。在長靜置時間時，磁性液體中的磁性顆粒在磁場的長時間作用下都會向磁場較強的區域聚集，導致磁性顆粒在磁性液體中分布不均勻。在磁性液體中磁性顆粒體積分數相對較低的部分，磁場對于其束縛作用將會降低，該部分磁性液體可能會滲漏到密封件外部，導致磁性液體密封壽命大大縮短。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的實施例提出一種磁性液體密封裝置，該磁性液體密封裝置能夠根據工作情況改變密封間隙內的磁場梯度大小，提高了密封效果，延長了使用壽命。

根據本發明實施例的磁性液體密封裝置包括：殼體，所述殼體的材料為非導磁材料，所述殼體包括外周壁和由所述外周壁圍成的空腔，所述空腔包括密封腔，所述密封腔內填充有磁性液體，所述外周壁具有通孔，所述通孔與所述密封腔連通；轉軸，所述轉軸的材料為導磁材料，所述轉軸沿其軸向穿設在所述殼體上，且所述轉軸的至少部分位于所述空腔內，所述轉軸的軸向與所述外周壁的長度方向大體平行；磁性密封件，所述磁性密封件位于所述密封腔內，所述磁性密封件包括電磁鐵、第一極靴和第二極靴，所述電磁鐵、所述第一極靴和所述第二極靴均套設在所述轉軸上，所述第一極靴和所述第二極靴沿所述轉軸的軸向間隔布置，所述電磁鐵連接在所述第一極靴和所述第二極靴之間，且所述電磁鐵與所述第一極靴之間以及所述電磁鐵與所述第二極靴之間粘接或通過銷軸連接，所述第一極靴的外周面和所述第二極靴的外周面均與所述外周壁的內周面相接觸，所述電磁鐵與所述轉軸之間具有間隙，所述第一極靴與所述轉軸之間以及所述第二極靴和所述轉軸之間具有密封間隙，所述磁性液體適于在磁作用力下被吸附在所述密封間隙內，所述電磁鐵適于通過穿過所述通孔的導線連接供電設備。

根據本發明實施例的磁性液體密封裝置，該磁性液體密封裝置長時間處于靜置狀態，調小通入電磁鐵的電流，進而減弱磁場，減少磁性顆粒的聚集效應，減少磁性液體的滲漏，能夠延長使用壽命。而且，該磁性液體密封裝置處于工作過程中時，磁性液體密封件的耐壓能力和磁場強度成正比，可以根據需要增大通入電磁鐵的電流，將電磁鐵的磁場增強，滿足使用工況的要求，提高了密封效果。

在一些實施例中，所述磁性液體密封裝置還包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一極靴的外周面設有第一環形凹槽，所述第二極靴的外周面設有第二環形凹槽；所述第一密封圈配合在所述第一環形凹槽內，且所述第一密封圈與所述外周壁的內周面相接觸，所述第二密封圈配合在所述第二環形凹槽內，且所述第二密封圈與所述外周壁的內周面相接觸。