CN108869753A - 一种磁流体密封结构 - Google Patents

一种磁流体密封结构 Download PDF

Info

Publication number
CN108869753A
CN108869753A CN201810914073.XA CN201810914073A CN108869753A CN 108869753 A CN108869753 A CN 108869753A CN 201810914073 A CN201810914073 A CN 201810914073A CN 108869753 A CN108869753 A CN 108869753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shell
magnetic
pole shoe
pole
charging type
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810914073.XA
Other languages
English (en)
Inventor
杨小龙
陈帆
李瑞生
黄光永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi University of Science and Technology
Original Assignee
Guangxi University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi University of Science and Technology filed Critical Guangxi University of Science and Technology
Priority to CN201810914073.XA priority Critical patent/CN108869753A/zh
Publication of CN108869753A publication Critical patent/CN108869753A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • 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
    • F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

本发明公开了一种磁流体密封结构，在轴外表面与壳体内壁之间的空间内设有多个极靴，极靴为环状，极靴内圆面上设有极齿，极齿与轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体，相邻两个极靴之间夹设有轴向充磁型永磁环，所述轴向充磁型永磁环横截面为上宽下窄的梯形；在每一个极靴上设有可与轴向充磁型永磁环的侧面对应贴合的结合面，轴向充磁型永磁环两侧面与两个极靴分别抵接配合；轴向充磁型永磁环和极靴的外圆与壳体内壁抵接；相邻两个轴向充磁型永磁环的磁极的极性相反。本发明梯形截面的设计增加了极靴与轴向充磁型永磁环的接触面积，是减少漏磁的重要措施；而且，两侧的极靴将轴向充磁型永磁环形成包裹，几乎不会发生漏磁。

Description

一种磁流体密封结构
技术领域
本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种磁流体密封结构。
背景技术
现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、轴，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。
磁流体密封中磁场的泄漏导致磁路中磁场强度的降低，从而使磁流体密封的耐压性能降低。如图1所示，目前极靴3和轴向充磁型永磁环7都是标准的环状结构，二者的横截面都是矩形，二者的结合面处是磁流体密封的主要漏磁发生位置，因此解决磁流体密封的漏磁问题对于提高磁流体密封性能具有重要的意义。
中国专利201711333738.X公开了一种梯形极靴套筒式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、右极靴环、上永磁体环、下永磁体环、梯形套筒；所述的左极靴环、右极靴环的内圆面上设有极齿III；所述的上永磁体环设于外壳的内壁上，所述的梯形套筒套装于轴上，梯形套筒的外圆面与上永磁体环相对应，并与上永磁体环的内圆面之间留有空隙，所述的梯形套筒的外圆面上设有凹槽I，所述的下永磁体环设于凹槽I内；所述的梯形套筒的左端面为斜行环面I，右端面为斜行环面II；斜行环面I上设有极齿I，斜行环面II上设有极齿II。据发明人介绍，该专利的下永磁体环采用并联结构，主要目的是为了增大磁场强度，上永磁体环与极靴之间仍然存在严重的漏磁情况。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种能够避免漏磁的磁流体密封结构。
本发明解决问题的技术方案是：一种磁流体密封结构，包括中空的壳体，所述壳体一端封闭、另一端敞开，在壳体的封闭端面中心开有通孔，还包括从通孔穿设至壳体内腔的轴，在轴外表面与壳体内壁之间的空间内沿轴向间隔设有多个极靴，所述极靴为环状，极靴内圆面上设有极齿，极齿与轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体，相邻两个极靴之间夹设有轴向充磁型永磁环，所述轴向充磁型永磁环横截面为上宽下窄的梯形；
在每一个极靴上设有可与轴向充磁型永磁环的侧面对应贴合的结合面，轴向充磁型永磁环两侧面与其相邻的两个极靴分别抵接配合；
所述轴向充磁型永磁环和极靴的外圆与壳体内壁抵接；
相邻两个轴向充磁型永磁环的磁极的极性相反。
传统的矩形永磁体和极靴的结合面接触面积小，漏磁大。上述方案中梯形截面的设计增加了极靴与轴向充磁型永磁环的接触面积，是减少漏磁的重要措施；而且，轴向充磁型永磁环嵌于极靴之间，两侧的极靴将轴向充磁型永磁环形成包裹，几乎不会发生漏磁。
优选的，所述轴向充磁型永磁环横截面为等腰梯形。
优选的，每个极靴上的极齿数量为2～12个。
优选的，所述轴向充磁型永磁环的数量为2～10个。
上述结构可以用于不同形式的需求场景，比如往复轴密封、旋转轴密封都可适用。
当用于往复轴密封结构时，所述轴为光轴；最靠近壳体封闭端的极靴与壳体封闭端内壁之间设有隔磁环，最靠近壳体敞开端的极靴通过端盖压紧密封于壳体内腔，实现往复式密封。
当用于旋转轴密封结构时，所述轴为阶梯轴；在轴的两端设有与轴的台肩抵接的第一轴承和第二轴承，第一轴承靠近壳体封闭端，第二轴承靠近壳体敞开端；
所述极靴和轴向充磁型永磁环位于第一轴承和第二轴承之间；在壳体内腔的封闭端面处设有台阶；
最靠近壳体封闭端的极靴与第一轴承一端面之间设有隔磁环，第一轴承另一端面与台阶抵接；
最靠近壳体敞开端的极靴与第二轴承一端面之间设有隔磁环，第二轴承另一端面通过端盖压紧密封于壳体内腔。
本发明的显著效果是：
梯形截面的设计增加了极靴与轴向充磁型永磁环的接触面积，是减少漏磁的重要措施；而且，轴向充磁型永磁环嵌于极靴之间，两侧的极靴将轴向充磁型永磁环形成包裹，几乎不会发生漏磁。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1为现有技术磁流体密封的磁感线分布示意图。
图2为应用于旋转轴时的磁流体密封结构示意图。
图3为图2的结构的磁感线分布示意图。
图中：1-轴，2-壳体，3-极靴，4-端盖,5-隔磁环,6-极齿，7-轴向充磁型永磁环,11-第一轴承，12-第二轴承,13-台阶。
具体实施方式
以旋转轴的磁流体密封为例，如图2-3所示，一种磁流体密封结构，包括中空的壳体2，所述壳体2一端封闭、另一端敞开。
在壳体2的封闭端面中心开有通孔。还包括从通孔穿设至壳体2内腔的轴1。在轴1外表面与壳体2内壁之间的空间内沿轴向间隔设有多个极靴3。
所述极靴3为环状。极靴3内圆面上设有极齿6。每个极靴3上的极齿6数量优选为2～12个。极齿6与轴1外表面之间存在间隙。间隙处注有磁流体。
相邻两个极靴3之间夹设有轴向充磁型永磁环7。所述轴向充磁型永磁环7的数量优选为2～10个。所述轴向充磁型永磁环7横截面为上宽下窄的梯形。梯形的形式有多种可以适用，但是从尽量增加接触面积角度考虑，所述轴向充磁型永磁环7横截面优选为等腰梯形。
在每一个极靴3上设有可与轴向充磁型永磁环7的侧面对应贴合的结合面。轴向充磁型永磁环7两侧面与其相邻的两个极靴3分别抵接配合。
所述轴向充磁型永磁环7和极靴3的外圆与壳体2内壁抵接。
相邻两个轴向充磁型永磁环7的磁极的极性相反。
所述轴1为阶梯轴。在轴1的两端设有与轴1的台肩抵接的第一轴承11和第二轴承12。第一轴承11靠近壳体2封闭端。第二轴承12靠近壳体2敞开端。
所述极靴3和轴向充磁型永磁环7位于第一轴承11和第二轴承12之间。
在壳体2内腔的封闭端面处设有台阶13。
最靠近壳体2封闭端的极靴3与第一轴承11一端面之间设有隔磁环5。第一轴承11另一端面与台阶13抵接。
最靠近壳体2敞开端的极靴3与第二轴承12一端面之间设有隔磁环5。第二轴承12另一端面通过端盖4压紧密封于壳体2内腔。

