CN105570465B - 一种迷宫型磁性流体密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴、外壳、轴承、隔磁环、阶梯套筒、永磁体、极靴、密封圈。永磁体为圆环体，安装于轴的中部上；极靴安装于外壳内壁上，极靴的内壁对应永磁体的同一径向设置，极靴的内壁和永磁体的外壁轴心重合，极靴的内壁和永磁体的外壁之间设有空隙，极靴的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体的外壁在轴向上的长度；极靴内壁的两侧设有阶梯面；所述的永磁体两侧的轴上分别设有阶梯套筒；所述的阶梯套筒的外壁设有阶梯面；所述的极靴内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封。该密封装置结构简单，密封耐压能力强。

Description

一种迷宫型磁性流体密封装置
技术领域
本发明属于机械工程密封领域 ，具体涉及一种迷宫型磁性流体密封装置。
背景技术
随着经济的日益发展，工业设备等相关领域对密封性能要求越来越高，传统的密封方式已经难以满足某些特殊场合的密封要求，磁流体技术的发展推动了磁流体密封技术的发展，磁流体密封技术在密封领域正发挥越来越重要的作用。磁流体密封发展趋势要求需要提高密封可靠性及密封能力。普通磁性流体密封装置承受外部的压力大于其额定承压时，磁性流体密封发生失效，磁性流体泄漏量较大导致其自修复能力较弱，即二次承压能力较低，从而降低了磁性流体密封的可靠性，因此延阻磁性流体的泄漏对于提高磁性流体密封的耐压性能及其可靠性具有重要的意义。现有的密封装置在注入磁性流体时大多为直通式迷宫密封结构，一旦发生泄漏，磁性流体泄漏量较大，从而导致密封装置的自修复能力较弱，极大地降低了密封的可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种迷宫型磁性流体密封装置，不仅解决现有密封装置自修复能力较低的难题，同时可以提高普通磁性流体密封装置耐压性能，进而提高磁性流体密封的可靠性。
本发明的技术方案如下：
一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴、外壳、轴承、隔磁环、阶梯套筒、永磁体、极靴、密封圈。
所述的永磁体为圆环体，安装于轴的中部上；所述的极靴安装于外壳内壁上，极靴的内壁对应永磁体的同一径向设置，极靴的内壁和永磁体的外壁轴心重合，极靴的内壁和永磁体的外壁之间设有空隙，极靴的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体的外壁在轴向上的长度。
所述的极靴内壁的两侧设有阶梯面；所述的永磁体两侧的轴上分别设有阶梯套筒；所述的阶梯套筒的外壁设有阶梯面；所述的极靴内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封。
所述的阶梯套筒和极靴的外侧分别设有内隔磁环和外隔磁环，所述的内隔磁环和外隔磁环呈圆环体状，外隔磁环设于外壳内壁上，内隔磁环设于轴上。
所述的外隔磁环和内隔磁环的轴向长度相同，位于轴的同一径向位置上。
所述的轴承设于轴的两侧，位于外隔磁环和内隔磁环的外侧。
所述的极靴两侧阶梯面上和阶梯套筒的阶梯面上的的各个阶梯的高度均相同。
所述的极靴内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒外壁的阶梯面之间的缝隙尺寸为0.1-3mm，通过注入磁性流体形成径向密封。
所述的永磁体为轴向充磁型永磁体。
所述的密封圈设于极靴的外圆上的凹槽内。
本发明通过将极靴两侧的部分外表面以及套筒的外表面设计为阶梯形状，实现迷宫型磁性流体密封，由于密封结构构为倾斜向上的阶梯状，因此在发生泄漏的情况下，可减少磁性流体的泄漏量，同时对磁性流体也起到延阻泄漏的目的。本发明克服现有密封装置自修复能力较低的难题，在永磁体的左右两侧，对称设置阶梯套筒不仅大大减少了在密封失效时磁性流体的损失，还提高了磁性流体密封的耐压能力，扩大了其安全工作范围。该密封装置易于安装和拆卸。
