CN112728105B - 磁性液体密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性液体密封装置，所述磁性液体密封装置包括壳体、转轴、多个极靴、探测组件和永磁体，所述壳体内具有腔室，所述转轴可转动地设在所述腔室内，所述极靴在所述转轴的轴向上间隔布置，所述极靴套在所述转轴外面，所述极靴的内周面与所述转轴的外周面在所述转轴的径向上间隔开以形成密封间隙，所述密封间隙内具有磁性液体，所述极靴上沿所述转轴的径向设有多个探测孔，所述探测组件包括探头，所述探头设在所述探测孔内，用于探测所述密封间隙内的磁性液体的量，所述永磁体套在所述转轴外面，所述永磁体在所述转轴的轴向上设在相邻极靴之间。本发明的磁性液体密封装置具有结构简单、可靠性强、实时监测液体分布的特点。

Description

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，具体地，涉及一种磁性液体密封装置。
背景技术
目前使用磁性液体密封时，由于磁性液体损耗，密封间隙内的磁性液体分布不均，而磁性液体密封的密封间隙很小，一般只有0.1mm～0.3mm，无法直接对磁性液体的分布情况进行直接观测，转轴和极齿之间的磁性液体不足会导致磁性液体密封失效甚至转轴的损坏。
发明内容
本发明是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识做出的：
随着装置工作年限的增加，磁性液体损耗严重，会导致磁性液体无法填充密封间隙，从而导致密封失效，发生严重损耗时，还会损坏转轴。
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能够实时监测磁性液体分布情况的磁性液体密封装置。
根据本发明实施例的磁性液体密封装置包括壳体、转轴、多个极靴、探测组件和永磁体，所述壳体内具有腔室，所述转轴可转动地设在所述腔室内，所述极靴在所述转轴的轴向上间隔布置，所述极靴套在所述转轴外面，所述极靴的内周面与所述转轴的外周面在所述转轴的径向上间隔开以形成密封间隙，所述密封间隙内具有磁性液体，所述极靴上沿所述转轴的径向设有多个探测孔，所述探测组件包括探头，所述探头设在所述探测孔内，用于探测所述密封间隙内的磁性液体的量，所述永磁体套在所述转轴外面，所述永磁体在所述转轴的轴向上设在相邻极靴之间。
根据本发明实施例的磁性液体密封装置，能够使用磁性液体将极齿与转轴之间形成的密封间隙填充，实现密封效果，具有安全可靠、响应迅速和实时监测磁性液体分布的特点。
在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括轴套，所述轴套套设在所述转轴上以随所述转轴转动，所述极靴套在所述轴套外面，所述密封间隙形成在所述极靴的内周面与所述轴套的外周面之间。
在一些实施例中，所述壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖套在所述轴套外面且位于所述壳体的一端，所述第二端盖套在所述轴套外面且位于所述壳体的另一端。
在一些实施例中，所述转轴由设在所述腔室内的多个轴承可转动地支承。
在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括隔磁环，所述隔磁环包括第一隔磁环和第二隔磁环，所述第一隔磁环套在所述转轴外面且位于所述轴承与所述极靴之间，所述第二隔磁环套在所述转轴外面且位于所述极靴与所述第二端盖之间。
在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括定位环，所述定位环套设在所述轴套上且位于相邻轴承之间。
在一些实施例中，所述轴套和所述极靴均采用导磁材料制成，所述壳体、所述定位环和所述隔磁环采用非导磁材料制成。
在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括设在所述第二端盖与所述筒体之间的密封件。
在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括密封圈，所述密封圈设在所述极靴外周面上的凹槽内。
在一些实施例中，所述探测组件还包括数据线，所述数据线穿过所述壳体与所述探头相连。
附图说明
图1是根据本发明实施例的磁性液体密封装置的结构示意图。
图2是图1实施例中的探测组件部分放大示意图。
附图标记：
壳体1，筒体101，第一端盖102，第二端盖103，转轴2，轴套3，定位环4，极靴5，探测孔501，探测组件6，探头601，数据线602，永磁体7，轴承8，密封件9，隔磁环10，密封圈11。
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。
下面参考附图描述根据本发明实施例的磁性液体密封装置。
根据本发明实施例的磁性液体密封装置包括壳体1、转轴2、多个极靴5、探测组件6和永磁体7，壳体1内具有腔室，转轴2可转动地设在腔室内，极靴5在转轴2的轴向上间隔布置，极靴5套在转轴2外面，极靴5的内周面与转轴2的外周面在转轴2的径向上间隔开以形成密封间隙，密封间隙内具有磁性液体，极靴5上沿转轴2的径向设有多个探测孔501，探测组件6包括探头601，探头601设在探测孔501内，用于探测密封间隙内的磁性液体的量，永磁体7套在转轴2外面，永磁体7在转轴2的轴向上设在相邻极靴5之间。
