CN112628279A - 用于摆动轴的磁性液体密封装置 - Google Patents

用于摆动轴的磁性液体密封装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112628279A
CN112628279A CN202011546357.1A CN202011546357A CN112628279A CN 112628279 A CN112628279 A CN 112628279A CN 202011546357 A CN202011546357 A CN 202011546357A CN 112628279 A CN112628279 A CN 112628279A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sealing
magnetic
shaft
head part
sealing element
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.)
Granted
Application number
CN202011546357.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112628279B (zh
Inventor
李德才
李钲皓
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.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
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 Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202011546357.1A priority Critical patent/CN112628279B/zh
Publication of CN112628279A publication Critical patent/CN112628279A/zh
Priority to US17/548,284 priority patent/US11421786B2/en
Application granted granted Critical
Publication of CN112628279B publication Critical patent/CN112628279B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0666Sealing means between the socket and the inner member shaft
    • F16C11/0676Sealing means between the socket and the inner member shaft allowing operational relative movement of joint parts due to sliding between parts of the sealing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C11/00Pivots; Pivotal connections
    • F16C11/04Pivotal connections
    • F16C11/06Ball-joints; Other joints having more than one degree of angular freedom, i.e. universal joints
    • F16C11/0695Mounting of ball-joints, e.g. fixing them to a connecting rod

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

本发明公开了一种用于摆动轴的磁性液体密封装置,包括壳体、摆动轴、第一密封件、第二密封件和磁源,所述壳体包括球头部,所述壳体内设有球铰,所述摆动轴以所述球铰为中心可摆动,所述第一密封件和所述第二密封件分别设在所述球头部的两侧,所述第一密封件设有第一齿圈,所述第二密封件设有第二齿圈,所述第一齿圈、所述第二齿圈与所述球头部之间的密封间隙处均填充有磁性液体,所述磁源用于产生沿所述摆动轴的轴向的磁场。根据本发明实施例的磁性液体密封装置,以磁性液体为密封介质实现了对摆动轴的密封,且密封效果好,耐压能力强,泄漏率低。

Description

用于摆动轴的磁性液体密封装置
技术领域
本发明涉及机械工程密封技术领域,尤其是涉及一种用于摆动轴的磁性液体密封装置。
背景技术
摆动轴是可绕定点朝任意方向摆动的轴,是机械传动和执行机构中的关键结构,在摆动油缸、汽车悬架控制臂、发动机矢量摆动喷管、万向接头等场合有重要应用。
