[發(fā)明專(zhuān)利]磁性液體密封裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011198077.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112112975B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李德才;陳思宇;李艷文
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16J15/43
• 分類(lèi)號(hào): F16J15/43
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 劉虎

本發(fā)明公開(kāi)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(zhuǎn)軸和磁性密封件，所述殼體具有密封腔，所述密封腔內(nèi)填充有磁性液體，所述轉(zhuǎn)軸具有散熱孔，所述散熱孔與外部連通，所述散熱孔內(nèi)設(shè)有散熱組件，所述轉(zhuǎn)軸穿設(shè)在所述殼體上，所述轉(zhuǎn)軸的軸向與外周壁的長(zhǎng)度方向大體平行，所述磁性密封件位于所述密封腔內(nèi)，所述磁性密封件套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，所述磁性密封件的外周面與所述外周壁的內(nèi)周面相接觸，所述磁性密封件的內(nèi)周面與所述轉(zhuǎn)軸的外周面之間具有密封間隙，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(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例的磁性液體密封裝置在轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置散熱孔，散熱孔內(nèi)的散熱組件能夠?qū)υ摯判砸后w密封裝置進(jìn)行有效散熱。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種磁性液體密封裝置。

背景技術(shù)

磁性液體是一種新型納米材料，既具有液體的流動(dòng)性，又能夠?qū)ν饧哟艌?chǎng)產(chǎn)生響應(yīng)，因此可以應(yīng)用于傳動(dòng)密封。

但是在被密封件高速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，磁性液體與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，導(dǎo)致密封處溫度升高，磁性液體密封性能下降。相關(guān)技術(shù)在密封裝置的外部加裝冷卻裝置進(jìn)行散熱。但密封裝置中的熱量主要產(chǎn)生在密封間隙處，加裝的冷卻裝置距離密封間隙遠(yuǎn)，散熱效果差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題。

為此，本發(fā)明的實(shí)施例提出一種磁性液體密封裝置，該磁性液體密封裝置在轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置散熱孔，散熱孔內(nèi)的散熱組件能夠?qū)υ摯判砸后w密封裝置進(jìn)行有效散熱。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)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(dǎo)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(nèi)填充有磁性液體；

轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸沿其軸向穿設(shè)在所述殼體上，且所述轉(zhuǎn)軸的至少部分位于所述空腔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)軸的軸向與所述外周壁的長(zhǎng)度方向大體平行，所述轉(zhuǎn)軸的材料為導(dǎo)磁材料，所述轉(zhuǎn)軸具有在所述外周壁的長(zhǎng)度方向上布置的散熱孔，所述散熱孔適于與外部連通；

散熱組件，所述散熱組件設(shè)在所述散熱孔內(nèi)；和

磁性密封件，所述磁性密封件位于所述密封腔內(nèi)，所述磁性密封件套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，所述磁性密封件的外周面與所述外周壁的內(nèi)周面相接觸，所述磁性密封件的內(nèi)周面與所述轉(zhuǎn)軸的外周面之間具有密封間隙，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(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的磁性液體密封裝置，轉(zhuǎn)軸具有散熱孔，相比殼體，轉(zhuǎn)軸更靠近密封間隙，而磁性液體密封裝置中的熱量主要產(chǎn)生在密封間隙處，該磁性液體密封裝置能夠利用轉(zhuǎn)軸進(jìn)行有效散熱。散熱孔內(nèi)的散熱組件能夠提高該磁性液體密封裝置的散熱效率。

在一些實(shí)施例中，所述散熱組件包括帕爾貼冷卻片，所述帕爾貼冷卻片與所述散熱孔的內(nèi)壁面相接觸。

在一些實(shí)施例中，所述帕爾貼冷卻片為多個(gè)，且多個(gè)所述帕爾貼冷卻片在所述散熱孔的周向上間隔布置。

在一些實(shí)施例中，所述散熱孔包括換熱腔，所述換熱腔形成在多個(gè)所述帕爾貼冷卻片之間，所述散熱組件還包括換熱單元，所述換熱單元位于所述換熱腔內(nèi)，所述換熱單元適于與外部進(jìn)行換熱。

在一些實(shí)施例中，所述磁性密封件包括：第一極靴和第二極靴，所述第一極靴和所述第二極靴均套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，所述密封間隙形成在所述第一極靴與所述轉(zhuǎn)軸的外周面之間以及所述第二極靴和所述轉(zhuǎn)軸的外周面之間，所述第一極靴和所述第一極靴沿所述轉(zhuǎn)軸的軸向間隔布置，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(nèi)周面相接觸；以及永磁體，所述永磁體套設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸上，且所述永磁體與所述轉(zhuǎn)軸之間具有間隙，所述永磁體連接在所述第一極靴和所述第二極靴之間，所述永磁體的外周面與所述外周壁的內(nèi)周面相接觸。