如图1所示，壳体1内的腔室中穿设有转轴2，转轴2的外面套有多个极靴5，多个极靴5左右间隔布置，极靴5的内周面上沿左右方向上间隔布置有多个极齿，极齿的内周面与转轴2的外周面在图1的上下方向上间隔形成密封间隙，密封间隙内具有磁性液体，磁性液体吸附在极齿上，极靴5上沿图1的上下方向上设有探测孔501，探测组件6的探头601设在探测孔501内，相邻极靴5之间的转轴2外面还套有永磁体7。
根据本发明实施例的磁性液体密封装置，能够使用磁性液体将极齿与转轴2之间形成的密封间隙填充，实现密封效果，具有安全可靠、响应迅速和实时监测磁性液体分布的特点。
在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括轴套3，轴套3套设在转轴2上以随转轴2转动，极靴5套在轴套3外面，密封间隙形成在极靴5的内周面与轴套3的外周面之间。
如图1所示，转轴2的外面套有轴套3，轴套3随转轴2转动，轴套3的外面套有多个极靴5，极靴5的极齿与轴套3之间形成有密封间隙，轴套3增强永磁体7的磁场，使密封效果更好。
在一些实施例中，壳体1包括筒体101、第一端盖102和第二端盖103，第一端盖102套在轴套3外面且位于壳体1的一端，第二端盖103套在轴套3外面且位于壳体1的另一端。
如图1所示，筒体101的左端与第一端盖102相连，筒体101的右端与第二端盖103相连，第一端盖102和第二端盖103将筒体101密封形成腔室，使密封效果更好。
在一些实施例中，转轴2由设在腔室内的多个轴承8可转动地支承。如图1所示，轴套3的外面套有多个轴承8，多个轴承8沿轴套3左右间隔布置，轴承8的外周面与筒体101的内周面相接触。
在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括隔磁环10，隔磁环10包括第一隔磁环10和第二隔磁环10，第一隔磁环10套在转轴2外面且位于轴承8与极靴5之间，第二隔磁环10套在转轴2外面且位于极靴5与第二端盖103之间。
如图1所示，轴套3的外面套有隔磁环10，其中第一隔磁环10位于轴承8的右侧，第一隔磁环10的右侧与极靴5的左侧相接触，第二隔磁环10的左侧与极靴5的右侧相接触，第二隔磁环10的右侧与第二端盖103的左侧相接触。
在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括定位环4，定位环4套设在轴套3上且位于相邻轴承8之间。如图1所示，相邻轴承8之间设有定位环4，定位环4套设在轴套3上，用于固定轴承8位置。
在一些实施例中，轴套3和极靴5均采用导磁材料制成，壳体1、定位环4和隔磁环10采用非导磁材料制成。轴套3和极靴5需要良好的导磁效果，因此使用导磁材料制成，壳体1、定位环4和隔磁环10采用非导磁材料以防止对永磁体7的磁场造成影响，使密封效果不好。
在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括设在第二端盖103与筒体101之间的密封件9。如图1所示，第二端盖103与筒体101之间设有密封件9，密封件9将筒体101密封，以保证密封效果。
在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括密封圈11，密封圈11设在极靴5外周面上的凹槽内。如图1所示，极靴5的外周面上设有凹槽，凹槽内设有密封圈11，用于将极靴5的外周面与筒体101的内周面之间进行密封。
在一些实施例中，探测组件6还包括数据线602，数据线602穿过壳体1与探头601相连。如图1和图2所示，数据线602穿设在壳体1上，且与探测孔501内的探测单元601相连，数据线602用于将探测单元601测到的数据传输至控制中心。
下面参考图1-2描述本发明一些具体示例的磁性液体密封装置。
本发明实施例的磁性液体密封装置包括壳体1、转轴2、轴套3、定位环4、至少两个极靴5、探测组件6、永磁体7、轴承8、密封件9、隔磁环10和密封圈11。
如图1-2所示，壳体1内具有腔室，转轴2可转动地穿设在腔室内，轴套3套设在转轴2上，轴套3随转轴2转动。
如图1-2所示，筒体101的左端设有第一端盖102，筒体101的右端设有第二端盖103，第二端盖103与筒体101之间设有密封件9，密封件9将筒体101密封，以保证密封效果。
如图1-2所示，极靴5套在轴套3外面，两个极靴5左右间隔布置，极靴5的内周面上沿左右方向上间隔布置有多个极齿，极齿的内周面与转轴2的外周面在图的上下方向上间隔形成密封间隙，密封间隙内具有磁性液体，磁性液体吸附在极齿上，以实现密封。极靴5上沿图的上下方向上设有探测孔501，探测组件6的探头601设在探测孔501内。
永磁体7套在轴套3外面，且位于两个极靴5之间，用于提供磁场。
探测组件6包括探头601，探头601位于探测孔501内，探头601通过数据线602将数据传输出来，数据线602穿设在筒体101上。
极靴5的外周面上设有凹槽，凹槽内设有密封圈11，密封圈11使极靴5的外周面和筒体101的内周面之间的密封更好。
如图1-2所示，轴承8套在轴套3外面，左边的轴承8与第一端盖102相邻，两个轴承8之间设有定位环4，右边的轴承8与极靴5邻近，且轴承8与极靴5之间还设有隔磁环10。隔磁环10套在轴套3外面，同时极靴5与第二端盖103之间也设有隔磁环10。
