CN113074255B - 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，包括外壳、转轴、极靴组件、质量块、连杆、第一轴承、复位件、磁性液体等。转轴从外壳内穿过，转轴上设有渐变段，极靴组件套设在渐变段外周壁上，极靴组件和转轴配合部位填充有磁性液体，质量块、连杆、第一轴承、极靴组件、复位件沿轴向依次布置在外壳内，质量块可在转轴的带动下，利用离心力推动连杆和第一轴承移动，进一步推动极靴组件向渐变段直径增大的一侧移动，由此极靴组件的内周壁与渐变段的外周壁之间的密封间隙可逐渐减小，磁性液体活动的空间变小，内部压能增大。本发明的磁性液体密封装置，能够自动调节密封间隙，在高转速的工况下，具有良好的密封效果。

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，具体涉及一种磁性液体密封装置。

背景技术

磁性液体是随着科技的发展出现的一种新型功能材料，具有磁性材料的可磁化性能和液体的可流动性。磁性液体密封技术由于其具有零泄漏、无磨损、寿命长、结构简单等优点被越来越多的行业所使用。在相关技术中，磁性液体密封装置在高转速工况下，部分磁性液体容易受到离心作用而离开转轴表面，造成密封效果不佳。

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，本发明实施例提出一种磁性液体密封装置，该磁性液体密封装置能够自动调节密封间隙，在高转速的工况下，加强密封作用，提高密封效果。

根据本发明实施例的磁性液体密封装置包括外壳、转轴、极靴组件、质量块、连杆、第一轴承、复位件。所述外壳内设有内腔；至少部分所述转轴可转动地配合在所述内腔内，所述转轴包括渐变段，所述渐变段位于所述内腔内，所述渐变段具有第一端和第二端，所述渐变段的横截面沿着从所述渐变段的第一端至所述渐变段的第二端的方向逐渐增大；所述极靴组件设在所述内腔内且套设在所述渐变段的外周侧，所述极靴组件的外周壁与所述外壳的内周壁密封配合，且所述极靴组件沿着所述渐变段的轴向可移动，所述极靴组件的内周壁通过磁性液体与所述转轴的外周壁磁性液体密封；所述第一轴承设在所述渐变段的第一端的外侧并环绕在所述转轴的外周，所述第一轴承位于所述极靴组件和所述质量块之间，所述连杆的第一端与所述质量块铰接，所述连杆的第二端与所述第一轴承相连，且所述连杆的第二端沿着所述第一轴承的径向可移动，所述质量块与所述转轴铰接，所述质量块在所述转轴转动时可向所述转轴外侧离心移动并通过所述连杆将所述极靴组件向所述渐变段的第二端顶推；所述复位件设在所述外壳内，且所述复位件与所述极靴组件相连以在所述转轴减速或静止时复位所述极靴组件。

根据本发明实施例的磁性液体密封装置，在转轴上设置质量块和推杆等零件，可利用转轴高速旋转产生的离心力，推动极靴组件，调整极靴组件和转轴之间的密封间隙，在高转速的工况下，依然能够保持良好的密封效果。

在一些实施例中，所述渐变段的轴向截面为截锥形，所述极靴组件的内周壁和渐变段的外周壁之间形成间隔环槽，所述间隔环槽的宽度尺寸M沿着所述渐变段的轴向保持不变。

在一些实施例中，所述极靴组件设有多个极靴单元，所述极靴单元包括第一极靴、第二极靴和永磁体，所述永磁体夹紧固定在所述第一极靴和所述第二极靴之间，所述间隔环槽包括第一间隔环槽和第二间隔环槽，所述第一间隔环槽形成在所述第一极靴的内周壁和所述渐变段的外周壁之间，所述第二间隔环槽形成在所述第二极靴的内周壁和所述渐变段的外周壁之间。

在一些实施例中，所述第一极靴的外周壁上设有第一密封环槽，所述第一密封环槽沿着所述第一极靴的周向延伸，所述第一密封环槽内配合有第一密封圈，所述第二极靴的外周壁上设有第二密封环槽，所述第二密封环槽沿着所述第二极靴的周向延伸，所述第二密封环槽内配合有第二密封圈。