但是,由于摆动轴可朝任意方向运动的特殊性,对其进行高性能、高可靠性的密封一直是技术难题。相关技术中,摆动轴多使用橡胶圈作为密封材料,但是橡胶圈密封存在以下问题:摆动轴工作时的摩擦阻力大,橡胶磨损产生的碎屑污染内外腔,橡胶易磨损或老化失效,无法实现零泄漏。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明的实施例提出一种用于摆动轴的磁性液体密封装置,可实现摆动轴的密封,密封性好,耐压能力强。
根据本发明实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置包括壳体、摆动轴、第一密封件、第二密封件和磁源,所述壳体包括球头部,所述球头部的内表面和外表面均为球面,所述球头部设有开口,所述壳体内设有球铰,所述摆动轴贯穿所述开口,且所述摆动轴的一端与所述球铰相连,所述摆动轴以所述球铰为中心可摆动,所述第一密封件设在所述球头部的外侧,所述第一密封件邻近所述球头部的一侧的表面为球面,且所述第一密封件与所述球头部共球心,所述第一密封件与所述摆动轴相连,所述第一密封件邻近所述球头部的一侧设有沿所述第一密封件的周向连续布置的第一齿圈,所述第一齿圈与所述球头部之间具有第一密封间隙,所述第一密封间隙内填充有用于密封的磁性液体,所述第二密封件设在所述球头部的远离所述第一密封件的一侧,所述第二密封件邻近所述球头部的一侧的表面为球面,且所述第二密封件与所述球头部共球心,所述第二密封件与所述摆动轴相连,所述第二密封件邻近所述球头部的一侧设有沿所述第二密封件的周向连续布置的第二齿圈,所述第二齿圈与所述球头部之间具有第二密封间隙,所述第二密封间隙内填充有所述磁性液体,所述磁源设在所述摆动轴上,所述磁源位于所述第一密封件和所述第二密封件之间,所述磁源用于产生沿所述摆动轴的轴向的磁场。
根据本发明实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置,通过分别在球头部的两侧设置第一密封件和第二密封件,并在磁场力的作用下将磁性液体吸附在密封间隙处,实现了对摆动轴的密封,且密封效果好,耐压能力强,泄漏率低。
在一些实施例中,所述磁源包括线圈,所述线圈绕设在所述摆动轴上,所述线圈通电后在所述摆动轴产生所述磁场。
在一些实施例中,所述磁源为永磁体,所述摆动轴包括第一段和第二段,所述永磁体的一个磁极与所述第一段相连,所述永磁体的另一个磁极与所述第二段相连。
在一些实施例中,所述磁源包括多个永磁体,多个所述永磁体沿所述摆动轴的周向间隔布置,多个所述永磁体内部的磁场方向相同,且所述永磁体内部的磁场方向与所述摆动轴的轴向平行。
在一些实施例中,所述磁源还包括安装架,所述安装架具有空腔,所述摆动轴通过所述空腔贯穿所述安装架。
在一些实施例中,所述安装架包括第一安装架和第二安装架,所述第一安装架和所述第二安装架拼接以在所述第一安装架和所述第二安装架之间形成所述空腔。
在一些实施例中,所述第一齿圈为多圈,多圈所述第一齿圈在所述第一密封件上间隔布置,所述第二齿圈为多圈,多圈所述第二齿圈在所述第二密封件上间隔布置。
在一些实施例中,所述用于摆动轴的磁性液体密封装置还包括第一连接件和第二连接件,所述摆动轴上设有第一轴肩和第二轴肩,所述第一轴肩和所述第二轴肩沿所述摆动轴的轴向间隔布置,所述第一密封件通过所述第一连接件与所述第一轴肩相连,所述第二密封件通过所述第二连接件与所述第二轴肩相连。
在一些实施例中,所述用于摆动轴的磁性液体密封装置还包括第一密封圈和第二密封圈,所述第一密封件设有第一通孔,所述摆动轴贯穿所述第一通孔与所述第一密封件相连,所述第一通孔的孔壁上设有第一凹槽,所述第一密封圈配合在所述第一凹槽内,所述第二密封件设有第二通孔,所述摆动轴贯穿所述第二通孔与所述第二密封件相连,所述第二通孔的孔壁上设有第二凹槽,所述第二密封圈配合在所述第二凹槽内。
在一些实施例中,所述壳体还包括腔部,所述球铰设在所述腔部内,所述用于摆动轴的磁性液体密封装置还包括第三连接件,所述球头部与所述腔部通过所述第三连接件相连。
附图说明
图1是根据本发明的第一方面实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置的示意图;
图2是图1中所示的密封装置的磁回路示意图;
图3是根据本发明的第二方面实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置的示意图;
图4是根据本发明的第三方面实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置的示意图;
图5是根据本发明的第四方面实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置的示意图;
图6是图5中所示的密封装置的A-A剖视图。
附图标记:
壳体1,球头部11,腔部12,第三连接件13,第三密封圈14,
摆动轴2,第一段21,第二段22,
球铰3,
第一密封件4,第一齿圈41,第一轴肩42,第一连接件43,第一密封圈44,