附图说明
附图1为迷宫型磁性流体密封装置示意图。
图中各序号标示及其对应的名称如下：1-轴，2-外壳，3-轴承，4-外隔磁环，5-内隔磁环，6-阶梯套筒，7-永磁体，8-极靴，9-端盖，10-密封圈。
具体实施方式
下面结合附图利用实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴1、外壳2、轴承3、隔磁环、阶梯套筒6、永磁体7、极靴8、密封圈10。
永磁体7为圆环体，安装于轴1的中部上；极靴8安装于外壳2内壁上，极靴8的内壁对应永磁体7的同一径向设置，极靴8的内壁和永磁体7的外壁轴心重合，极靴8的内壁和永磁体7的外壁之间设有空隙，极靴8的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体7的外壁在轴向上的长度；密封圈10设于极靴6的外圆上的凹槽内；永磁体7为轴向充磁型永磁体。
极靴8内壁的两侧设有阶梯面；永磁体7两侧的轴1上分别设有阶梯套筒6；阶梯套筒6的外壁设有阶梯面；极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封。
阶梯套筒6和极靴8的外侧分别设有内隔磁环5和外隔磁环4，内隔磁环5和外隔磁环4呈圆环体状，外隔磁环4设于外壳2内壁上，内隔磁环5设于轴1上。
外隔磁环4和内隔磁环5的轴向长度相同，位于轴1的同一径向位置上。
轴承3设于轴1的两侧，位于外隔磁环4和内隔磁环5的外侧。
极靴8两侧阶梯面上和阶梯套筒6的阶梯面上的的各个阶梯的高度均相同。
极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面之间的缝隙尺寸为0.1mm，通过注入磁性流体形成径向密封。
实施例2
如图1所示，一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴1、外壳2、轴承3、隔磁环、阶梯套筒6、永磁体7、极靴8、密封圈10。
永磁体7为圆环体，安装于轴1的中部上；极靴8安装于外壳2内壁上，极靴8的内壁对应永磁体7的同一径向设置，极靴8的内壁和永磁体7的外壁轴心重合，极靴8的内壁和永磁体7的外壁之间设有空隙，极靴8的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体7的外壁在轴向上的长度；密封圈10设于极靴6的外圆上的凹槽内；永磁体7为轴向充磁型永磁体。
极靴8内壁的两侧设有阶梯面；永磁体7两侧的轴1上分别设有阶梯套筒6；阶梯套筒6的外壁设有阶梯面；极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封。
阶梯套筒6和极靴8的外侧分别设有内隔磁环5和外隔磁环4，内隔磁环5和外隔磁环4呈圆环体状，外隔磁环4设于外壳2内壁上，内隔磁环5设于轴1上。
外隔磁环4和内隔磁环5的轴向长度相同，位于轴1的同一径向位置上。
轴承3设于轴1的两侧，位于外隔磁环4和内隔磁环5的外侧。
极靴8两侧阶梯面上和阶梯套筒6的阶梯面上的的各个阶梯的高度均相同。
极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面之间的缝隙尺寸为1.5mm，通过注入磁性流体形成径向密封。
实施例3
如图1所示，一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴1、外壳2、轴承3、隔磁环、阶梯套筒6、永磁体7、极靴8、密封圈10。