在一些实施例中，所述极靴组件的外周壁和所述外壳的内周壁的一者上设有第一滑槽、另一者上设有第一滑块，所述第一滑槽沿着所述转轴的轴向延伸，所述第一滑块配合在所述第一滑槽内并沿着所述第一滑槽可移动。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和所述第三轴承均设在所述内腔内，所述质量块、所述连杆、所述第一轴承、所述极靴组件均位于所述第二轴承和所述第三轴承之间，所述转轴转动配合在所述第二轴承和所述第三轴承的内圈内，所述第二轴承设在所述渐变段的第一端的外侧，所述第三轴承设在所述渐变段的第二端的外侧，所述复位件连接在所述极靴组件和所述第三轴承之间。

在一些实施例中，所述第一滑槽的长度尺寸L1大于所述第三轴承和所述极靴组件之间的间隔尺寸L2。

在一些实施例中，所述第一轴承包括第一环形盖、滚珠和第二环形盖，所述滚珠夹紧固定在所述第一环形盖和所述第二环形盖之间，所述连杆的第二端与所述第一环形盖相连，所述第二环形盖与所述极靴组件相连，所述第一环形盖上设有第二滑槽，所述第二滑槽沿着所述第一环形盖的径向延伸，所述连杆的第二端设有配合在所述第二滑槽内的第二滑块。

在一些实施例中，所述质量块、所述连杆、所述第二滑槽均设有多个，多个所述质量块、多个所述连杆、多个所述第二滑槽均沿着所述转轴的周向间隔排布，多个所述连杆的第一端一一对应地与多个所述质量块铰接，多个所述连杆的第二端均通过第二滑块一一对应地配合在多个所述第二滑槽内。

在一些实施例中，所述外壳包括筒体和端盖，所述筒体的第一端设有连接法兰，所述端盖设在所述筒体的第二端，所述转轴穿过所述连接法兰和所述端盖。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的运动转态示意图。

图2是根据本发明另一实施例的静止状态示意图。

图3是根据本发明另一实施例的运动状态示意图。

图4是根据本发明的实施例间隔环槽示意图。

图5是根据本发明的实施例的质量块安装示意图。

图6是根据本发明的实施例的固定环剖面示意图。

图7是根据本发明实施例连杆安装示意图。

附图标记：

外壳1；筒体11；端盖12；

转轴2；渐变段21；固定环22；销钉23；

第二轴承3；挡圈31；

质量块4；连杆5；第二滑块51；

第一轴承6；第二滑槽61；

极靴组件7；第一极靴71；第一间隔环槽710；第一密封圈711；

第二极靴72；第二间隔环槽720；第二密封圈721；

永磁体73；第一滑槽74；第一滑块75；

磁性液体8；磁回路81；

复位件9；

第三轴承10。

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1-6所示，根据本发明实施例的磁性液体密封装置包括外壳1、转轴2、极靴组件7、质量块4、连杆5、第一轴承6、复位件9。

外壳1内设有内腔。至少部分转轴2可转动地配合在内腔内，转轴2包括渐变段21，渐变段21位于内腔内，渐变段21具有第一端和第二端，渐变段21的横截面沿着从渐变段21的第一端至渐变段21的第二端的方向逐渐增大。

具体地，如图1-3所示，渐变段21的第一端即为渐变段21的左端，渐变段21的第二端即为渐变段21的右端。

外壳1横截面为环形，内有空腔。转轴2沿着左右方向延伸，转轴2从空腔内穿过且可以在空腔内旋转。转轴2可以包括两段直径相同的轴段，转轴2左侧的轴段直径较小，转轴2右侧的轴段直径较大。在这两个轴段之间设有渐变段21，渐变段21整体位于空腔内，渐变段21的直径沿着从左向右的方向逐渐增大。

可以理解的是，在其他一些实施例中，渐变段21也可设计成方轴；在另一些实施例中，转轴2也可以整体为锥圆柱状，此时，渐变段21为转轴2中间的一部分。

极靴组件7设在内腔内且套设在渐变段21的外周侧，极靴组件7的外周壁与外壳1的内周壁密封配合，且极靴组件7沿着渐变段21的轴向可移动，极靴组件7的内周壁通过磁性液体8与转轴2的外周壁磁性液体密封。

