CN105889519A - 一种应用于电动推杆的磁流体密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件、防尘密封圈、第一导磁极靴、不导磁体、第二导磁极靴、永久磁体；所述防尘密封圈装设在所述定位件的前部，所述永久磁体与所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴并列装设在所述定位件的内部，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴之间通过所述不导磁体分隔；所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体。其主要是应用在推动杆和外套管之间，以隔绝水、空气以及污染破坏因素，达到有效的防水防尘效果。

Description

一种应用于电动推杆的磁流体密封装置

技术领域

本发明涉及密封装置，尤其涉及一种应用于电动推杆的磁流体密封装置。

背景技术

在现阶段的直线驱动领域，电动推杆以其相比于气动或液压推杆所特有的优势而被广泛使用。但是目前来看，推杆执行机构都存在着一个普遍的问题，即做直进直出运动的推动杆与其支撑管构成的圆柱副，由于配合间隙的存在，推杆执行机构很难做到有效地密封。

进一步地，尤其在雨水冲淋或完全浸入水中的工作环境中，运动副间隙处的密封件无法有效防止外界液体进入推杆内部，特别是当密封圈老化时，泄露现象更加严重。另外，对于空气相对湿度偏大的环境，潮湿的空气进入推杆内部也会导致推杆内部结构锈蚀，对推杆电路结构的破坏尤其显著。

因此，一种适用于推杆执行机构的密封装置，是目前本领域技术人员迫切需要的。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，主要是应用在推动杆和外套管之间，以隔绝水、空气以及污染破坏因素，达到有效的防水防尘效果。

本发明的技术方案是：一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件、防尘密封圈、第一导磁极靴、不导磁体、第二导磁极靴、永久磁体；所述防尘密封圈装设在所述定位件的前部，所述永久磁体与所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴并列装设在所述定位件的内部，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴之间通过所述不导磁体分隔；所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体。

进一步地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴分别通过前置密封圈和后置密封圈与所述定位件形成外密封。

具体地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴分别通过所述前置密封圈和所述后置密封圈与所述定位件形成外密封，以密封导磁极靴和定位件之间的间隙。

具体地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴之间通过所述不导磁体分隔，以其为界，从而使得所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴被永久磁体磁化后形成各自的闭环磁路，构成第一级密封和第二级密封。采用小体积的不导磁体（如铜片）分隔两导磁极靴形成双级密封，更利于普通的空气分隔。

具体地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，进一步地，沿轴向极齿两边对称布置两个密封圈槽，所述密封圈槽内设有密封件，用于保持充于极齿内的磁流体。具体地，所述密封圈槽内设有密封件,密封件分为第一密封件和第二密封件，所述第一密封件能够隔绝外部环境中渗入的腐蚀性及破坏性物质（如破坏磁流体稳定性的物质）等，所述第二密封件能够隔绝管内润滑油脂融入磁流体。

进一步地，所述极齿为矩形极齿，极齿内充入磁流体，磁场作用下磁流体附在极齿上构成一道道“O型圈”，起到内密封作用。

具体地，所述电动推杆包括外套管和推动杆，其中，所述定位杆与所述外套管相连，所述定位杆内部装设有上述所述的各个部件，所述推动杆的端部接有螺母，通过丝杆作用在外套管内作直线运动，所述外套管和所述推动杆二者之间构成滑动副，实际运动中推动杆既有往复的直线运动，又有绕自身轴线的转动，因此进一步为圆柱副类型。

进一步地，所述不导磁体为一种抗磁铜片。

进一步地，所述防尘密封圈为双唇密封圈，所述双唇密封圈包括向外延伸的用于隔绝外部尘垢的第一唇部和用于辅助防水的第二唇部。所述防尘密封圈还能够对所述定位件内部装设的所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴起到保护作用。