永磁体7为圆环体，安装于轴1的中部上；极靴8安装于外壳2内壁上，极靴8的内壁对应永磁体7的同一径向设置，极靴8的内壁和永磁体7的外壁轴心重合，极靴8的内壁和永磁体7的外壁之间设有空隙，极靴8的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体7的外壁在轴向上的长度；密封圈10设于极靴6的外圆上的凹槽内；永磁体7为轴向充磁型永磁体。
极靴8内壁的两侧设有阶梯面；永磁体7两侧的轴1上分别设有阶梯套筒6；阶梯套筒6的外壁设有阶梯面；极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封。
阶梯套筒6和极靴8的外侧分别设有内隔磁环5和外隔磁环4，内隔磁环5和外隔磁环4呈圆环体状，外隔磁环4设于外壳2内壁上，内隔磁环5设于轴1上。
外隔磁环4和内隔磁环5的轴向长度相同，位于轴1的同一径向位置上。
轴承3设于轴1的两侧，位于外隔磁环4和内隔磁环5的外侧。
极靴8两侧阶梯面上和阶梯套筒6的阶梯面上的的各个阶梯的高度均相同。
极靴8内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒6外壁的阶梯面之间的缝隙尺寸为3mm，通过注入磁性流体形成径向密封。
本发明的迷宫型磁性流体密封装置，其安装过程如下：将密封圈10分别安装于极靴8外圆面上的凹槽内；在永磁体7的左侧安装阶梯套筒6，并将永磁体7和阶梯套筒6从左侧安装到极靴8上；极靴8的右侧再安装阶梯套筒6；将磁性流体分别注入左右两侧的阶梯套筒6的外表面上，利用极靴8内壁两侧上的阶梯与阶梯套筒6外壁上的阶梯形成迷宫密封；将上述部件安装于轴1上；在极靴8的左、右侧安装外隔磁环4，在阶梯套筒6外侧的轴1上安装内隔磁环5；将轴承3分别安装在内隔磁环5外侧的轴1上；再将外壳2套在上述部件的外表面上，通过端盖9与外壳2的右端螺纹连接压紧位于右侧的轴承3的外圈。

Claims (6)

1.一种迷宫型磁性流体密封装置，包括轴（1）、外壳（2）、轴承（3）、隔磁环、阶梯套筒（6）、永磁体（7）、极靴（8）、密封圈（10），其特征在于：
所述的永磁体（7）为圆环体，安装于轴（1）的中部上；所述的极靴（8）安装于外壳（2）的内壁上，极靴（8）的内壁对应永磁体（7）的外壁平行设置，极靴（8）的内壁和永磁体（7）的外壁轴心重合，极靴（8）的内壁和永磁体（7）的外壁之间设有空隙，极靴（8）的内壁在轴向上的长度等于或略大于永磁体（7）的外壁在轴向上的长度；
所述的极靴（8）内壁的两侧设有阶梯面；所述的永磁体（7）两侧的轴（1）上分别设有阶梯套筒（6）；所述的阶梯套筒（6）的外壁设有阶梯面；所述的极靴（8）内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒（6）外壁的阶梯面对应配合，中间留有缝隙，通过注入磁性流体形成密封；
所述的极靴（8）内壁两侧的阶梯面分别和两个阶梯套筒（6）外壁的阶梯面之间的间隙尺寸为0.1-3mm，通过注入磁性流体形成径向密封。
2.如权利要求1所述的一种迷宫型磁性流体密封装置，其特征在于：所述的阶梯套筒（6）和极靴（8）的外侧分别设有内隔磁环（5）和外隔磁环（4），所述的内隔磁环（5）和外隔磁环（4）呈圆环体状，外隔磁环（4）设于外壳（2）内壁上，内隔磁环（5）设于轴（1）上。
3.如权利要求2所述的一种迷宫型磁性流体密封装置，其特征在于：所述的轴承（3）设于轴（1）的两侧，位于外隔磁环（4）和内隔磁环（5）的外侧。
4.如权利要求1所述的一种迷宫型磁性流体密封装置，其特征在于：所述的极靴（8）两侧阶梯面上和阶梯套筒（6）的阶梯面上的各个阶梯的高度均相同。
5.如权利要求1所述的一种迷宫型磁性流体密封装置，其特征在于：所述的永磁体（7）为轴向充磁型永磁体。
6.如权利要求1所述的迷宫型磁性流体密封装置，其特征在于：所述的密封圈（10）设于极靴（8）的外圆上的凹槽内。
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