具体地，如图1-3所示，空腔内还设有极靴组件7，极靴组件7整体为环形，极靴组件7的内周壁和渐变段21的外周壁间隙配合，且在两者的环形间隙内填充有磁性液体8，极靴组件7的内周壁与渐变段21的外周壁通过磁性液体8实现密封配合，极靴组件7的外周壁与外壳1的内周壁密封配合。需要说明的是，极靴组件7可以沿着左右方向相对渐变段21移动，在极靴组件7的内周壁与渐变段21的外周壁间隙配合，且渐变段21可以在极靴组件7内自由转动。

需要说明的是，极靴组件7在渐变段21附近能产生环状的磁场分布，磁性液体8会在周围磁场的作用下，形成环形的密封层，从而达到密封的目的。

需要说明的是，渐变段21的轴向长度大于极靴组件7的轴向长度。由此，满足了极靴组件7沿着渐变段21的轴向移动的要求。

第一轴承6设在渐变段21的第一端的外侧并环绕在转轴2的外周，第一轴承6位于极靴组件7和质量块4之间，连杆5的第一端与质量块4铰接，连杆5的第二端与第一轴承6相连，且连杆5的第二端沿着第一轴承6的径向可移动，质量块4与转轴2铰接，质量块4在转轴2转动时可向转轴2外侧离心移动并通过连杆5将极靴组件7向渐变段21的第二端顶推。

具体地，如图1-3所示，在极靴组件7左侧，沿着从右向左的方向依次设有第一轴承6、连杆5和质量块4。第一轴承6设在极靴组件7的左侧，第一轴承6的内圈与转轴2配合且可以绕转轴2转动，在第一轴承6的左侧设有连杆5，第一轴承6的右侧与极靴组件7紧密连接。

连杆5的左端与质量块4铰接，连杆5的右端连接在第一轴承6的左侧面，连杆5的右端可以在第一轴承6的径向方向移动。质量块4上设有两个铰接位置，两个铰接点分别为第一铰接位置和第二铰接位置，其中第一个铰接位置即为与连杆5铰接的位置，由此，质量块移动时可以带动连杆5移动。第二个铰接位置即为与转轴2铰接的位置，质量块4可以绕着第二铰接位置进行左右方向的摆动。当转轴2转动时，质量块4可以随着转轴2一起绕转轴2的轴向转动。

需要说明的是，第二铰接位置位于质量块和第一轴承之间，由此，当转轴2的转速较高的时候，质量块4在离心力的作用下逐渐背离转轴2的外周面并向右移动。由此，质量块4可带动连杆5向右移动，并推动第二轴承3右移，进一步推动极靴组件7向右移动。

复位件9设在外壳1内，且复位件9与极靴组件7相连以在转轴2减速或静止时复位极靴组件7。

具体地，如图1-3所示，外壳1内还设有复位件9，复位件9具有弹性，复位件9位于极靴组件7的右侧并与极靴组件7相连。当转轴2的转速减小的时候，复位件9将极靴组件7向左推动，从而将极靴组件7移动到初始位置。

需要说明的是，复位件9始终处于压缩转态，当转轴2静止时，复位件9依然具有向左的推力，使得极靴组件7和第一轴承6紧保持紧密连接。

可以理解的是，在其他一些实施例中，复位件9也可以位于极靴组件7的左侧，当极靴组件7向右移动时，复位件9被拉伸，极靴组件7可以在复位件9的拉力作用下进行复位。

根据本发明实施例的磁性液体密封装置，在转轴2高速旋转时，质量块4可随着转轴2转动，并在离心力的作用下推动极靴组件7向右移动，不需要额外的动力推动极靴组件7，节约能耗。此外，在转轴2与极靴组件7配合的部位设置渐变段21，由于渐变段21的直径从左向右逐渐增大，所以极靴组件7的内周壁和渐变段21的外周壁之间的间隙越来越小，磁性液体8活动的空间变小，磁性液体8内部的压能增大，进而加强了密封效果。在转轴2减速的时候，复位件9可以推动极靴组件7向左移动。该磁性液体8密封装置能够自动调节密封间隙，设计精巧，可在高转速的工况下保持良好的密封效果。