Claims (6)

1.一种磁流体密封结构，包括中空的壳体（2），所述壳体（2）一端封闭、另一端敞开，在壳体（2）的封闭端面中心开有通孔，还包括从通孔穿设至壳体（2）内腔的轴（1），在轴（1）外表面与壳体（2）内壁之间的空间内沿轴向间隔设有多个极靴（3），所述极靴（3）为环状，极靴（3）内圆面上设有极齿（6），极齿（6）与轴（1）外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体，其特征在于：相邻两个极靴（3）之间夹设有轴向充磁型永磁环（7），所述轴向充磁型永磁环（7）横截面为上宽下窄的梯形；
在每一个极靴（3）上设有可与轴向充磁型永磁环（7）的侧面对应贴合的结合面，轴向充磁型永磁环（7）两侧面与其相邻的两个极靴（3）分别抵接配合；
所述轴向充磁型永磁环（7）和极靴（3）的外圆与壳体（2）内壁抵接；
相邻两个轴向充磁型永磁环（7）的磁极的极性相反。
2.根据权利要求1所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述轴向充磁型永磁环（7）横截面为等腰梯形。
3.根据权利要求1所述的磁流体密封结构，其特征在于：每个极靴（3）上的极齿（6）数量为2～12个。
4.根据权利要求1所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述轴向充磁型永磁环（7）的数量为2～10个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述轴（1）为光轴；最靠近壳体（2）封闭端的极靴（3）与壳体（2）封闭端内壁之间设有隔磁环（5），最靠近壳体（2）敞开端的极靴（3）通过端盖（4）压紧密封于壳体（2）内腔，实现往复式密封。
6.根据权利要求1-4任一项所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述轴（1）为阶梯轴；在轴（1）的两端设有与轴（1）的台肩抵接的第一轴承（11）和第二轴承（12），第一轴承（11）靠近壳体（2）封闭端，第二轴承（12）靠近壳体（2）敞开端；
所述极靴（3）和轴向充磁型永磁环（7）位于第一轴承（11）和第二轴承（12）之间；在壳体（2）内腔的封闭端面处设有台阶（13）；
最靠近壳体（2）封闭端的极靴（3）与第一轴承（11）一端面之间设有隔磁环（5），第一轴承（11）另一端面与台阶（13）抵接；
最靠近壳体（2）敞开端的极靴（3）与第二轴承（12）一端面之间设有隔磁环（5），第二轴承（12）另一端面通过端盖（4）压紧密封于壳体（2）内腔。
CN201810914073.XA 2018-08-13 2018-08-13 一种磁流体密封结构 Pending CN108869753A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810914073.XA CN108869753A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种磁流体密封结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810914073.XA CN108869753A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种磁流体密封结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108869753A true CN108869753A (zh) 2018-11-23