所述永久磁体为环形永久磁体，其产生磁场，磁化导磁极靴，进一步地，所述永久磁体为硬磁材料磁体。

进一步地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴均为软磁材料极靴，易加工易磁化，导磁极靴与转轴之间的间隙为密封间隙，其内充有磁流体。因此，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，密封圈槽内安装密封圈件用以封堵磁流体，提供磁流体存在的空间，同时也能够隔绝管内油脂和管外腐蚀物进入破坏磁流体，增强密封的可靠性；导磁极靴上采用矩形齿形的极齿，在磁场作用下磁流体按磁力线分布规律附着在极齿上构成密封，由于极齿最尖处磁场最强，故而磁流体能够在密封间隙中构成一道道“O型圈”进行内密封，实现高效密封作用。

进一步地，两个所述密封圈槽对称设置在所述极齿的两边。

进一步地，所述密封件分为第一密封件和第二密封件，其均为橡胶密封件。

进一步地，所述极齿为矩形极齿。

进一步地，所述定位件采用非导磁材料，优选地，所述定位件为铝合金材料，所述定位杆为整个密封装置的安装框架。

更加进一步地，优选地，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴均为软磁材料极靴；所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，两个所述密封圈槽对称设置在所述极齿的两边；所述密封圈槽内设有密封件，所述密封件分为能够隔绝外部环境中渗入的腐蚀性及破坏性物质的第一密封件和能够隔绝管内润滑油脂融入磁流体的第二密封件，其均为橡胶密封件；所述极齿为矩形极齿，极齿内充入磁流体，磁场作用下磁流体附在极齿上构成一道道“O型圈”，起到内密封作用。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：密封结构紧凑，占用安装体积小，适用于小安装尺寸的旋转或直动传动部件间的密封，所述方案针对性的为推杆密封提出了解决方案；由于是使用磁流体，液体密封无接触，同时更易填补间隙，所以不会受管件尺寸公差（或加工误差）、表面状况或管件摆动等影响，并且液体密封无摩擦，功率损耗小，无发热。

具体地，防尘密封圈使用双唇结构，向外延伸的第一唇部隔绝外界尘污，第二唇部起到辅助防水作用，并进一步地保护定位件内的密封结构；导磁极靴和定位件间的前置、后置密封圈能够填补配合间隙，形成外密封；导磁极靴上前后布置两密封件，既能防止磁流体泄露也能隔绝外界环境中进入的腐蚀物质和套管内润滑油脂进入磁流体，起到保护磁流体作用。

附图说明

图1为本发明所述的应用于电动推杆的磁流体密封装置的一个实施例的剖面结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体。

具体地，所述电动推杆包括外套管8和推动杆，其中，所述定位杆与所述外套管相连，所述定位杆内部装设有上述所述的各个部件，所述推动杆的端部接有螺母，通过丝杆作用在外套管内作直线运动，所述外套管和所述推动杆二者之间构成滑动副，实际运动中推动杆既有往复的直线运动，又有绕自身轴线的转动，因此进一步为圆柱副类型。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4分别通过前置密封圈4-1和后置密封圈4-2与所述定位件1形成外密封，且所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述不导磁体6为一种抗磁铜片。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述防尘密封圈2为双唇密封圈，所述双唇密封圈包括向外延伸的用于隔绝外部尘垢的第一唇部和用于辅助防水的第二唇部。所述防尘密封圈还能够对所述定位件内部装设的所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴起到保护作用。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述永久磁体5为环形永久磁体，其产生磁场，磁化导磁极靴，进一步地，所述永久磁体为硬磁材料磁体。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4均为软磁材料极靴，易加工易磁化，导磁极靴与转轴之间的间隙为密封间隙，其内充有磁流体。因此，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，密封圈槽内安装密封圈件用以封堵磁流体，提供磁流体存在的空间，同时也能够隔绝管内油脂和管外腐蚀物进入破坏磁流体，增强密封的可靠性；导磁极靴上采用矩形齿形的极齿，在磁场作用下磁流体按磁力线分布规律附着在极齿上构成密封，由于极齿最尖处磁场最强，故而磁流体能够在密封间隙中构成一道道“O型圈”进行内密封，实现高效密封作用。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；两个所述密封圈槽对称设置在所述极齿的两边。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4分别通过前置密封圈4-1和后置密封圈4-2与所述定位件1形成外密封，且所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；密封件分为第一密封件7-1和第二密封件7-2，其均为橡胶密封件。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4分别通过前置密封圈4-1和后置密封圈4-2与所述定位件1形成外密封，且所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述极齿为矩形极齿。