在一些实施例中，渐变段21的轴向截面为截锥形，极靴组件7的内周壁和渐变段21的外周壁之间形成间隔环槽，间隔环槽的宽度尺寸M沿着渐变段21的轴向保持不变。

如图1-4所示，渐变段21在左右方向的截面为截锥形，极靴组件7的内周壁和渐变段21的外周壁之间有间隙，形成间隔环槽，间隔环槽环绕在渐变段21的外周，间隔环槽内填充有磁性液体8。

在极靴组件7移动的过程中，间隔环槽的宽度尺寸M在左右方向始终保持一致，由此，可保证磁性液体8均匀填充在渐变段21的外周，保证间隔环槽内各个部位都有良好的密封效果。

需要说明的是，由于渐变段21的直径沿着从左至右的方向逐渐变大，当极靴组件7向右移动的时候，间隔环槽的宽度尺寸M减小，当极靴组件7向左移动的时候，间隔环槽的宽度尺寸M增大。

间隔环槽的宽度尺寸M保持一致的设计能够使磁性液体8分布的更加均匀，由此可以保证密封效果的各项同性。

在一些实施例中，极靴组件7设有多个极靴单元，极靴单元包括第一极靴71、第二极靴72和永磁体73，永磁体73夹紧固定在第一极靴71和第二极靴72之间，间隔环槽包括第一间隔环槽710和第二间隔环槽720，第一间隔环槽710形成在第一极靴71的内周壁和渐变段21的外周壁之间，第二间隔环槽720形成在第二极靴72的内周壁和渐变段21的外周壁之间。

如图1-4所示，极靴组件7包括有多个极靴单元，每个极靴单元都设有在左右方向间隔布置的第一极靴71和第二极靴72，永磁体73布置在两个第一极靴71和第二极靴72之间，永磁体73的左侧为N极，右侧为S极，永磁体73的两侧与第一极靴71和第二极靴72贴合配合。间隔环槽包括第一间隔环槽710和第二间隔环槽720，第一极靴71的内周壁与渐变段21的外周壁之间形成第一间隔环槽710，第二极靴72的内周壁与渐变段21的外周壁之间形成第二间隔环槽720，第一间隔环槽710的宽度尺寸M和第二间隔环槽720宽度尺寸M保持一致。

需要说明的是，如图4所示，当永磁体73的左侧为S极右侧为N极布置时，磁感线从永磁体73的N极出发，经过第二极靴72，并从转轴2中穿过，再穿过第一极靴71后，最终回到永磁体73的S极，形成完整的磁回路81。

可以理解的是，在本实施例中，永磁体73的极性可相反布置，永磁体73的左侧为S极，永磁体73右侧为N极。

在本实施例中，极靴组件7只设有一个极靴单元。可以理解的是，在其他一些实施例中，极靴组件7可设有多个极靴单元，相邻的两个极靴单元的连接部位可共用一个极靴。需要说明的是，间隔环槽的数量和极靴的数量相等。

需要说明的是，当极靴组件7设置有多个极靴单元时，在共用的极靴的两侧布置的两个永磁体73的极性相反布置，保证相邻的两个磁回路81经过共用的极靴时，磁回路81方向一致，避免磁场紊乱。

可以理解的是，在每个极靴单元内，永磁体73的数量不唯一，例如在其他一些实施例中，为了增强密封效果，在一个极靴单元内可以设置多个紧密相连的永磁体73，相邻的两个永磁体73的极性布置方向相同，多个永磁体73可以吸附在一起。

需要说明的是，在极靴的内周壁上可以设有多个间隔布置的环形凹槽，任意相邻两个环形凹槽之间形成极齿，在极齿上磁感线聚集，磁性液体8会在磁力线聚集的极齿处被吸附，进而形成一个“O”型的密封圈，该密封圈起密封的作用。

