CN106854990A - 盾构机中心回转接头磁流体密封 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盾构机中心回转接头磁流体密封，包括壳体、轴承、永磁体和磁极片；所述轴承用于支撑壳体和中心回转接头的支撑旋转轴，设置在壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间；所述永磁体和磁极片为多个环形片；所述永磁体和磁极片间隔交错设置于壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间，所述永磁体和磁极片在中心回转接头旋转时具有相对角位移；所述永磁体和磁极片之间充有磁流体。
Description
技术领域
本发明属于隧道工程技术领域，涉及盾构机中心回转接头磁流体密封。
背景技术
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械，由于盾构机在地下工作，承受水压力和土压力，现场工作环境较差，因此，盾构机多个部位需要进行密封。目前，盾构机中心回转接头密封一般采用多道唇形密封圈，该密封方式要求结构设计和加工安装精度较高：需要保证密封唇口有很好的跟随性，保持与转子有最佳的接触角度；在保证密封效果的同时减少唇形密封的动接触面积，最大程度降低摩擦发热和密封唇口磨损。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供了一种盾构机中心回转接头磁流体密封，以达到克服中心回转接头中唇形密封易膨胀溶解、易被密封件磨损、易污染密封介质、易老化等的发明目的。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案。
一种盾构机中心回转接头磁流体密封，包括壳体、轴承、永磁体和磁极片；
所述轴承用于支撑壳体和中心回转接头的支撑旋转轴，设置在壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间；
所述永磁体和磁极片为多个环形片；
所述永磁体和磁极片间隔交错设置于壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间，所述永磁体和磁极片在中心回转接头旋转时具有相对角位移；
所述永磁体和磁极片之间充有磁流体。
可选的，所述永磁体设于壳体内壁，所述磁极片设于中心回转接头的支撑旋转轴的外壁。
可选的，所述磁极片设于壳体内壁，所述永磁体设于中心回转接头的支撑旋转轴的外壁。
进一步的，所述永磁体和磁极片外围设有环形间隔物。
进一步的，所述磁流体为聚α烯烃油基基液和脂肪酸类表面活性剂制备。
与现有技术相比本发明的有益效果是克服了中心回转接头中唇形密封易膨胀溶解、易被密封件磨损、易污染密封介质、易老化等的问题。
附图说明
图1是盾构机中心回转接头磁流体密封的结构示意图；
图中，1.中心回转接头，2.壳体，3.轴承，4.间隔物，5.永磁体，6.磁极片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施进行详细描述。
如图1所示，一种盾构机中心回转接头磁流体密封，包括壳体2、轴承3、永磁体5和磁极片6；
所述轴承3用于支撑壳体2和中心回转接头1的支撑旋转轴，设置在壳体2和中心回转接头1的支撑旋转轴之间；
所述永磁体5和磁极片6为多个环形片；永磁体5和磁极片6间隔交错设置于壳体2和中心回转接头1的支撑旋转轴之间，所述永磁体5和磁极片6在中心回转接头1旋转时具有相对角位移；永磁体5和磁极片6之间充有磁流体，磁流体为聚α烯烃油基基液和脂肪酸类表面活性剂制备，永磁体5和磁极片6 外围设有环形间隔物4，用于防止永磁体5产生的磁通泄露。
作为一种实施例，永磁体5设于壳体2内壁，所述磁极片6设于中心回转接头1的支撑旋转轴的外壁，当中心回转接头1旋转时，永磁体5和磁极片6之间形成变化的磁场。
作为另一种实施例，所述磁极片6设于壳体2内壁，所述永磁体5设于中心回转接头1的支撑旋转轴的外壁，当中心回转接头1旋转时，永磁体5和磁极片6之间形成变化的磁场。
自使用过程中，中心回转接头1工作时，永磁体5相对旋转产生变化的磁通，通过配置在永磁体5的周围的磁极片6形成磁场间隙，当磁流体注入磁场间隙时，在磁场间隙周围磁场的作用下，由于磁流体本身的液态流动性以及磁性作用，磁场间隙会充满磁流体磁场间隙的环形设计会让磁流体在磁场间隙中形成特殊的“液体0形密封圈”，由于磁流体本身特性以及密封装置的结构设计，该0形圈可以稳定存在，对密封介质起到良好的密封作用。
为了提高整个密封装置的密封效果和承压能力，采用多个永磁体5和磁极片6，在磁流体密封结构中构成多个磁性回路，密封时存在压差作用，当该压差作用于“液体0形密封圈”之上时磁流体会略微移动，由于磁流体对外界磁场的响应作用，该“液体0形密封圈”具有保持和恢复原始状态的特性，由此产生了对抗压差的磁力。
Claims (5)
1.盾构机中心回转接头磁流体密封，包括壳体、轴承、永磁体和磁极片；
所述轴承用于支撑壳体和中心回转接头的支撑旋转轴，设置在壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间；
所述永磁体和磁极片为多个环形片；
所述永磁体和磁极片间隔交错设置于壳体和中心回转接头的支撑旋转轴之间，所述永磁体和磁极片在中心回转接头旋转时具有相对角位移；
所述永磁体和磁极片之间充有磁流体。
2.如权利要求1所述的盾构机中心回转接头磁流体密封，其特征是：所述永磁体设于壳体内壁，所述磁极片设于中心回转接头的支撑旋转轴的外壁。
3.如权利要求1所述的盾构机中心回转接头磁流体密封，其特征是：所述磁极片设于壳体内壁，所述永磁体设于中心回转接头的支撑旋转轴的外壁。
4.如权利要求2或3所述的盾构机中心回转接头磁流体密封，其特征是：所述永磁体和磁极片外围设有环形间隔物。
5.如权利要求2或3所述的盾构机中心回转接头磁流体密封，其特征是：所述磁流体为聚α烯烃油基基液和脂肪酸类表面活性剂制备。
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