CN108266533A - 一种交错型磁流体密封结构 - Google Patents

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杨小龙
陈帆
刘纯友
何美丽
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
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Abstract

本发明公开了一种交错型磁流体密封结构，包括中空的壳体、转轴，转轴与壳体通过轴承装配连接，在壳体内壁套装有至少一个永磁体，每一个永磁体两侧分别设有套装在壳体内壁的极靴，且每一个极靴上设有至少两个极齿，相邻两个极齿之间形成凹槽；在转轴径向方向上设有至少一个盘状轴，盘状轴直径大于转轴直径；至少一个盘状轴的外沿对应插入极靴的凹槽内；盘状轴的外沿面与凹槽内圆面之间存在间隙X，间隙X处注有磁流体；极齿与转轴的外圆面之间存在间隙Y，间隙Y处注有磁流体。本发明采用交错式的布置，能够很好的阻挡磁流体，大大减少了磁流体的损失，同时增加了密封结构的自修复能力，从而提高了磁性流体密封的耐压能力和密封性能。

Description

一种交错型磁流体密封结构
技术领域
本发明属于密封技术，具体涉及一种交错型磁流体密封结构。
背景技术
磁流体密封具有密封件之间无固体摩擦、密封件使用寿命长、可实现零泄漏等优点。
现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、转轴，转轴和壳体之间设置永磁体和极靴进行磁流体密封，极靴内圈设有极齿。
该种结构主要存在如下缺陷：
1.在转轴外表面，进行磁流体密封的区域段均是光轴段，一旦磁流体发生泄漏，会导致完全泄漏，密封失效。
2.如果采用的是单级密封，则供磁能力弱，磁密封性能差，难以达到真空密封的要求；如果采用多级密封，能提高密封性能，但效果不明显，且达不到高速等场合的需求，适用范围窄。而且，采用多级密封会使得设备尺寸大，占用空间。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种具有高密封性能和高耐压性能的交错型磁流体密封结构。
本发明解决问题的技术方案是：一种交错型磁流体密封结构，包括中空的壳体、设置于壳体内腔的转轴，转轴与壳体通过轴承装配连接，在壳体内壁套装有至少一个永磁体，每一个永磁体两侧分别设有套装在壳体内壁的极靴，且每一个极靴上设有至少两个极齿，相邻两个极齿之间形成凹槽；
在转轴径向方向上设有至少一个盘状轴，盘状轴直径大于转轴直径；至少一个盘状轴的外沿对应插入极靴的凹槽内；
所述盘状轴的外沿面与凹槽内圆面之间存在间隙X，间隙X处注有磁流体；
所述极齿与转轴的外圆面之间存在间隙Y，间隙Y处注有磁流体。
上述方案采用交错式的布置，类似于迷宫密封结构，一旦磁流体泄漏，能够很好的阻挡磁流体，大大减少了磁流体的损失。
进一步的，所述极靴为分瓣式结构，是由两个半圆的弧形极靴组合成的一个完整的环状极靴。
一种具体的方案中，所述永磁体设有一个，每一个极靴上的极齿设有两个，每一个极靴上的凹槽为一个，所述盘状轴设有两个，每一个盘状轴的外沿一一对应插入极靴的凹槽内。
优选的，所述永磁体数量为2～10个。
优选的，每个极靴上的极齿数量为5～30个。
优选的，间隙X和间隙Y的范围为0.05～5mm。
优选的，极靴外圆面与壳体内壁之间通过密封圈密封。
进一步的，在极靴的外侧端面上均设有隔磁环；
所述转轴为阶梯轴，所述轴承包括与转轴的台肩抵接的第一轴承和第二轴承；所述壳体内腔一端设有台阶，第一轴承另一端面与该台阶抵接，第二轴承通过端盖压紧密封于壳体内腔；所述极靴设置于第一轴承和第二轴承之间。
本发明采用交错式的布置，类似于迷宫密封结构，一旦磁流体泄漏，能够很好的阻挡磁流体，大大减少了磁流体的损失，同时增加了密封结构的自修复能力，从而提高了磁性流体密封的耐压能力和密封性能。通过改进，扩大了安全工作范围，能够满足大间隙等场合需求。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为本发明密封结构剖面图。
图中：1-转轴，2-壳体，3-第一轴承，4-隔磁环，5-极靴，6-盘状轴，7-凹槽，8-磁流体，9-永磁体，10-密封圈，11-极齿，12-第二轴承，13-台阶，14-端盖。
具体实施方式
如图1所示，一种交错型磁流体密封结构，包括中空的壳体2、设置于壳体2内腔的转轴1，转轴1与壳体2通过轴承装配连接。
在壳体2内壁套装有一个永磁体9，永磁体9两侧分别设有套装在壳体2内壁的极靴5。每一个极靴5上设有两个极齿11，两个极齿11之间形成凹槽7。所述极靴5为分瓣式结构，是由两个半圆的弧形极靴组合成的一个完整的环状极靴。
在转轴1径向方向上设有两个盘状轴6，盘状轴6直径大于转轴1直径。每一个盘状轴6的外沿一一对应插入极靴5的凹槽7内。
所述盘状轴6的外沿面与凹槽7内圆面之间存在间隙X，间隙X处注有磁流体8。所述极齿11与转轴1的外圆面之间存在间隙Y，间隙Y处注有磁流体8。间隙X和间隙Y的范围为0.05～5mm。
极靴5外圆面与壳体2内壁之间通过密封圈10密封。
在极靴5的外侧端面上均设有隔磁环4。
所述转轴1为阶梯轴，所述轴承包括与转轴1的台肩抵接的第一轴承3和第二轴承12。所述壳体2内腔一端设有台阶13，第一轴承3另一端面与该台阶13抵接，第二轴承12通过端盖14压紧密封于壳体2内腔。所述极靴5设置于第一轴承3和第二轴承12之间。