在一些实施例中，第一极靴71的外周壁上设有第一密封环槽，第一密封环槽沿着第一极靴71的周向延伸，第一密封环槽内配合有第一密封圈711，第二极靴72的外周壁上设有第二密封环槽，第二密封环槽沿着第二极靴72的周向延伸，第二密封环槽内配合有第二密封圈721。

如图1-3所示，第一极靴71的外周壁上设有沿第一极靴71的周向方向延伸的第一密封环槽，第一密封环槽内安装有第一密封圈711。第二极靴72的外周壁上设有沿第二极靴72的周向方向延伸的第二密封环槽，第二密封环槽内安装有第二密封圈721。由此，既满足了极靴组件7沿着左右方向滑移的需要，也保证了极靴组件7和外壳1的内周壁之间密封的要求。

可以理解的是，在其他一些实施例中，第一密封环槽和第二密封环槽也可以设在外壳1的内周壁上。

在一些实施例中，极靴组件7的外周壁和外壳1的内周壁的一者上设有第一滑槽74、另一者上设有第一滑块75，第一滑槽74沿着转轴2的轴向延伸，第一滑块75配合在第一滑槽74内并沿着第一滑槽74可移动。

如图1所示，在本实施例中，外壳1的内周壁上设有第一滑块75，极靴组件7的外周壁上设有第一滑槽74，第一滑槽74和第一滑块75均在左右方向延伸，第一滑块75可以在第一滑槽74内左右移动，第一滑槽74和第一滑轨的设置，可以保证极靴组件7只在左右方向移动，避免极靴组件7相对外壳1转动。

需要说明的是，第一滑槽74和第一滑块75的位置可互换。在一些实施例中，第一滑槽74的数量可以为多个，且沿极靴组件7的周向间隔布置。第一滑块75的数量为多个，且沿着壳体的内周壁间隔布置，并与第一滑槽74一一对应。

在一些实施例中，磁性液体8密封装置还包括第二轴承3和第三轴承10，第二轴承3和第三轴承10均设在内腔内，质量块4、连杆5、第一轴承6、极靴组件7均位于第二轴承3和第三轴承10之间，转轴2转动配合在第二轴承3和第三轴承10的内圈内，第二轴承3设在渐变段21的第一端的外侧，第三轴承10设在渐变段21的第二端的外侧，复位件9连接在极靴组件7和第三轴承10之间。

如图1-3所示，在内腔的最左端设有第二轴承3，在内腔的最右端设有第三轴承10。质量块4、连杆5、第一轴承6、极靴组件7均位于第二轴承3和第三轴承10之间。

转轴2从第二轴承3的内圈和第三轴承10的内圈穿过且可以转动。第二轴承3设在渐变段21的左端的轴段，第三轴承10设在渐变段21右端的轴段，复位件9位于第三轴承10和极靴组件7之间，复位件9与第三轴承10的外圈连接，复位件9不会相对转轴2发生转动。

优选地，复位件9选用弹簧。

需要说明的是，在其他一些实施例中，第二轴承3的内径和第三轴承10的内径可以不等，以配合转轴2两端不同直径的轴段。

可以理解的是，在其他一些实施例中，极靴组件7右端的极靴与转轴2止转连接的方式不唯一，如图2和图3所示，第一滑槽74也可设在极靴组件7的右侧，第一滑块75设在第三轴承10的外周壁，采用该种设计也可实现极靴组件7与转轴2的止转连接。

在一些实施例中，第一滑槽74的长度尺寸L1大于第三轴承10和极靴组件7之间的间隔尺寸L2。

如图1所示，当第一滑槽74设置在极靴组件7上的时候，第一滑槽74在左右方向的长度L1，大于第三轴承10和极靴组件7的间距L2。若L1小于L2，会出现极靴组件7从第一滑槽74上脱落的情况，装置无法使用，进一步影响密封效果。

需要说明的是，当第一滑槽74设置在外壳1内周壁上的时候，第一滑槽74的长度L1依然大于第三轴承10和极靴组件7之间的间隔尺寸L2，且第一滑槽74的长度尺寸l1大于第一滑块75的长度尺寸，由此可保证第一滑块75可在第一滑槽74内左右移动。