第二密封件5,第二齿圈51,第二轴肩52,第二连接件53,第二密封圈54,
磁源6,线圈61,安装架62,第一安装架621,第二安装架622,
磁性液体7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,根据本发明实施例的用于摆动轴2的磁性液体密封装置包括壳体1、摆动轴2、第一密封件4、第二密封件5和磁源6。
其中,壳体1包括球头部11,球头部11的内表面和外表面均为球面,球头部11设有开口,壳体1内设有球铰3,摆动轴2贯穿球头部11的开口,且摆动轴2的一端与球铰3相连,摆动轴2以球铰3为中心在开口内可沿任意方向摆动。
第一密封件4设在球头部11的外侧,且第一密封件4邻近球头部11的一侧的表面为球面,第二密封件5设在球头部11的远离第一密封件4的一侧,即球头部11的内侧,且第二密封件5邻近球头部11的一侧的表面为球面。第一密封件4和第二密封件5均与球头部11共球心,第一密封件4和第二密封件5均与摆动轴2相连,并且随摆动轴2的摆动而摆动。
第一密封件4邻近球头部11的一侧设有沿第一密封件4的周向连续布置的第一齿圈41,第二密封件5邻近球头部11的一侧设有沿第二密封件5的周向连续布置的第二齿圈51。换言之,第一密封件4的内侧设有第一齿圈41,第二密封件5的外侧设有第二齿圈51,第一齿圈41与球头部11之间具有第一密封间隙,第二齿圈51与所述壳体1之间具有第二密封间隙,第一密封间隙和第二密封间隙内均填充有用于密封的磁性液体7。
如图2所示,磁源6设在摆动轴2上,且磁源6位于第一密封件4和第二密封件5之间,磁源6用于产生沿摆动轴2的轴向的磁场。球头部11、摆动轴2、第一密封件4和第二密封件5的材料均为导磁材料,可以传导磁场,磁源6产生的磁场方向可以朝向摆动轴2的任意一端,磁源6、摆动轴2、第一密封件4、第一齿圈41、磁性液体7、球头部11、第二齿圈51、第二密封件5形成磁回路,密封间隙处的磁性液体7在磁场力的作用下吸附在第一齿圈41和第二齿圈51的齿顶面处,且分别与球头部11的外表面和内表面相接触,磁性液体7作为密封介质,从而实现密封,防止壳体1内的被密封物质泄漏。
根据本发明实施例的用于摆动轴2的磁性液体密封装置,通过分别在球头部11的两侧设置第一密封件4和第二密封件5,并在磁场力的作用下将磁性液体7吸附在密封间隙处,实现了对摆动轴2的密封,且密封效果好,耐压能力强,泄漏率低。
需要说明的是,在本实施例中,第一齿圈41和第二齿圈51的横截面形状优选为三角形,这是由于第一齿圈41的横截面积在由第一密封件4朝向球头部11的方向上逐渐减小,第二齿圈51的横截面积在由第二密封件5朝向球头部11的方向上逐渐减小,如此设置,第一齿圈41和第二齿圈51端部的磁场强度最大,对磁性液体7的吸附作用最强,密封更加可靠。
此外,第一齿圈41和第二齿圈51的横截面形状还可以为梯形、矩形等,只要可以满足第一齿圈41和第二齿圈51处的磁场强度大于其他位置处的磁场强度即可。
如图1所示,在一些实施例中,磁源6包括线圈61,线圈61绕设在摆动轴2上且位于第一密封件4和第二密封件5之间,线圈61通电产生沿摆动轴2轴向的磁场,并经由第一密封件4、第一齿圈41、磁性液体7、球头部11、磁性液体7、第二齿圈51、第二密封件5、摆动轴2形成磁回路。
如图4所示,在一些实施例中,磁源6为永磁体,摆动轴2包括第一段21和第二段22,永磁体的一个磁极与第一段21相连,永磁体的另一个磁极与第二段22相连。可以理解的是,摆动轴2为分段结构,永磁体设置在两段摆动轴2之间,且永磁体的磁化方向为摆动轴2的轴向,永磁体与摆动轴2的连接方式可以为粘接。
如图5所示,在一些实施例中,磁源6包括多个永磁体,多个永磁体沿摆动轴2的周向间隔布置,多个永磁体内部的磁场方向相同,且永磁体内部的磁场方向与摆动轴2的轴向平行。
如此设置,即多个永磁体并联设置,可使磁源6产生的磁能增大,使磁性液体7被更稳固地吸附在密封间隙内,从而增大磁性液体密封装置的密封耐压能力。
进一步地,磁源6还包括安装架62,安装架62具有空腔,即安装架62的横截面形状为环形,摆动轴2通过安装架62的空腔贯穿安装架62,多个永磁体均设置在安装架62内,从而将永磁体固定在摆动轴2的周侧。需要说明的是,安装架62的内侧设有多个凹槽,每一个永磁体卡在其中一个凹槽内,以防止永磁体发生移动。
如图6所示,具体地,安装架62包括第一安装架621和第二安装架622,第一安装架621和第二安装架622拼接以在第一安装架621和第二安装架622之间形成空腔。换言之,安装架62为分体结构,包括第一安装架621和第二安装架622,第一安装架621和第二安装架622拼接形成环形的安装架62结构,这是为了便于安装,可以先将永磁体分别固定在第一安装架621和第二安装架622内后,再将第一安装架621和第二安装架622分别由摆动轴2的两侧拼接在一起,第一安装架621与第二安装架622可通过螺栓连接或者卡扣连接。
如图3所示,在一些实施例中,第一齿圈41和第二齿圈51均为多圈,多圈第一齿圈41在第一密封件4上间隔布置,第二齿圈51为多圈,多圈第二齿圈51在第二密封件5上间隔布置。