在一个实施例中，一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，包括定位件1、防尘密封圈2、第一导磁极靴3、不导磁体6、第二导磁极靴4、永久磁体5；所述防尘密封圈2装设在所述定位件1的前部，所述永久磁体5与所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4并列装设在所述定位件1的内部，所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4之间通过所述不导磁体6分隔；所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4分别通过前置密封圈4-1和后置密封圈4-2与所述定位件1形成外密封，且所述第一导磁极靴3和所述第二导磁极靴4的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体，所述密封圈槽内设有密封件7-1和7-2；所述定位件1采用非导磁材料，优选地，所述定位件为铝合金材料，所述定位杆1为整个密封装置的安装框架。

具体地，当无外加压差作用时，磁流体处于磁场最强处，即极齿最尖处，附着在磁流体上磁流体形成一道道液状O型密封圈，两导磁极靴通过不导磁体（如抗磁铜片）分隔形成各自的磁室，构成两级内密封，用于密封液体介质或空气；当有外加压差时，磁流体的位置和形状发生变化，磁场对磁流体的磁力在轴向的分力同外加压差作用力相平衡，磁流体处于新的平衡位置，阻止密封介质泄露，使密封结构具有一定抗压能力。在压差作用下，磁流体会顺着压差方向发生弯曲，当压力超过磁流体抗压能力时，磁流体会被击穿。由于磁流体的溅射特性，当被击穿的磁流体两侧的压力趋于相同时，磁流体会重新愈合，恢复耐压能力。以此构成电动推杆的有效密封。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (5)

1.一种应用于电动推杆的磁流体密封装置，其特征在于，包括定位件、防尘密封圈、第一导磁极靴、不导磁体、第二导磁极靴、永久磁体；所述防尘密封圈装设在所述定位件的前部，所述永久磁体与所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴并列装设在所述定位件的内部，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴之间通过所述不导磁体分隔；所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，其中，所述极齿内充有磁流体。

2.根据权利要求1所述的应用于电动推杆的磁流体密封装置，其特征在于，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴分别通过前置密封圈和后置密封圈与所述定位件形成外密封。

3.根据权利要求1所述的应用于电动推杆的磁流体密封装置，其特征在于，所述防尘密封圈为双唇密封圈，所述双唇密封圈包括向外延伸的用于隔绝外部尘垢的第一唇部和用于辅助防水的第二唇部。

4.根据权利要求1所述的应用于电动推杆的磁流体密封装置，其特征在于，所述不导磁体为一种抗磁铜片，以其为界，所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴被永久磁体磁化后形成各自的闭环磁路，构成第一级密封和第二级密封。

5.根据权利要求1所述的应用于电动推杆的磁流体密封装置，其特征在于，

所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴均为软磁材料极靴；所述第一导磁极靴和所述第二导磁极靴的内环面均开设有极齿和密封圈槽，两个所述密封圈槽对称设置在所述极齿的两边；所述密封圈槽内设有密封件，所述密封件分为能够隔绝外部环境中渗入的腐蚀性及破坏性物质的第一密封件和能够隔绝管内润滑油脂融入磁流体的第二密封件，其均为橡胶密封件；所述极齿为矩形极齿，极齿内充入磁流体，磁场作用下磁流体附在极齿上构成一道道“O型圈”，起到内密封作用。