在一些实施例中，第一轴承6包括第一环形盖、滚珠和第二环形盖，滚珠夹紧固定在第一环形盖和第二环形盖之间，连杆5的第二端与第一环形盖相连，第二环形盖与极靴组件7相连，第一环形盖上设有第二滑槽61，第二滑槽61沿着第一环形盖的径向延伸，连杆5的第二端设有配合在第二滑槽61内的第二滑块51。

如图1-3所示，第一轴承6包括从左向右依次布置的第一环形盖、滚珠和第二环形盖，滚珠夹在第一环形盖和第二环形盖之间，连杆5的右端与第一环形盖滑动连接。在第一极靴71的左侧面上设有环形凹槽，第二环形盖镶嵌在环形凹槽里。在转轴2旋转时，第二环形盖不随转轴2转动，第一环形盖内圈与转轴2止转连接，可随着转轴2一起转动并相对第二环形盖转动。

如图7所示，在第一环形盖的左侧面上设有多个沿第一环形盖的径向延伸的第二滑槽61，连杆5的右端设有第二滑块51，第二滑块51可以在第二滑槽61内滑动。

需要说明的是，由于复位件9会始终向第二环形盖施加方向朝左的作用力，由此，第一环形盖和第二环形盖会始终将滚珠夹紧固定，从而避免了在第一环形盖左移时，第一环形盖和第二环形盖之间的间距会变大而容易造成滚珠掉落的情况。可以理解的是，在其他一些实施例中，第一轴承6也可以设计为一体的形式，即第一环形盖和第二环形盖之间的间距不可调，第一轴承6会整体移动。

在一些实施例中，质量块4、连杆5、第二滑槽61均设有多个，多个质量块4、多个连杆5、多个第二滑槽61均沿着转轴2的周向间隔排布，多个连杆5的第一端一一对应地与多个质量块4铰接，多个连杆5的第二端均通过第二滑块51一一对应地配合在多个第二滑槽61内。

如图1-3所示，质量块4、连杆5、第二滑槽61均设有多个且三者的数量相同，质量块4、连杆5、滑槽为一一对应的关系且三者均沿着转轴2的周向间隔均匀布置。每个连杆5的左端与对应的质量块4铰接，每个连杆5的右端通过第二滑块51与对应的第二滑槽61配合在一起。

需要说明的是，质量块的数量最少为两个，在其他一些实施例中，可以是3个、4个、5个等。

可以理解的是，在其他一些实施例中，质量块4的形状、大小根据实际工况进行设计。优选的，形状为球形。

需要说明的是，如图5和图6所示，在渐变段21左侧的轴段上设有固定环22，固定环22的根部焊接在转轴2上，固定环22的外周间隔设有多个垂直于转轴2的轴向布置的销钉23，质量块4与销钉23铰接且可绕销钉23的轴向转动。

在一些实施例中，外壳1包括筒体11和端盖12，筒体11的第一端设有连接法兰，端盖12设在筒体11的第二端，转轴2穿过连接法兰和端盖12。

如图1-3所示，外壳1包括筒体11和端盖12，筒体11左端的中部开有圆孔，转轴2的左侧轴段从筒体11左侧的圆孔中伸出。筒体11左端的外周设有连接法兰，用于和外部设备连接。端盖12位于筒体11的右端，端盖12的中心开有圆孔，转轴2的右侧轴段从端盖12中部的圆孔中伸出。由此，方便了磁性液体密封装置的装配。

需要说明的是，第二轴承3和筒体11之间设有挡圈31。

可以理解的是，筒体11可以根据需要拆分成多段，如图2和图3所示，在一些实施例中，为了便于安装内部零件，可将筒体11分成左右两段并在连接部位用密封圈密封。

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，除非另有明确具体地限定。

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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述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)

1.一种磁性液体密封装置，其特征在于，包括：

外壳，所述外壳内设有内腔；

转轴，至少部分所述转轴可转动地配合在所述内腔内，所述转轴包括渐变段，所述渐变段位于所述内腔内，所述渐变段具有第一端和第二端，所述渐变段的横截面沿着从所述渐变段的第一端至所述渐变段的第二端的方向逐渐增大；

