CN112728111B - 磁性液体密封装置 - Google Patents

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、多个轴套和多个极靴，所述壳体内具有腔室，所述转轴可转动地设在所述腔室内，所述轴套套设在所述转轴上以随所述转轴转动，多个所述轴套在所述转轴的轴向上间隔布置，所述极靴套在所述轴套外面，多个所述极靴与多个所述轴套一一对应，所述极靴的内周面与所述轴套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。本发明的磁性液体密封装置具有结构紧凑、可靠性强的特点。

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，在轴向尺寸较小或径向尺寸较大的工况下中，现有磁性液体密封装置由于尺寸限制不能满足设计要求，导致磁性液体密封装置耐压能力不足，从而导致密封失效的问题。

磁性液体密封装置中的永磁体采用轴向充磁，端面为永磁体的磁极，极靴和永磁体沿轴向分布，轴向尺寸较大；该结构且随着密封直径的增大，相应尺寸的永磁体也越来越难以加工，这些因素严重限制了磁性液体旋转密封的应用范围。

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：

在轴向尺寸较小的工况下，磁性液体密封装置中的永磁体采用轴向充磁，端面为永磁体的磁极，极靴和永磁体沿轴向分布，轴向尺寸较大；在径向尺寸较大的工况下，随着密封直径的增大，相应尺寸的永磁体也越来越难以加工，导致磁性液体密封装置耐压能力不足，从而导致密封失效。

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满足各种工况、结构紧凑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、多个轴套和多个极靴，所述壳体内具有腔室，所述转轴可转动地设在所述腔室内，所述轴套套设在所述转轴上以随所述转轴转动，多个所述轴套在所述转轴的轴向上间隔布置，所述极靴套在所述轴套外面，多个所述极靴与多个所述轴套一一对应，所述极靴的内周面与所述轴套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。

根据本发明实施例的磁性液体密封装置通过取消永磁体的设置，能够减小磁性液体密封装置的轴向尺寸，同时避免永磁体加工过程中产生的误差导致磁性液体密封装置耐压能力不足，使磁性液体密封装置具有结构紧凑、安全可靠和适应多种工况的特点。

在一些实施例中，所述轴套采用永磁材料制成且相邻所述轴套的充磁方向相反。

在一些实施例中，所述轴套的外周面设有沿该轴套周向延伸的多个极齿，多个所述极齿沿该轴套的轴向间隔布置，磁性液体吸附在所述极齿上。

在另一些实施例中，所述极靴的内周面上设有沿该极靴周向延伸的多个极齿，多个所述极齿沿该极靴的轴向间隔布置，磁性液体吸附在所述极齿上。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括导磁环，所述导磁环套在所述转轴外面，且位于相邻所述极靴之间。

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，所述极靴和所述导磁环位于相邻所述轴承之间。

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转轴外面且位于所述壳体的一端，所述第二端盖套在所述转轴外面且位于所述壳体的另一端。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括密封圈，所述密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设在所述极靴外周面上的凹槽内，所述第二密封圈设在所述轴套内周面上的凹槽内。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括隔磁环，所述隔磁环套在所述转轴外面且位于彼此相邻的所述轴承与所述极靴之间。

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转轴上且位于所述轴套在所述转轴的轴向上两端、所述轴承与第一端盖之间和所述轴承与第二端盖之间。

附图说明

图1是根据本发明一些实施例的磁性液体密封装置的结构示意图。

图2是根据本发明另一些实施例的磁性液体密封装置的结构示意图。

附图标记：

壳体1，筒体11，第一端盖12，第二端盖13，转轴2，轴套3，极齿31，极靴4，导磁环5，轴承6，密封圈7，第一密封圈71，第二密封圈72，隔磁环8，定位环9。

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、转轴、多个轴套和多个极靴，壳体内具有腔室，转轴可转动地设在腔室内，轴套套设在转轴上以随转轴转动，多个轴套在转轴的轴向上间隔布置，极靴套在轴套外面，多个极靴与多个轴套一一对应，极靴的内周面与轴套的外周面在转轴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。

如图1所示，壳体内的腔室内穿设有转轴，转轴可转动，转轴的外面套有多个轴套，轴套随转轴的转动而转动，每个轴套的外面都套有一个极靴，多个极靴左右间隔布置，极靴的内周面与对应轴套的外周面在图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。

根据本发明实施例的磁性液体密封装置通过取消永磁体的设置，能够减小磁性液体密封装置的轴向尺寸，同时避免永磁体加工过程中产生的误差导致磁性液体密封装置耐压能力不足，使磁性液体密封装置具有结构紧凑、安全可靠和适应多种工况的特点。