每一圈第一齿圈41和第二齿圈51均吸附有磁性液体7,且每一圈第一齿圈41和第二齿圈51均形成一级密封,多圈第一齿圈41和第二齿圈51配合形成多级密封,相比于单级密封,多级密封的耐压能力更强、泄漏率更低、可靠性更高。
如图1所示,在一些实施例中,用于摆动轴2的磁性液体密封装置还包括第一连接件43和第二连接件53,摆动轴2上设有第一轴肩42和第二轴肩52,第一轴肩42和第二轴肩52沿摆动轴2的轴向间隔布置,第一轴肩42和第二轴肩52上均设有通孔或者螺纹孔,第一密封件4通过第一连接件43与第一轴肩42相连,第二密封件5通过第二连接件53与第二轴肩52相连。
第一连接件43和第二连接件53优选为螺栓,第一连接件43穿过第一密封件4配合在第一轴肩42上的孔内,第二连接件53穿过第二密封件5配合在第二轴肩52的孔内,从而将第一密封件4和第二密封件5固定在摆动轴2上。
在一些实施例中,用于摆动轴2的磁性液体密封装置还包括第一密封圈44和第二密封圈54,第一密封件4设有第一通孔,摆动轴2贯穿第一通孔与第一密封件4相连,第一通孔的孔壁上设有第一凹槽,第一密封圈44配合在第一凹槽内,第二密封件5设有第二通孔,摆动轴2贯穿第二通孔与第二密封件5相连,第二通孔的孔壁上设有第二凹槽,第二密封圈54配合在第二凹槽内。
第一密封圈44用于防止被密封物质通过第一密封件4和摆动轴2之间的间隙泄漏,第二密封圈54用于防止被密封物质通过第二密封件5和摆动轴2之间的间隙泄漏,从而提高密封装置的密封效果。
如图1所示,在一些实施例中,壳体1还包括腔部12,球铰3设在腔部12内,用于摆动轴2的磁性液体密封装置还包括第三连接件13,球头部11与腔部12通过第三连接件13相连。
壳体1由腔部12和球头部11组成,腔部12具有内腔且一端开口,球头部11设在开口处以将开口封闭,这是为了便于在壳体1内安装球铰3以及将球铰3与摆动轴2相连。具体地,腔部12和球头部11均设有通孔,第三连接件13为螺栓,第三连接件13依次贯穿球头部11和腔部12将二者相连。
在一些实施例中,磁性液体密封装置还包括第三密封圈14,球头部11与腔部12相接触的端面上设有第三凹槽,第三密封圈14配合在第三凹槽内。以防止壳体1内被密封的介质通过球头部11与腔部12之间的间隙泄漏。
在一些实施例中,摆动轴2的材料优选为2Cr13,第一密封件4和第二密封件5的材料优选为电工纯铁DT4,球头部11的材料优选为2Cr13;腔部12的材料为非导磁材料,如304不锈钢;磁性液体7优选为表面包覆油酸的Fe3O4纳米颗粒分散在煤油中形成的磁性液体7。
下面参考附图描述根据本发明的一个实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置。
如图3所示,根据本发明实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置包括壳体1、摆动轴2、第一密封件4、第二密封件5和磁源6。
壳体1包括球头部11和腔部12,球头部11和腔部12通过第三连接件13相连,球头部11的内表面和外表面均为球面,球头部11设有开口,腔部12内设有球铰3,摆动轴2贯穿球头部11的开口,且摆动轴2的一端与球铰3相连,摆动轴2以球铰3为中心在开口内可沿任意方向摆动。
第一密封件4设在球头部11的外侧,且第一密封件4邻近头部的一侧的表面为球面,第二密封件5设在球头部11的内侧,且第二密封件5邻近球头部11的一侧的表面为球面。第一密封件4和第二密封件5均与球头部11共球心,第一密封件4通过第一连接件43与摆动轴2相连,第二密封件5通过第二连接件53与摆动轴2相连,第一密封件4和第二密封件5随摆动轴2的摆动而摆动。
第一密封件4的内侧设有多圈第一齿圈41,多圈第一齿圈41间隔布置,第二密封件5的外侧设有多圈第二齿圈51,多圈第二齿圈51间隔布置,第一齿圈41与球头部11之间具有第一密封间隙,第二齿圈51与所述壳体1之间具有第二密封间隙,第一密封间隙和第二密封间隙内均填充有用于密封的磁性液体7。
磁源6包括线圈61,线圈61绕设在摆动轴2上且位于第一密封件4和第二密封件5之间,线圈61通电产生沿摆动轴2轴向的磁场,并经由第一密封件4、第一齿圈41、磁性液体7、球头部11、磁性液体7、第二齿圈51、第二密封件5、摆动轴2形成磁回路。
下面参考附图描述根据本发明的另一个实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置。
如图4所示,根据本发明实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置包括壳体1、摆动轴2、第一密封件4、第二密封件5和磁源6。
磁源6为永磁体,摆动轴2包括第一段21和第二段22,永磁体设置在第一段21和第二段22之间,且永磁体的磁化方向为摆动轴2的轴向,永磁体与摆动轴2的连接方式为粘接。
图4中所示的用于摆动轴的磁性液体密封装置的其他结构与图3中所示的实施例相同,这里不再详细描述。
下面参考附图描述根据本发明的又一个实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置。