Claims (8)

1.一种交错型磁流体密封结构，包括中空的壳体（2）、设置于壳体（2）内腔的转轴（1），转轴（1）与壳体（2）通过轴承装配连接，其特征在于：在壳体（2）内壁套装有至少一个永磁体（9），每一个永磁体（9）两侧分别设有套装在壳体（2）内壁的极靴（5），且每一个极靴（5）上设有至少两个极齿（11），相邻两个极齿（11）之间形成凹槽（7）；
在转轴（1）径向方向上设有至少一个盘状轴（6），盘状轴（6）直径大于转轴（1）直径；至少一个盘状轴（6）的外沿对应插入极靴（5）的凹槽（7）内；
所述盘状轴（6）的外沿面与凹槽（7）内圆面之间存在间隙X，间隙X处注有磁流体（8）；
所述极齿（11）与转轴（1）的外圆面之间存在间隙Y，间隙Y处注有磁流体（8）。
2.根据权利要求1所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：所述极靴（5）为分瓣式结构，是由两个半圆的弧形极靴组合成的一个完整的环状极靴。
3.根据权利要求1或2所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：所述永磁体（9）设有一个，每一个极靴（5）上的极齿（11）设有两个，每一个极靴（5）上的凹槽（7）为一个，所述盘状轴（6）设有两个，每一个盘状轴（6）的外沿一一对应插入极靴（5）的凹槽（7）内。
4.根据权利要求1或2所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：所述永磁（9）体数量为2～10个。
5.根据权利要求1或2所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：每个极靴（5）上的极齿（11）数量为5～30个。
6.根据权利要求1或2所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：间隙X和间隙Y的范围为0.05～5mm。
7.根据权利要求1所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：极靴（5）外圆面与壳体（2）内壁之间通过密封圈（10）密封。
8.根据权利要求1所述的交错型磁流体密封结构，其特征在于：在极靴（5）的外侧端面上均设有隔磁环（4）；
所述转轴（1）为阶梯轴，所述轴承包括与转轴（1）的台肩抵接的第一轴承（3）和第二轴承（12）；所述壳体（2）内腔一端设有台阶（13），第一轴承（3）另一端面与该台阶（13）抵接，第二轴承（12）通过端盖（14）压紧密封于壳体（2）内腔；所述极靴（5）设置于第一轴承（3）和第二轴承（12）之间。
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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