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 (9)

1.一种磁性液体密封装置，其特征在于，包括：
壳体，所述壳体内具有腔室；
转轴，所述转轴可转动地设在所述腔室内；
多个极靴，所述极靴在所述转轴的轴向上间隔布置，所述极靴套在所述转轴外面，所述极靴的内周面与所述转轴的外周面在所述转轴的径向上间隔开以形成密封间隙，所述密封间隙内具有磁性液体，所述极靴上沿所述转轴的径向设有多个探测孔；
探测组件，所述探测组件包括多个探头，多个所述探头与多个所述探测孔一一对应，每个所述探头设在每个所述探测孔内，用于探测所述密封间隙内的磁性液体的量；
永磁体，所述永磁体套在所述转轴外面，所述永磁体在所述转轴的轴向上设在相邻极靴之间；
轴套，所述轴套套设在所述转轴上以随所述转轴转动，所述极靴套在所述轴套外面，所述密封间隙形成在所述极靴的内周面与所述轴套的外周面之间。
2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，所述第一端盖套在所述轴套外面且位于所述壳体的一端，所述第二端盖套在所述轴套外面且位于所述壳体的另一端。
3.根据权利要求2所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述转轴由设在所述腔室内的多个轴承可转动地支承。
4.根据权利要求3所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括隔磁环，所述隔磁环包括第一隔磁环和第二隔磁环，所述第一隔磁环套在所述转轴外面且位于所述轴承与所述极靴之间，所述第二隔磁环套在所述转轴外面且位于所述极靴与所述第二端盖之间。
5.根据权利要求4所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括定位环，所述定位环套设在所述轴套上且位于相邻轴承之间。
6.根据权利要求5所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴套和所述极靴均采用导磁材料制成，所述壳体、所述定位环和所述隔磁环采用非导磁材料制成。
7.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括设在所述第二端盖与所述筒体之间的密封件。
8.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括密封圈，所述密封圈设在所述极靴外周面上的凹槽内。
9.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述探测组件还包括数据线，所述数据线穿过所述壳体与所述探头相连。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116357741A (zh) * 2023-04-10 2023-06-30 杭州弘晟智能科技有限公司 一种锅转磁流体结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103148220A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 北京交通大学 一种磁性液体旋转密封装置
CN203670800U (zh) * 2014-01-17 2014-06-25 北京交通大学 用于密封液体的磁性液体密封装置
CN109595345A (zh) * 2019-01-24 2019-04-09 清华大学 具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5148421B2 (ja) * 2008-09-08 2013-02-20 イーグル工業株式会社 磁性流体を利用した密封装置
JP5371150B2 (ja) * 2010-02-24 2013-12-18 イーグル工業株式会社 ころがり軸受及び装置
CN106090239A (zh) * 2016-08-23 2016-11-09 北京交通大学 磁源为电磁铁的磁性液体密封装置
CN208535169U (zh) * 2018-04-24 2019-02-22 北京交通大学 磁性液体密封性能在线监测及自修复装置
CN110939739B (zh) * 2019-12-16 2020-08-21 清华大学 磁粉、磁性液体联合的密封装置
CN112112970B (zh) * 2020-10-30 2021-04-20 清华大学 磁性液体密封装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103148220A (zh) * 2013-03-27 2013-06-12 北京交通大学 一种磁性液体旋转密封装置
CN203670800U (zh) * 2014-01-17 2014-06-25 北京交通大学 用于密封液体的磁性液体密封装置
CN109595345A (zh) * 2019-01-24 2019-04-09 清华大学 具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置

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