在一些实施例中，轴套采用永磁材料制成且相邻轴套的充磁方向相反。轴套采用永磁材料以提供磁场，为形成完整的磁回路，相邻轴套的充磁方向不能相同。

在一些实施例中，轴套的外周面设有沿该轴套周向延伸的多个极齿，多个极齿沿该轴套的轴向间隔布置，磁性液体吸附在极齿上。

如图1所示，轴套的外周面上沿左右方向上间隔布置有多个极齿，极齿的外周面与极靴的内周面在图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。

在另一些实施例中，极靴的内周面上设有沿该极靴周向延伸的多个极齿，多个极齿沿该极靴的轴向间隔布置，磁性液体吸附在极齿上。

如图2所示，极靴的内周面上沿左右方向上间隔布置有多个极齿，极齿的内周面与轴套的外周面在图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。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括导磁环，导磁环套在转轴外面，且位于相邻极靴之间。如图1-2所示，转轴的外面套有导磁环，导磁环位于相邻极靴之间，用于将通过极靴的磁场传递到相邻极靴上，以形成完整的磁回路，实现密封。

在一些实施例中，转轴由设在腔室内的多个轴承可转动地支承，极靴和导磁环位于相邻轴承之间。如图1-2所示，转轴的外面套有多个轴承，多个轴承左右间隔布置，相邻轴承之间设有极靴和导磁环。

在一些实施例中，壳体包括筒体、第一端盖和第二端盖，第一端盖套在转轴外面且位于壳体的一端，第二端盖套在转轴外面且位于壳体的另一端。

如图1-2所示，筒体的左端设有第一端盖，筒体的右端设有第二端盖，第一端盖的右侧设有轴承，第二端盖的左侧也设有轴承，第一端盖和第二端盖将筒体密封，形成密封腔室，使密封效果更好。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括密封圈，密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈设在极靴外周面上的凹槽内，第二密封圈设在轴套内周面上的凹槽内。

如图1-2所示，极靴与筒体之间设有第一密封圈，轴套与转轴之间设有第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈可防止极靴和轴套处密封不严，引起的磁性液体泄漏。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括隔磁环，隔磁环套在转轴外面且位于彼此相邻的轴承与极靴之间。如图1-2所示，转轴的外面还套有隔磁环，隔磁环位于轴承的右侧，隔磁环的右侧为极靴。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括定位环，定位环套设在转轴上且位于轴套在转轴的轴向上两端、轴承与第一端盖之间和轴承与第二端盖之间。如图1-2所示，转轴的外面还套有定位环，轴套的左右两端设有定位环，用于固定轴套的位置，第一端盖右侧的轴承的左侧和第二端盖左侧的轴承的右侧也设定位环，用于固定轴承的位置，从而使腔室内的轴承、轴套位置不会发生左右移动，以保证磁性液体的密封效果。

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 (6)

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；

多个轴套，所述轴套套设在所述转轴上以随所述转轴转动，多个所述轴套在所述转轴的轴向上间隔布置；

多个极靴，所述极靴套在所述轴套外面，多个所述极靴与多个所述轴套一一对应，所述极靴的内周面与所述轴套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；

导磁环，所述导磁环套在所述转轴外面，且位于相邻所述极靴之间，用于将通过极靴的磁场传递到相邻极靴上，以形成完整的磁回路；

密封圈，所述密封圈包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设在所述极靴外周面上的凹槽内，所述第二密封圈设在所述轴套内周面上的凹槽内；

隔磁环，所述隔磁环套在所述转轴外面且位于彼此相邻的轴承与所述极靴之间；

所述轴套采用永磁材料制成且相邻所述轴套的充磁方向相反，以形成完整的磁回路。

2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴套的外周面设有沿该轴套周向延伸的多个极齿，多个所述极齿沿该轴套的轴向间隔布置，磁性液体吸附在所述极齿上。

3.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述极靴的内周面上设有沿该极靴周向延伸的多个极齿，多个所述极齿沿该极靴的轴向间隔布置，磁性液体吸附在所述极齿上。

4.根据权利要求3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，所述极靴和所述导磁环位于相邻所述轴承之间。

5.根据权利要求4所述的磁性液体密封装置，其特征在于，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转轴外面且位于所述壳体的一端，所述第二端盖套在所述转轴外面且位于所述壳体的另一端。

6.根据权利要求5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转轴上且位于所述轴套在所述转轴的轴向上两端、所述轴承与第一端盖之间和所述轴承与第二端盖之间。

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