Family

ID=64317821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810914073.XA Pending CN108869753A (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种磁流体密封结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108869753A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112283325A (zh) * 2020-09-29 2021-01-29 清华大学 磁性液体密封润滑传动装置
CN112303241A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 上海宇航系统工程研究所 一种空间站蒸汽压缩蒸馏装置的磁流体密封结构
CN112728113A (zh) * 2021-01-29 2021-04-30 清华大学 磁性液体密封装置
CN113074253A (zh) * 2021-03-29 2021-07-06 广东工业大学 一种长寿命轻质化的磁流体动密封装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04258576A (ja) * 1991-02-08 1992-09-14 Toshiba Corp 軸封装置
JP2000002339A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Nok Corp 磁性流体を利用した密封装置
CN204372179U (zh) * 2015-01-08 2015-06-03 北京交通大学 一种提高高线速度和静止磁性液体密封寿命的装置
CN205401722U (zh) * 2016-03-02 2016-07-27 广西科技大学 一种迷宫型磁性流体密封装置
CN106545658A (zh) * 2016-12-29 2017-03-29 北京交通大学 磁性液体密封装置磁性液体齿槽注入法
CN207634699U (zh) * 2017-12-14 2018-07-20 广西科技大学 一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04258576A (ja) * 1991-02-08 1992-09-14 Toshiba Corp 軸封装置
JP2000002339A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Nok Corp 磁性流体を利用した密封装置
CN204372179U (zh) * 2015-01-08 2015-06-03 北京交通大学 一种提高高线速度和静止磁性液体密封寿命的装置
CN205401722U (zh) * 2016-03-02 2016-07-27 广西科技大学 一种迷宫型磁性流体密封装置
CN106545658A (zh) * 2016-12-29 2017-03-29 北京交通大学 磁性液体密封装置磁性液体齿槽注入法
CN207634699U (zh) * 2017-12-14 2018-07-20 广西科技大学 一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112283325A (zh) * 2020-09-29 2021-01-29 清华大学 磁性液体密封润滑传动装置
CN112283325B (zh) * 2020-09-29 2021-09-14 清华大学 磁性液体密封润滑传动装置
CN112303241A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 上海宇航系统工程研究所 一种空间站蒸汽压缩蒸馏装置的磁流体密封结构
CN112728113A (zh) * 2021-01-29 2021-04-30 清华大学 磁性液体密封装置
CN112728113B (zh) * 2021-01-29 2022-04-12 清华大学 磁性液体密封装置
CN113074253A (zh) * 2021-03-29 2021-07-06 广东工业大学 一种长寿命轻质化的磁流体动密封装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108869753A (zh) 一种磁流体密封结构
CN109027250A (zh) 一种无漏磁的磁流体密封结构
CN107906207B (zh) 一种混联式磁流体密封装置
CN108953615B (zh) 一种混联式磁流体密封结构
CN107893854A (zh) 一种往复运动用磁流体密封结构
CN108980360A (zh) 一种磁源并联型磁流体密封结构
CN2833931Y (zh) 整体玻璃烧结式微型电连接器插座
CN205401723U (zh) 一种对称型阶梯式磁性流体密封装置
CN113653805B (zh) 磁性液体密封装置
CN107956880B (zh) 一种磁流体密封结构
CN108799504B (zh) 一种耐高压型磁流体旋转密封结构
CN107830177B (zh) 一种磁流体密封装置
CN108374894A (zh) 一种嵌入型磁流体密封装置
CN109268507A (zh) 一种多磁源导磁环型磁流体密封装置
CN109027249B (zh) 一种带有齿状磁源的磁流体密封结构
CN108980358A (zh) 一种阶梯极齿型磁流体密封结构
CN207569210U (zh) 一种往复运动用磁流体密封结构
CN209762249U (zh) 一种嵌入型迷宫式磁流体密封装置
CN206592521U (zh) 一种用于电力机车齿轮箱的磁性液体密封结构
CN106321431B (zh) 一种涡旋压缩机总成
CN109027247A (zh) 一种磁流体往复密封结构
CN209925607U (zh) 一种用于旋转密封的动密封环
CN108980359A (zh) 一种新型磁流体密封结构
CN107893855B (zh) 一种凹阶梯轴磁流体密封装置
CN108980357B (zh) 一种混合式磁流体密封结构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181123