CN104455462A - 一种极靴上开迷宫结构的磁性液体密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种极靴上开迷宫结构的磁性液体密封装置，该装置的圆环(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(18)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(21)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(21)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(18)、轴套(3)组成磁性液体密封；左极靴(8)和右极靴(11)上加工有的直齿(15)以及直齿上加工出的侧齿(16)与轴套(3)实现迷宫密封。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

一种极靴上开迷宫结构的磁性液体密封装置
技术领域
本发明涉及一种极靴上开迷宫结构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CN101799075A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CN103115152A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：
一种极靴上开迷宫结构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；极靴上设有的一排直齿以及直齿上加工出的侧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：突出的直齿上加工有侧齿，直齿顶端与轴套间的间隙范围h2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；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。该发明结构简单，在极靴上加开迷宫结构的设计加工方便，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1一种极靴上开迷宫结构(侧齿)的磁性液体密封装置示意图。
图2一种极靴上开迷宫结构(直齿)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18、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、极齿17、螺钉19、螺钉20和端盖21。
具体实施方式
利用附图对本发明作进一步说明：
一种极靴上开迷宫结构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18、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、极齿17、螺钉19、螺钉20和端盖21。
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18注入到磁铁10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21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21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18、轴套3组成磁性液体密封；
左极靴8和右极靴11上加工有的直齿15以及直齿15上加工出的侧齿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：突出的直齿15上加工有侧齿16，侧齿16与轴套3平行且垂直直齿15,通过加开侧齿的方法来达到增加迷宫密封的热力学效应、摩阻效应，减少漏气的目的；直齿15与轴套3间的间隙范围h2为0.25——1mm，h2的大小明显大于极靴与轴套间的间隙h1的大小，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极齿17上，迷宫结构处基本无磁液；所述的迷宫结构齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。
磁铁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)

1.一种极靴上开迷宫结构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(18)、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(21)；
一种极靴上开迷宫结构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(18)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(21)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(21)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(18)、轴套(3)组成磁性液体密封；
左极靴(8)和右极靴(11)上加工有的直齿(15)以及直齿(15)上加工出的侧齿(16)与轴套(3)实现迷宫密封；
其特征在于：
分别在左极靴(8)的左端和右极靴(11)右端加工有迷宫密封结构。
2.根据权利要求1所述的一种极靴上开迷宫结构的磁性液体密封装置，其特征在于：左极靴(8)和右极靴(11)设有的迷宫结构的直齿(15)上开有侧齿(16)。
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