CN104315151A - 一种提高磁性液体密封可靠性的方法 - Google Patents

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    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force

Abstract

一种提高磁性液体密封可靠性的方法，属于机械工程密封领域。该方法是将将左极靴(8)、左密封圈(9)、磁铁(10)、右极靴(14)、右密封圈(15)、轴套(1)按顺序组成磁性液体密封组件；将左密封圈(9)和右密封圈(15)迷宫密封环(11)套在磁铁(10)的内环上，与轴套(1)实现迷宫密封；定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、磁性液体密封密封组件、右隔磁环(16)、右轴承(17)顺序排列在外套(2)内，然后将磁性液体(21)注入到套在磁铁(10)内环上的迷宫密封环(11)上，再将轴套(1)装入上述零件的内孔中；用螺钉(18)将端盖(20)固定在外套(2)上，并压紧右轴承(17)的外圈，用螺钉(19)连接端盖(20)和轴套(1)。该方法不增加密封的轴向长度，结构简单，提高了磁性液体密封抗冲击能力，使磁性液体密封在一些压力波动大大的有毒有害气体介质的环境下也能使用，提高了磁性液体密封使用的可靠性。

Description

一种提高磁性液体密封可靠性的方法
技术领域
本发明涉及一种提高磁性液体密封可靠性的方法，属于机械密封领域，特别适用于密封介质压力波动大的有毒有害气体介质的气体密封。 
背景技术
目前用在鼓风机上的密封大多是迷宫密封等传统密封，但是迷宫密封存在泄漏量大的问题，且密封介质为易燃易爆气体时不宜采用迷宫密封。磁性液体密封具有结构简单、零泄漏、长寿命的优点，但如文献1(公开号为CN 101799075A的专利)所述的磁性液体密封装置没有抗冲击性能，一旦现场员工操作不当导致密封介质压力超过磁性液体密封的极限耐压值时，会导致磁性液体密封失效，密封介质大量泄漏，对人体和环境造成极大危害；文献2(公开号为CN 103115152A的专利)介绍了一种磁性液体与迷宫交替式组合密封，缺点是仅针对阶梯轴，且单纯的将极靴、磁铁与阶梯轴形成的迷宫空间并不是迷宫密封传统设计齿形时的比例参数，往往磁铁的长度与齿隙的比不是最佳比例，因此迷宫的节流性能不佳，除此之外若要4到6个迷宫槽会极大的增加密封的轴向长度。因此若要在密封介质压力波动大的环境中使用磁性液体密封，就要设计出一种节流效果良好的适合鼓风机的磁性液体密封抗冲击装置：结构简单、轴向距离小、能解决鼓风机密封介质压力波动大的问题。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在密封介质为易燃易爆气体，并压力突然急剧变大的情况下对该介质进行可靠的密封，使磁性液体密封在介质压力超过其极限耐压能力导致失效后，密封介质不会大量泄漏，提高磁性液体密封的耐冲击能力。 
本发明的技术方案是： 
1.一种提高磁性液体密封可靠性的方法，该方法包括： 
步骤一将左极靴8、左密封圈9、磁铁10、右极靴14、右密封圈15、轴套1按顺序组成磁性液体密封组件；将左密封圈9和右密封圈15分别安装在左极靴8和右极靴14外圆面上的槽内； 
迷宫密封环11套在磁铁10的内环上，与轴套1实现迷宫密封。 
步骤二将定位环5、左轴承6、左隔磁环7、步骤一中的磁性液体密封密封组件、右隔磁环16、右轴承17顺序排列在外套2内，然后将磁性液体21注入到套在磁铁10内环上的迷宫密封环11上，再将轴套1装入上述零件的内孔中，磁液在磁场作用下会从迷宫密封环11的槽内移动到极靴与轴套1的间隙处，实现磁性液体密封。 
步骤三用螺钉18将端盖20固定在外套2上，并压紧右轴承17的外圈，用螺钉19连接端盖20和轴套1。 
步骤四通过螺栓和螺栓孔4将密封装置安装在被密封装置上。 
所述的磁铁10的内环上镶嵌有迷宫密封环11，两者之间用胶粘，防止气体从两者之间的间隙处泄漏。 
所述的迷宫密封环11的齿形结构为直齿12上开有侧齿13的结构；直齿顶端与轴套间的间隙范围h为0.25——1mm，所述的迷宫结构齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。 
本发明与现有技术比具有的有意效果是： 
发明采用迷宫密封和磁性液体密封的组合密封方式，都是非接触密封，无摩擦，故使用寿命长；一旦密封介质的压力急剧增大冲破磁性液体密封，原本处于闲置的迷宫密封结构就起到作用，使气体因通过迷宫产生的阻力逐渐消耗 气体的动能，将流量变小，减少泄漏量；迷宫密封的结构可分为直齿型和侧齿型，在迷宫密封结构的直齿上加开侧齿使节流效果更佳，能使泄漏量在传统迷宫密封的基础上降低20％左右，大大降低磁性液体密封失效后密封介质泄漏量，避免对人体和环境造成巨大危害。该发明不增加轴向长度，使磁性液体密封在密封介质为易燃易爆气体，且气体压力波动大的情况下也能使用，特别适合在鼓风机上应用。 
附图说明
图1一种组合迷宫密封的磁性液体密封装置示意图。 
图2迷宫结构齿形为直齿的磁性液体密封装置示意图。 
图1中轴套1、外套2、橡胶密封圈3、螺栓孔4、定位环5、左轴承6、左隔磁环7、左极靴8、左密封圈9、磁铁10、直齿12上加工有侧齿13的迷宫密封环11、右极靴14、右密封圈15、右隔磁环16、右轴承17、螺钉18、螺钉19、端盖20和磁性液体21。 
具体实施方式
利用附图对本发明作进一步说明： 
步骤一将左极靴8、左密封圈9、磁铁10、右极靴14、右密封圈15、轴套1按顺序组成磁性液体密封组件；将左密封圈9和右密封圈15分别安装在左极靴8和右极靴14外圆面上的槽内； 
迷宫密封环11套在磁铁10的内环上，与轴套1实现迷宫密封。 
步骤二将定位环5、左轴承6、左隔磁环7、步骤一中的磁性液体密封密封组件、右隔磁环16、右轴承17顺序排列在外套2内，然后将磁性液体21注入到套在磁铁10内环上的迷宫密封环11上，再将轴套1装入上述零件的内孔中，磁液在磁场作用下会从迷宫密封环11的槽内移动到极靴与轴套1的间隙处，实 现磁性液体密封。 
步骤三用螺钉18将端盖20固定在外套2上，并压紧右轴承17的外圈，用螺钉19连接端盖20和轴套1。 
步骤四通过螺栓和螺栓孔4将密封装置安装在被密封装置上。 
所述的磁铁10的内环上镶嵌有迷宫密封环11，两者之间用胶粘，防止气体从两者之间的间隙处泄漏。 
所述的迷宫密封环11的材料为非导磁材料。 
所述的迷宫密封环11突出的直齿12上加工有侧齿13以此达到增加热力学效应、摩阻效应，减少漏气的目的；迷宫密封环直齿12与轴套1间的间隙范围为0.25——1mm；h的大小明显大于极靴与轴套间的间隙大小，因此极靴与轴套间的间隙处的磁场强度更强，原本待在迷宫内环上的磁液就会移动到极靴与轴套间的间隙处；所述的迷宫结构齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。 
迷宫密封环11上开设的迷宫结构也可以为附图2所示的只开直齿的迷宫密封结构，加工更简便，但是该结构的节流效果比有侧齿结构的效果差。 
被密封环境无特殊情况时，磁性液体密封起主要作用，迷宫密封闲置，实现被密封气体的零泄漏；一旦密封介质的压力急剧增大冲破磁性液体密封，原本处于闲置的迷宫密封结构就起到作用，泄漏气体因通过迷宫产生的阻力逐渐消耗气体的动能，将流量变小，使泄漏量处于可控制范围内，避免气体大量泄漏给人体和环境带来的巨大危害，增强了磁性液体密封对突发状况的抗冲击性，最终实现对压力波动大的介质的动密封。 
磁性液体的种类根据密封气体的不同选择不同基液的磁性液体，如密封气体为烷烃类气体时，可选用氟醚油基的磁性液体。 
橡胶圈3置于外套2左端面上的环形槽内。螺栓孔4用于连接被密封的装 置。 
轴套1的材料为导磁材料。 
外套2的材料为非导磁材料。 