如图5和图6所示,根据本发明实施例的用于摆动轴的磁性液体密封装置包括壳体1、摆动轴2、第一密封件4、第二密封件5和磁源6。
磁源6包括第一安装架621、第二安装架622和多个永磁体,多个永磁体沿摆动轴2的周向间隔布置,多个永磁体内部的磁场方向相同,且永磁体内部的磁场方向与摆动轴2的轴向平行。
第一安装架621和第二安装架622拼接形成环形的安装架62,第一安装架621与第二安装架622可通过螺栓连接。摆动轴2贯穿安装架62,安装架62的内侧设有多个凹槽,每一个永磁体卡在其中一个凹槽内。
图5和图6中示的用于摆动轴的磁性液体密封装置的其他结构与图3中所示的实施例相同,这里不再详细描述。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体包括球头部,所述球头部的内表面和外表面均为球面,所述球头部设有开口,所述壳体内设有球铰;
摆动轴,所述摆动轴贯穿所述开口,且所述摆动轴的一端与所述球铰相连,所述摆动轴以所述球铰为中心可摆动;
第一密封件,所述第一密封件设在所述球头部的外侧,所述第一密封件邻近所述球头部的一侧的表面为球面,且所述第一密封件与所述球头部共球心,所述第一密封件与所述摆动轴相连,所述第一密封件邻近所述球头部的一侧设有沿所述第一密封件的周向连续布置的第一齿圈,所述第一齿圈与所述球头部之间具有第一密封间隙,所述第一密封间隙内填充有用于密封的磁性液体;
第二密封件,所述第二密封件设在所述球头部的远离所述第一密封件的一侧,所述第二密封件邻近所述球头部的一侧的表面为球面,且所述第二密封件与所述球头部共球心,所述第二密封件与所述摆动轴相连,所述第二密封件邻近所述球头部的一侧设有沿所述第二密封件的周向连续布置的第二齿圈,所述第二齿圈与所述球头部之间具有第二密封间隙,所述第二密封间隙内填充有所述磁性液体;
磁源,所述磁源设在所述摆动轴上,所述磁源位于所述第一密封件和所述第二密封件之间,所述磁源用于产生沿所述摆动轴的轴向的磁场。
2.根据权利要求1所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述磁源包括线圈,所述线圈绕设在所述摆动轴上,所述线圈通电后在所述摆动轴产生所述磁场。
3.根据权利要求1所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述磁源为永磁体,所述摆动轴包括第一段和第二段,所述永磁体的一个磁极与所述第一段相连,所述永磁体的另一个磁极与所述第二段相连。
4.根据权利要求1所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述磁源包括多个永磁体,多个所述永磁体沿所述摆动轴的周向间隔布置,多个所述永磁体内部的磁场方向相同,且所述永磁体内部的磁场方向与所述摆动轴的轴向平行。
5.根据权利要求4所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述磁源还包括安装架,所述安装架具有空腔,所述摆动轴通过所述空腔贯穿所述安装架。
6.根据权利要求5所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述安装架包括第一安装架和第二安装架,所述第一安装架和所述第二安装架拼接以在所述第一安装架和所述第二安装架之间形成所述空腔。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述第一齿圈为多圈,多圈所述第一齿圈在所述第一密封件上间隔布置,所述第二齿圈为多圈,多圈所述第二齿圈在所述第二密封件上间隔布置。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,还包括第一连接件和第二连接件,所述摆动轴上设有第一轴肩和第二轴肩,所述第一轴肩和所述第二轴肩沿所述摆动轴的轴向间隔布置,所述第一密封件通过所述第一连接件与所述第一轴肩相连,所述第二密封件通过所述第二连接件与所述第二轴肩相连。
9.根据权利要求8所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,还包括第一密封圈和第二密封圈,所述第一密封件设有第一通孔,所述摆动轴贯穿所述第一通孔与所述第一密封件相连,所述第一通孔的孔壁上设有第一凹槽,所述第一密封圈配合在所述第一凹槽内,所述第二密封件设有第二通孔,所述摆动轴贯穿所述第二通孔与所述第二密封件相连,所述第二通孔的孔壁上设有第二凹槽,所述第二密封圈配合在所述第二凹槽内。
10.根据权利要求1-6中任一项所述的用于摆动轴的磁性液体密封装置,其特征在于,所述壳体还包括腔部,所述球铰设在所述腔部内,所述用于摆动轴的磁性液体密封装置还包括第三连接件,所述球头部与所述腔部通过所述第三连接件相连。
