CN104089022A - 改进的分瓣式磁性液体密封装置 - Google Patents

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Abstract

改进的分瓣式磁性液体密封装置，属于机械工程密封技术领域。解决了当磁性液体密封装置中不容许使用轴承，且旋转轴的轴端连接设备复杂、装拆不方便情况下，磁性液体密封的保养、维修难题，具有较高的应用价值。该装置由整体式的永磁体(3)、左极靴(2-1)和右极靴(2-2)和剖分式的上外壳(1-1)、下外壳(1-2)等构成，机器的运行过程中由于轴跳动等原因引起的磨损主要发生在外壳和端盖处，起到了保护极靴极齿的作用。而外壳和端盖是分瓣的，更换非常方便。这样，磁性液体密封装置的维修和保养只需更换分瓣式的外壳和端盖即可，非常方便。

Description

改进的分瓣式磁性液体密封装置
技术领域
本发明属于机械工程密封技术领域，特别适用于不容许在磁性液体密封装置中使用轴承，且轴的两端所连接的设备装拆不方便的情况下旋转轴的密封。
背景技术
磁性液体密封具有零泄漏、长寿命、高可靠性等优点，在实际中获得了广泛应用，但是在工业应用尤其是航空、航天、军工等应用领域经常遇到密封所在旋转轴已经采用了轴承支撑，因而不容许在磁性液体密封装置中再次使用轴承，而且密封所在旋转轴的轴端连接设备复杂、装拆不方便甚至不允许拆装的情况，而传统的磁性液体密封装置均为整体结构，在装配密封装置的过程中，需要先在设备的轴端装入密封装置，然后再将设备轴端与复杂的设备相连接。这样，整个装配过程会消耗大量时间，严重影响生产过程，尤其是当磁性液体密封失效需要更换而设备的轴端已经和复杂的设备连接好不便或不容许拆装时，给磁性液体密封装置的更换带来了诸多不便。而申请号为201110240451.9所申请的专利“一种分瓣式磁性液体密封装置”由于极靴上极齿宽度一般在1mm以下，使得两瓣极靴的极齿的端面之间密封十分困难。根据实际磁性液体密封使用中，当磁性液体密封装置中没有轴承时，极靴的极齿就成了容易损坏的部件，这一实际经验，本专利提出了一种改进的分瓣式磁性液体密封装置，解决了上述难题。对扩大磁性液体密封的应用领域具有重要意义。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，当不容许磁性液体密封装置中使用轴承时密封所在旋转轴的轴端连接设备复杂、装拆不方便情况下，磁性液体密封的保养、维修难题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种改进的分瓣式磁性液体密封装置，构成该装置包括：
上外壳、下外壳、左极靴、永磁体，右极靴、上端盖、下端盖、保护环、螺钉、第一密封圈、第二密封圈、第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓、第一螺母、第二螺母、第三螺母。
构成该装置的各部分之间的连接：
将永磁体安装在左极靴的右端面处，将保护环安装在左极靴的右端面处，保护环的外圆柱面和永磁体的内圆柱面为过渡配合，将右极靴安装在永磁体的右端面处，将第一密封圈安装在左极靴外圆柱面的密封槽中，将第二密封圈安装在右极靴的外圆柱面的密封槽中，将磁性液体注入到极靴的极齿上，形成密封组件。
将上述密封组件套在轴的外圆柱面上。
将外壳做成分瓣式结构，分成上外壳和下外壳；将端盖也做成分瓣式结构分成上端盖和下端盖。
将上外壳和下外壳扣在密封组件上，所述上外壳和下外壳之间通过密封胶粘接，所述密封组件的外圆柱面和上外壳、下外壳的内圆柱面贴合。用第一螺栓、第二螺栓、第三螺栓、第一螺母、第二螺母、第三螺母将上外壳和下外壳连接成外壳，继用螺钉将上端盖和下端盖固定在外壳的右端面上。
所述外壳由上外壳和下外壳组成，可拆装；端盖由上端盖和下端盖组成，可拆装，这样就保证了外壳和端盖在损坏后便于拆装，进行更换。
当磁性液体密封装置中没有轴承时，极靴的极齿就成了容易损坏的部件。而在本发明中所述永磁体、左极靴和右极靴为整体式；所述外壳、左极靴、保护环、右极靴、端盖与轴的半径间隙依次为b1、b2、b3、b4、b5，且满足b2＝b4；b1＝b5；b1＜b3＜b2；0.01mm≤b3-b1≤0.03mm；0.01mm≤b2-b3≤0.03mm；所述上外壳和下外壳的材料硬度比轴小，所述保护环的材料硬度比轴大，这样在机器的运行过程中由于轴跳动等原因引起的磨损主要发生在外壳和端盖处，起到了保护极靴的极齿的作用。而由于外壳和端盖是分瓣的，因此外壳和端盖的更换非常方便。这样在磁性液体密封装置的维修和保养只需更换磁性液体密封装置中分瓣式的外壳和端盖即可，非常方便。
上外壳、下外壳、上端盖、下端盖和保护环由非导磁材料制成，如不锈钢，所述左极靴、右极靴、转轴由导磁性的材料制成，如2Cr13，所述永磁体由高性能永磁材料制成，如钕铁硼，所述磁性液体的基载液为氟化碳基或脂基，磁化强度高于300高斯。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果：
采用外壳和端盖是分瓣式，并且在结构上保护了容易受损坏的极靴的极齿，解决了当不容许磁性液体密封装置中使用轴承时密封所在旋转轴的轴端连接设备复杂、装拆不方便情况下，磁性液体密封的保养、维修难题。
永磁体和极靴是整体式的方式解决了申请号为201110240451.9所申请的专利“一种分瓣式磁性液体密封装置”存在上下两瓣极靴的端面之间密封困难，在承受载荷后由于发生变形进一步影响密封效果等问题。
附图说明
图1一种改进的分瓣式磁性液体密封装置结构图。
图2一种改进的分瓣式磁性液体密封装置主视图。
图3一种改进的分瓣式磁性液体密封装置后视图。
图4一种改进的分瓣式磁性液体密封装置装配示意图。
图5图4的a放大图。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：
一种改进的分瓣式磁性液体密封装置，如图1，构成该装置包括：上外壳1-1、下外壳1-2、左极靴2-1、永磁体3，右极靴2-2、上端盖4-1、下端盖4-2、保护环5、螺钉6、第一密封圈7-1、第二密封圈7-2、第一螺栓8、第二螺栓9、第三螺栓10、第一螺母11、第二螺母12、第三螺母13。
构成该装置的各部分之间的连接：
将永磁体3安装在左极靴2-1的右端面处，将保护环5安装在左极靴2-1的右端面处，保护环5的外圆柱面和永磁体3的内圆柱面为过渡配合，将右极靴2-2安装在永磁体3的右端面处，将第一密封圈7-1安装在左极靴2-1外圆柱面的密封槽中，将第二密封圈7-2安装在右极靴2-2外圆柱面的密封槽中，将磁性液体注入到极靴的极齿上，形成密封组件。
将上述密封组件套在轴的外圆柱面上。
将外壳做成分瓣式结构，分成上外壳1-1和下外壳1-2；将端盖也做成分瓣式结构分成上端盖4-1和下端盖4-2。
将上外壳1-1和下外壳1-2扣在密封组件上，所述上外壳1-1和下外壳1-2之间通过密封胶粘接，所述密封组件的外圆柱面和上外壳1-1、下外壳1-2的内圆柱面贴合。用第一螺栓8、第二螺栓9、第三螺栓10、第一螺母11、第二螺母12、第三螺母13将上外壳1-1和下外壳1-2连接成外壳，继用螺钉6将上端盖4-1和下端盖4-2固定在外壳的右端面上。
所述外壳由上外壳1-1和下外壳1-2组成，可拆装；端盖由上端盖4-1和下端盖4-2组成，可拆装，这样就保证了外壳和端盖在损坏后便于拆装，进行更换。
当磁性液体密封装置中没有轴承时，极靴的极齿就成了容易损坏的部件。而本发明中，所述永磁体3、左极靴2-1和右极靴2-2为整体式；所述外壳、左极靴2-1、保护环5、右极靴2-2、端盖与轴的半径间隙依次为b1、b2、b3、b4、b5，且满足b2＝b4；b1＝b5；b1＜b3＜b2；0.01mm≤b3-b1≤0.03mm；0.01mm≤b2-b3≤0.03mm；所述上外壳1-1和下外壳1-2的材料硬度比轴小，所述保护环5的材料硬度比轴大，这样在机器的运行过程中由于轴跳动等原因引起的磨损主要发生在外壳和端盖处，起到了保护极靴极齿的作用。而由于外壳和端盖是分瓣的，因此外壳和端盖的更换非常方便。这样在磁性液体密封装置的维修和保养只需更换磁性液体密封装置中分瓣式的外壳和端盖即可，非常方便。
上外壳1-1、下外壳1-2、上端盖4-1、下端盖4-2和保护环5由非导磁材料制成，如不锈钢，所述左极靴2-1、右极靴2-2、转轴由导磁性的材料制成，如2Cr13，所述永磁体由高性能永磁材料制成，如钕铁硼，所述磁性液体的基载液为氟化碳基或脂基，磁化强度高于300高斯。

Claims (2)

1.改进的分瓣式磁性液体密封装置，构成该装置包括： 
上外壳(1-1)、下外壳(1-2)、左极靴(2-1)、永磁体(3)，右极靴(2-2)、上端盖(4-1)、下端盖(4-2)、保护环(5)、螺钉(6)、第一密封圈(7-1)、第二密封圈(7-2)、第一螺栓(8)、第二螺栓(9)、第三螺栓(10)、第一螺母(11)、第二螺母(12)、第三螺母(13)； 
构成该装置的各部分之间的连接： 
将永磁体(3)安装在左极靴(2-1)的右端面处，将保护环(5)安装在左极靴(2-1)的右端面处，保护环(5)的外圆柱面和永磁体(3)的内圆柱面为过渡配合，将右极靴(2-2)安装在永磁体(3)的右端面处，将第一密封圈(7-1)安装在左极靴(2-1)外圆柱面的密封槽中，将第二密封圈(7-2)安装在右极靴(2-2)的外圆柱面的密封槽中，将磁性液体注入到极靴的极齿上，形成密封组件； 
将上述密封组件套在轴的外圆柱面上； 
将外壳做成分瓣式结构，分成上外壳(1-1)和下外壳(1-2)；将端盖也做成分瓣式结构分成上端盖(4-1)和下端盖(4-2)； 
将上外壳(1-1)和下外壳(1-2)扣在密封组件上，所述上外壳(1-1)和下外壳(1-2)之间通过密封胶粘接，所述密封组件的外圆柱面和上外壳(1-1)、下外壳(1-2)的内圆柱面贴合；用第一螺栓(8)、第二螺栓(9)、第三螺栓(10)、第一螺母(11)、第二螺母(12)、第三螺母(13)将上外壳(1-1)和下外壳(1-2)连接成外壳，继用螺钉(6)将上端盖(4-1)和下端盖(4-2)固定在外壳的右端面上； 
其特征在于： 
所述外壳由上外壳(1-1)和下外壳(1-2)组成，可拆装； 
端盖由上端盖(4-1)和下端盖(4-2)组成，可拆装； 
所述永磁体(3)、左极靴(2-1)和右极靴(2-2)、保护环(5)为整体式； 
所述保护环(5)安装在左极靴(2-1)的右端面的和右极靴(2-2)的左端面的之间，保护环(5)的外圆柱面和永磁体(3)的内圆柱面为过渡配合； 
所述外壳、左极靴(2-1)、保护环(5)、右极靴(2-2)、端盖与轴的半径间隙依次为：b1、b2、b3、b4、b5，且满足b2＝b4；b1＝b5；b1＜b3＜b2；0.01mm≤b3-b1≤0.03mm；0.01mm≤b2-b3≤0.03mm。 
2.根据权利要求1所述的一种改进的分瓣式磁性液体密封装置，其特征在于：所述上外壳(1-1)和下外壳(1-2)的材料硬度比轴小，所述保护环(5)的材料硬度比轴大。 
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