CN101813190A - 油挡及挡油管磁流体密封装置 - Google Patents

油挡及挡油管磁流体密封装置 Download PDF

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魏玉国
王建刚
王岩禄
柳梅
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Abstract

本发明公开了一种油挡及挡油管磁流体密封装置，由永磁体、上下环形磁极、磁流体材料、外壳等组成。根据实际所需密封压力、密封处的振幅、实际加工使用情况，设计磁极的极数、间隙等，最终确定磁流体密封装置的结构。将此密封装置嵌入固定在水轮发电机的油挡和挡油管中可以实现零泄漏密封，结合其它油槽防甩油措施，可以从根本上解决油槽甩油问题。

Description

油挡及挡油管磁流体密封装置
技术领域：本发明涉及一种油挡及挡油管磁流体密封装置。
背景技术：水轮发电机的挡油管和油挡起着阻止油槽内的油雾逸出的作用。一般油挡多采用径向机械式碳精密封；挡油管多采用多层挡油环结构属于非接触式密封。对于高速机组，由于油槽内润滑油的扰动大，油槽内外压力差大，传统结构的密封方式在滑转子和油挡或挡油管之间存在间隙，密封压力不大，容易产生油雾泄漏污染机组，因此迫切需要一种零泄漏，无磨损，耐一定气压的新型密封油挡和挡油管。
发明内容：本发明的目的是公开一种结构简单、无磨损、零泄漏、自修复、寿命长的水轮发电机油挡及挡油管用磁流体动密封装置。本发明的技术方案是：一种油挡及挡油管磁流体密封装置，磁流体、外壳、两个环形磁极、环形永磁体组成，磁极、永磁体套装在主轴上，两个环形磁极分别位于环形永磁体上、下两端，环形永磁体的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体由多块小磁铁组合而成；环形磁极的组成材料为10号低碳钢；磁流体为疏油的水基磁流体；外壳的组成材料为非导磁材料，外壳套装在两个环形磁极以及环形永磁体外径上，永磁体采用非磁性螺钉与外壳固定连接在一起，磁极、永磁体固定在油挡的环形槽内或挡油管的顶端，形成磁流体密封结构油挡和磁流体密封结构挡油管。本发明磁流体密封装置由外壳、永磁体、磁极、转轴和磁流体所组成。其中永磁体为硬磁材料；磁极与转轴为软磁材料，导磁性能好；外壳为非导磁材料；磁极和转轴之间留有一定的密封间隙，在密封间隙内充入磁流体。磁流体是一种对磁场敏感且可流动的液体磁性材料，是磁性颗粒(Fe3O4或CrO2颗粒)包覆分散剂后，高度弥散悬浮在载液中所形成的一种稳定固液两相胶体。本发明永磁体、磁极、转轴、磁流体构成一个封闭磁路，非导磁的外壳减少了漏磁。利用永磁体产生的强磁场，借助矩形的磁极所造成的磁场梯度，将磁流体固定保持在相对运动的间隙内，形成液体的”O”型密封环。当间隙两侧压力不同时，磁流体发生变形和位移，磁流体所受的磁场力与两侧压力差平衡，从而堵塞泄漏通路达到密封油雾的目的。本发明的有益效果是：此种油挡及挡油管用磁流体动密封装置为两级磁流体密封，密封压力可达一万帕斯卡，而一般油挡分隔的油槽内外气压仅为几十帕斯卡，因此完全可以将油雾封闭在油槽内，不会泄漏造成机组污染。本装置如果附加径向机械式碳精密封或增加磁流体密封级数，可以实现更高的密封压力。
附图说明如图1所示，本发明结构示意图
如图2所示，本发明在油挡中的应用
如图3所示，本发明在挡油管中的应用
如图4所示，应用磁流体密封油挡和挡油管的油槽布置结构
具体实施方式
实施例1
如图1所示，为油挡及挡油管磁流体密封装置的结构示意图，一种水轮发电机油挡及挡油管用磁流体密封装置，磁流体1、外壳2、两个环形磁极3、环形永磁体4组成，磁极3、永磁体4套装在主轴上，两个环形磁极3分别位于环形永磁体4上、下两端，环形永磁体4的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体4由多块小磁铁组合而成；环形磁极3的组成材料为10号低碳钢；磁流体8为疏油的水基磁流体；外壳2的组成材料为非导磁材料铸铝或青铜，外壳2套装在两个环形磁极3以及环形永磁体4外径上，永磁体4采用非磁性螺钉与外壳2固定连接在一起，磁极3、永磁体4固定在油挡6的环形槽内或挡油管7的顶端，形成磁流体密封结构油挡6和磁流体密封结构挡油管7。如图2所示，该装置安装于水轮发电机油槽油挡6，利用磁流体1为作为滑转子5与油挡6之间空隙的密封介质。
实施例2：
如图1所示，为油挡及挡油管磁流体密封装置的结构示意图，一种水轮发电机油挡及挡油管用磁流体密封装置，磁流体1、外壳2、两个环形磁极3、环形永磁体4组成，磁极3、永磁体4套装在主轴上，两个环形磁极3分别位于环形永磁体4上、下两端，环形永磁体4的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体4由多块小磁铁组合而成；环形磁极3的组成材料为10号低碳钢；磁流体1为疏油的水基磁流体；外壳2的组成材料为非导磁材料铸铝或青铜，外壳2套装在两个环形磁极3以及环形永磁体4外径上，永磁体4采用非磁性螺钉与外壳2固定连接在一起，磁极3、永磁体4固定在油挡6的环形槽内或挡油管7的顶端，形成磁流体密封结构油挡6和磁流体密封结构挡油管7。如图3所示，该装置安装于水轮发电机油槽挡油管7，利用磁流体1为作为滑转子5与挡油管7之间空隙的密封介质。

Claims (3)

1.一种油挡及挡油管磁流体密封装置，其特征是：磁流体(1)、外壳(2)、两个环形磁极(3)、环形永磁体(4)组成，磁极(3)、永磁体(4)套装在主轴上，两个环形磁极(3)分别位于环形永磁体(4)上、下两端，环形永磁体(4)的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体(4)由多块小磁铁组合而成；环形磁极(3)的组成材料为10号低碳钢；磁流体(1)为疏油的水基磁流体；外壳(2)的组成材料为非导磁材料，外壳(2)套装在两个环形磁极(3)以及环形永磁体(4)外径上，永磁体(4)采用非磁性螺钉与外壳(2)固定连接在一起，磁极(3)、永磁体(4)固定在油挡(6)的环形槽内或挡油管(7)的顶端，形成磁流体密封结构油挡(6)和磁流体密封结构挡油管(7)。
2.根据权利要求1所述的油挡及挡油管磁流体密封装置，其特征是：该装置安装于水轮发电机油槽油挡(6)，利用磁流体(1)为作为滑转子(5)与油挡(6)之间空隙的密封介质。
3.根据权利要求1所述的油挡及挡油管磁流体密封装置，其特征是：该装置安装于水轮发电机油槽挡油管(7)，利用磁流体(1)为作为滑转子(5)与挡油管(7)之间空隙的密封介质。
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PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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