CN104373601A - 一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，该装置的定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、磁性液体密封密封组件、右隔磁环(13)、右轴承(14)顺序排列在外套(1)内，将磁性液体(17)注入到磁铁(10)的内环上后，再将轴套(3)装入上述零件的内孔中，用螺钉(20)将端盖(18)固定在外套(1)上，并压紧右轴承(14)的外圈，用螺钉(19)连接端盖(18)和轴套(3)。利用了一般的磁性液体密封上极靴上开设极齿的特点，将磁性液体密封原有的极齿转变为了迷宫密封中的高齿，该装置结构简单，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突然急剧增大的恶劣耐压环境下也能使用。

Description

一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置
技术领域
本发明涉及一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，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密封。
背景技术
目前用在鼓风机上的密封绝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，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CN103115152 A的专利)介绍了一种磁性液体与迷宫交替式组合密封，主要是针对阶梯轴的状况，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，因此迷宫的节流性能不佳，并且该发明若采用4——6个迷宫级数时不但对阶梯轴的加工提出很高的要求，还会极大的增长整个密封装置的轴向长度。因此若要在密封介质压力波动大的环境中如鼓风机上使用磁性液体密封，就要设计出一种节流效果良好的适合鼓风机应用的磁性液体密封抗冲击装置。
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，并在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，避免介质对人体和环境造成巨大危害，提高磁性液体密封的可靠性。
本发明的技术方案是：
一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，该装置的定位环、左轴承、左隔磁环、磁性液体密封密封组件、右隔磁环、右轴承顺序排列在外套内，将磁性液体注入到磁铁的内环上后，再将轴套装入上述零件的内孔中，用螺钉将端盖固定在外套上，并压紧右轴承的外圈，用螺钉连接端盖和轴套；其中左密封圈、左极靴、磁性液体、磁铁、右极靴、右密封圈、轴套组成磁性液体密封；极靴上设有的一排高低齿与轴套实现迷宫密封。
所述的极靴上开设的迷宫结构具体表现为：其中高齿的齿高为L1，与轴的单边间隙为H1，低齿的齿高为L2，与轴的单边间隙为H2，L1比L2的比值为3，H2比H1的比值范围为2.5～5，一般H1的大小为0.1～0.25mm，L1的大小为0.8～1.5mm。
本发明的有意效果是：
本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；平时只有极靴处的高齿与磁铁和轴套间形成的磁性液体密封起作用，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(极靴上设有的高低齿)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；设有高低齿的迷宫密封结构的节流效果比一般只设有直齿的迷宫结构的效果要好，因此在极靴上开设高低齿将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。该发明结构简单，在极靴上加开迷宫结构的设计加工方便，充分利用了一般的磁性液体密封上极靴上开设极齿的特点，将磁性液体密封原有的极齿转变为了迷宫密封中的高齿，明显提高了有限密封空间的空间利用率，使磁性液体密封在密封介质为有毒有害气体，且气体压力波动大的情况下也能使用，特别适合在输送上述介质的鼓风机上应用。
附图说明
图1一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置示意图。
图1中外套1、橡胶密封圈2、轴套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、磁性液体17、磁铁10、直齿15、侧齿16、右极靴11、右密封圈12、右隔磁环13、右轴承14、螺钉19、螺钉20和端盖18。
具体实施方式
利用附图对本发明作进一步说明：
一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，该装置包括：外套1、橡胶密封圈2、轴套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、磁性液体17、磁铁10、高齿15、低齿16、右极靴11、右密封圈12、右隔磁环13、右轴承14、螺钉19、螺钉20和端盖18。
各组件之间的连接方式为：
该装置的定位环5、左轴承6、左隔磁环7、磁性液体密封密封组件、右隔磁环13、右轴承14顺序排列在外套1内，将磁性液体17注入到磁铁10的内环上后，再将轴套3装入上述零件的内孔中，用螺钉20将端盖18固定在外套1上，并压紧右轴承14的外圈，用螺钉19连接端盖18和轴套3；
其中左极靴8、左密封圈9、磁铁10、右极靴11、右密封圈12、磁性液体17、轴套3组成磁性液体密封；
左极靴8和右极靴11上设有的一排高齿15、低齿16与轴套3实现迷宫密封。
左极靴8的左端和右极靴11右端分别加工有迷宫密封结构，迷宫结构具体表现为：高齿15与低齿16互相错开排列,其中高齿的齿高为L1，与轴的单边间隙为H1，低齿的齿高为L2，与轴的单边间隙为H2，L1比L2的比值为3，H2比H1的比值范围为2.5～5，一般H1的大小为0.1～0.25mm，L1的大小为0.8～1.5mm，因此高齿与轴套间的间隙处的磁场强度更强，原本待在磁铁10内环上的磁液就会移动到极靴与轴套间的间隙处，磁性液体主要聚集在磁场强度高的高齿15上，低齿16处无磁液，所以极靴上的高齿15、磁铁10和轴套3就形成了一般的磁性液体密封；所述的低齿的齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。
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2置于外套1左端面上的环形槽内。
螺栓孔4用于连接被密封的装置。
外套1为非导磁材料，轴套3为导磁材料。

Claims (2)

1.一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，该装置包括：外套(1)、橡胶密封圈(2)、轴套(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)、磁性液体(17)、磁铁(10)、右极靴(11)、右密封圈(12)、右隔磁环(13)、右轴承(14)、螺钉(19)、螺钉(20)和端盖(18)；
一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，该装置的定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、磁性液体密封密封组件、右隔磁环(13)、右轴承(14)顺序排列在外套(1)内，将磁性液体(17)注入到磁铁(10)的内环上后，再将轴套(3)装入上述零件的内孔中，用螺钉(20)将端盖(18)固定在外套(1)上，并压紧右轴承(14)的外圈，用螺钉(19)连接端盖(18)和轴套(3)；
其中左极靴(8)、左密封圈(9)、磁铁(10)、右极靴(11)、右密封圈(12)、磁性液体(17)、轴套(3)组成磁性液体密封；
左极靴(8)和右极靴(11)上加工有高齿(15)和低齿(16)，高齿(15)与低齿(16)相互排列，与轴套(3)实现迷宫密封；
其特征在于：
分别在左、右极靴加工有高低齿，高齿的齿高为L1，与轴的单边间隙为H1，低齿的齿高为L2，与轴的单边间隙为H2。
2.根据权利要求1所述的一种极靴上开高低齿的磁性液体密封装置，其特征在于：L1比L2的比值为3，H2比H1的比值范围为2.5～5。
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