CN202011546357.1A 2020-12-24 2020-12-24 用于摆动轴的磁性液体密封装置 Active CN112628279B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011546357.1A CN112628279B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于摆动轴的磁性液体密封装置
US17/548,284 US11421786B2 (en) 2020-12-24 2021-12-10 Magnetic fluid sealing device for oscillating shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202011546357.1A CN112628279B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于摆动轴的磁性液体密封装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112628279A true CN112628279A (zh) 2021-04-09
CN112628279B CN112628279B (zh) 2021-12-14

Family

ID=75324416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011546357.1A Active CN112628279B (zh) 2020-12-24 2020-12-24 用于摆动轴的磁性液体密封装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11421786B2 (zh)
CN (1) CN112628279B (zh)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1052562A (zh) *
JP2000002339A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Nok Corp 磁性流体を利用した密封装置
US20030201609A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Hood Charles Robin Low torque seal assembly
JP2008151290A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Mitsubishi Electric Corp ボールジョイント及びこのボールジョイントを用いたレーダ装置
DE50213801D1 (de) * 2001-11-20 2009-10-08 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Gelenk
CN201982480U (zh) * 2010-12-16 2011-09-21 日本发条株式会社 球接头的防尘罩密封构造及具有该构造的球接头
CN102537367A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 北京理工大学 一种磁流体轴密封装置
CN102889560A (zh) * 2012-09-24 2013-01-23 鲍永 工作灯的旋转机构
CN203463483U (zh) * 2013-03-28 2014-03-05 迪尔公司 密封球节
CN210716205U (zh) * 2019-05-22 2020-06-09 杭州沃凌的机电有限公司 一种磁流体密封阀
KR20200094358A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 현대모비스 주식회사 스티어링 기어박스용 볼조인트 장치

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3075370A (en) * 1961-01-16 1963-01-29 Girling Ltd Universal joints
US4171818A (en) * 1977-04-04 1979-10-23 Ferrofluidics Corporation Dynamic lip seal using ferrofluids as sealant/lubricant
US4672965A (en) * 1984-08-16 1987-06-16 Gilbert Baum Surgical apparatus
US4664393A (en) * 1985-02-15 1987-05-12 Gkn Automotive Components Inc. Sliding-segment boot for plunging mechanical joint
US5007881A (en) * 1986-02-24 1991-04-16 Gkn Automotive, Inc. Multi-component, multi-segment, non-flexible boot for mechanical joint