Claims (2)

1.一种提高磁性液体密封可靠性的方法，该方法包括： 
步骤一将左极靴(8)、左密封圈(9)、磁铁(10)、右极靴(14)、右密封圈(15)、轴套(1)按顺序组成磁性液体密封组件；将左密封圈(9)和右密封圈(15)分别安装在左极靴(8)和右极靴(14)外圆面上的槽内； 
迷宫密封环(11)套在磁铁(10)的内环上，与轴套(1)实现迷宫密封； 
步骤二将定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、步骤一中的磁性液体密封密封组件、右隔磁环(16)、右轴承(17)顺序排列在外套(2)内，然后将磁性液体(21)注入到套在磁铁(10)内环上的迷宫密封环(11)上，再将轴套(1)装入上述零件的内孔中； 
步骤三用螺钉(18)将端盖(20)固定在外套(2)上，并压紧右轴承(17)的外圈，用螺钉(19)连接端盖(20)和轴套(1)； 
步骤四通过螺栓和螺栓孔(4)将密封装置安装在被密封装置上； 
其特征在于： 
所述的磁铁(10)的内环上镶嵌有迷宫密封环(11)，两者之间用胶粘。 
2.根据权利要求1所述的一种提高磁性液体密封可靠性的方法，其特征在于： 
所述的迷宫密封环(11)的齿形结构为直齿(12)上开有侧齿(13)的结构。 
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