极靴组件，所述极靴组件设在所述内腔内且套设在所述渐变段的外周侧，所述极靴组件的外周壁与所述外壳的内周壁密封配合，且所述极靴组件沿着所述渐变段的轴向可移动，所述极靴组件的内周壁通过磁性液体与所述转轴的外周壁磁性液体密封；

质量块、连杆和第一轴承，所述第一轴承设在所述渐变段的第一端的外侧并环绕在所述转轴的外周，所述第一轴承位于所述极靴组件和所述质量块之间，所述连杆的第一端与所述质量块铰接，所述连杆的第二端与所述第一轴承相连，且所述连杆的第二端沿着所述第一轴承的径向可移动，所述质量块与所述转轴铰接，所述质量块在所述转轴转动时可向所述转轴外侧离心移动并通过所述连杆将所述极靴组件向所述渐变段的第二端顶推；

复位件，所述复位件设在所述外壳内，且所述复位件与所述极靴组件相连以在所述转轴减速或静止时复位所述极靴组件。

2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述渐变段的轴向截面为截锥形，所述极靴组件的内周壁和渐变段的外周壁之间形成间隔环槽，所述间隔环槽的宽度尺寸M沿着所述渐变段的轴向保持不变。

3.根据权利要求2所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述极靴组件设有多个极靴单元，所述极靴单元包括第一极靴、第二极靴和永磁体，所述永磁体夹紧固定在所述第一极靴和所述第二极靴之间，所述间隔环槽包括第一间隔环槽和第二间隔环槽，所述第一间隔环槽形成在所述第一极靴的内周壁和所述渐变段的外周壁之间，所述第二间隔环槽形成在所述第二极靴的内周壁和所述渐变段的外周壁之间。

4.根据权利要求3所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一极靴的外周壁上设有第一密封环槽，所述第一密封环槽沿着所述第一极靴的周向延伸，所述第一密封环槽内配合有第一密封圈，所述第二极靴的外周壁上设有第二密封环槽，所述第二密封环槽沿着所述第二极靴的周向延伸，所述第二密封环槽内配合有第二密封圈。

5.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述极靴组件的外周壁和所述外壳的内周壁的一者上设有第一滑槽、另一者上设有第一滑块，所述第一滑槽沿着所述转轴的轴向延伸，所述第一滑块配合在所述第一滑槽内并沿着所述第一滑槽可移动。

6.根据权利要求5所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第二轴承和第三轴承，所述第二轴承和所述第三轴承均设在所述内腔内，所述质量块、所述连杆、所述第一轴承、所述极靴组件均位于所述第二轴承和所述第三轴承之间，所述转轴转动配合在所述第二轴承和所述第三轴承的内圈内，所述第二轴承设在所述渐变段的第一端的外侧，所述第三轴承设在所述渐变段的第二端的外侧，所述复位件连接在所述极靴组件和所述第三轴承之间。

7.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一滑槽的长度尺寸L1大于所述第三轴承和所述极靴组件之间的间隔尺寸L2。

8.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一轴承包括第一环形盖、滚珠和第二环形盖，所述滚珠夹紧固定在所述第一环形盖和所述第二环形盖之间，所述连杆的第二端与所述第一环形盖相连，所述第二环形盖与所述极靴组件相连，所述第一环形盖上设有第二滑槽，所述第二滑槽沿着所述第一环形盖的径向延伸，所述连杆的第二端设有配合在所述第二滑槽内的第二滑块。

9.根据权利要求8所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述质量块、所述连杆、所述第二滑槽均设有多个，多个所述质量块、多个所述连杆、多个所述第二滑槽均沿着所述转轴的周向间隔排布，多个所述连杆的第一端一一对应地与多个所述质量块铰接，多个所述连杆的第二端均通过第二滑块一一对应地配合在多个所述第二滑槽内。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述外壳包括筒体和端盖，所述筒体的第一端设有连接法兰，所述端盖设在所述筒体的第二端，所述转轴穿过所述连接法兰和所述端盖。

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