DE4036616C2 (de) * 1989-11-27 1996-08-08 Nok Corp Abdichtmantel für eine Gelenkverbindung
GB2535182B (en) * 2015-02-11 2019-09-04 Punch Flybrid Ltd Carrier
CN107842613B (zh) * 2017-12-13 2019-04-02 广西科技大学 一种弧形阶梯式磁流体密封装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1052562A (zh) *
JP2000002339A (ja) * 1998-06-12 2000-01-07 Nok Corp 磁性流体を利用した密封装置
DE50213801D1 (de) * 2001-11-20 2009-10-08 Zf Lemfoerder Metallwaren Ag Gelenk
US20030201609A1 (en) * 2002-04-26 2003-10-30 Hood Charles Robin Low torque seal assembly
JP2008151290A (ja) * 2006-12-19 2008-07-03 Mitsubishi Electric Corp ボールジョイント及びこのボールジョイントを用いたレーダ装置
CN201982480U (zh) * 2010-12-16 2011-09-21 日本发条株式会社 球接头的防尘罩密封构造及具有该构造的球接头
CN102537367A (zh) * 2012-01-12 2012-07-04 北京理工大学 一种磁流体轴密封装置
CN102889560A (zh) * 2012-09-24 2013-01-23 鲍永 工作灯的旋转机构
CN203463483U (zh) * 2013-03-28 2014-03-05 迪尔公司 密封球节
KR20200094358A (ko) * 2019-01-30 2020-08-07 현대모비스 주식회사 스티어링 기어박스용 볼조인트 장치
CN210716205U (zh) * 2019-05-22 2020-06-09 杭州沃凌的机电有限公司 一种磁流体密封阀

Also Published As

Publication number Publication date
US20220205543A1 (en) 2022-06-30
CN112628279B (zh) 2021-12-14
US11421786B2 (en) 2022-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112112973B (zh) 磁流变液和磁性液体的联合密封装置
US10989308B1 (en) Sealing device with convertible magnetic sealing medium
CN102168736A (zh) 发动机磁流变扭振减振器
CN112112921B (zh) 磁性液体阻尼减振器
CN112628279B (zh) 用于摆动轴的磁性液体密封装置
CN113653805A (zh) 磁性液体密封装置
CN112963544B (zh) 具有多孔介质材料层的磁性液体密封装置
CN112728098B (zh) 永磁体径向排列的磁性液体密封装置
CN108679233B (zh) 波纹管辅助密封的磁性液体密封装置
CN112728108A (zh) 磁场可调式磁性液体密封装置
CN112648380A (zh) 磁性液体密封装置
CN112728099B (zh) 可密封液体的磁性介质密封装置
CN112112972B (zh) 磁性液体往复密封装置
CN112728110B (zh) 磁性液体密封装置
CN112283325B (zh) 磁性液体密封润滑传动装置
CN213871116U (zh) 磁流变液和磁性液体的联合密封装置
CN113154043A (zh) 机械密封与磁性液体密封组合的密封装置
CN214036891U (zh) 磁性液体往复密封装置
EP2630384A1 (en) Variable speed magnetic coupling
CN214466101U (zh) 带销钉轴套的磁性液体密封装置
CN113847435B (zh) 磁性液体密封与动压轴承组合式密封装置
CN218000400U (zh) 具有组合式极靴的磁性液体密封装置
CN218542996U (zh) 一种磁流体离合装置
CN219841047U (zh) 电动阀的阀壳体、电动阀、热管理系统及车辆
CN217842655U (zh) 真空设备用取代磁流体的陶瓷密封传动件

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant