CN113154046B - 磁液自补充的磁性液体密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种磁液自补充的磁性液体密封装置，所述磁液自补充的磁性液体密封装置包括壳体、轴、轴套、多孔介质和密封单元，壳体具有腔室，轴可枢转地设在腔室内，轴的至少一端从腔室内伸出，轴套套设在轴上且位于腔室内，轴套的内周面和轴的外周面中的至少一者设有安装槽，轴套上设有沿其径向方向贯穿轴套的第一通孔，第一通孔具有进液口和出液口，进液口和安装槽连通，多孔介质设在安装槽内，多孔介质内填充有磁性液体，密封单元穿设在轴套上，且密封单元与出液口在轴的径向方向上相对。本发明磁液自补充的磁性液体密封装置具有结构简单、使用方便、能够自动补充磁性液体等优点。

Description

磁液自补充的磁性液体密封装置

技术领域

本发明涉及机械工程密封领域，具体地，涉及一种磁液自补充的磁性液体密封装置。

背景技术

密封是机械工程领域中的一种重要技术手段，主要用于防止密封介质泄漏，磁性液体密封是一种可以实现零泄漏的非接触式密封，在一些高端工业场合具有不可替代的作用。

相关技术中，磁在磁性液体密封装置中，磁性液体为一次注入，当在转速较高、压差较大的工况下时，磁性液体会出现因磁性液体液膜破裂导致的磁液流失，磁液的流失会导致密封能力的下降，磁性液体密封装置拆装较为困难，一旦投入工作后，磁液难以进行补充。

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补充磁性液体方便、结构简单的磁液自补充的磁性液体密封装置。

根据本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置包括：壳体，所述壳体具有腔室；轴，所述轴可枢转地设在所述腔室内，所述轴的至少一端从所述腔室内伸出；轴套，所述轴套套设在所述轴上且位于所述腔室内，所述轴套的内周面和所述轴的外周面中的至少一者设有安装槽，所述轴套上设有沿其径向方向贯穿所述轴套的第一通孔，所述第一通孔具有进液口和出液口，所述进液口和所述安装槽连通；多孔介质，所述多孔介质设在所述安装槽内，所述多孔介质内填充有磁性液体；密封单元，所述密封单元穿设在所述轴套上，且所述密封单元与所述出液口在所述轴的径向方向上相对。

根据本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置，通过设置在安装槽内设置填充有磁性液体的多孔介质，从而当密封单元内的磁性液体泄露或不足时，多孔介质内的磁性液体可自动对密封单元进行补充，保证了密封单元的密封性能。

在一些实施例中，所述轴套的一端和所述轴的一端中的至少一者设有沿其轴向方向延伸的第二通孔，所述第二通孔的一端与所述安装槽连通，所述磁液自补充的磁性液体密封装置还包括进气组件，所述进气组件与所述第二通孔的另一端配合，用于将所述多孔介质内的磁性液体吹入所述密封单元内。

在一些实施例中，所述进气组件包括活塞杆，所述活塞杆的至少部分穿设在第二通孔内且可沿所述第二通孔的长度方向移动。

在一些实施例中，所述多孔介质的外周面与所述安装槽的内周面粘贴起来，以便所述多孔介质随着所述轴套同步转动。

在一些实施例中，所述密封单元包括：至少两个极靴，至少两个所述的极靴穿设在所述轴套上且沿所述轴套的轴向方向间隔设置，所述极靴的内周面与所述轴套的外周面沿所述轴套的径向方向间隔设置，所述轴套与所述极靴之间填充有磁性液体；永磁体，所述永磁体套设在所述轴套上，且所述永磁体设在相邻的所述极靴之间。

在一些实施例中，所述第一通孔的所述出液口与所述极靴的内周面相对。

在一些实施例中，所述多孔介质与所述极靴相对。

在一些实施例中，所述第一通孔的内径为0.1mm-0.2mm。

在一些实施例中，所述磁液自补充的磁性液体密封装置还包括紧固件，所述紧固件将所述轴套和所述轴安装在一起。

在一些实施例中，所述磁液自补充的磁性液体密封装置还包括第一密封件，所述第一密封件设在所述轴套和所述轴之间。

附图说明

图1是本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置结构示意图。

图2是图1中A的局部放大图。

附图标记：

磁液自补充的磁性液体密封装置100；

壳体1；轴2；轴套3；第一通孔31；进液口311；出液口312；第二通孔32；安装槽33；多孔介质4；密封单元5；极靴51；永磁体52；活塞杆6；第一密封件7；第二密封件8；隔磁环9；第一隔磁环91；第二隔磁环92；第一轴承10；第二轴承101。

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1-2描述根据本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置。

如图1-2所示，根据本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置100，包括壳体1、轴2、轴套3、多孔介质4和密封单元5。

壳体1具有腔室。具体地，如图1所示，壳体1左端具有法兰部，法兰部上设有多个螺纹孔，法兰部适于与密封腔(例如反应釜或反应槽)外的法兰相连，且法兰部邻近密封腔设置。

轴2可枢转地设在腔室内，轴2的至少一端从腔室内伸出。具体地，如图1所示，轴22沿左右方向延伸，轴22的左右两端均伸出壳体1外，且轴22的左端伸出壳体1内，使得轴22伸入密封腔内，从而对密封腔内的介质进行搅拌。

轴套3套设在轴2上且位于腔室内，轴套3的内周面和轴2的外周面中的至少一者设有安装槽33，轴套3上设有沿其径向方向贯穿轴套3的第一通孔31，第一通孔31具有进液口311和出液口312，进液口311和安装槽33连通。具体地，所述轴套3的内周面设有沿轴套3的轴向延伸的安装槽33，安装槽33的内周面设有贯穿轴套3的第一通孔31，第一通孔31具有进液口311和出液口312，进液口311和安装槽33连通。

多孔介质4设在安装槽33内，多孔介质4内填充有磁性液体。

密封单元5穿设在轴套3上，且密封单元5与出液口312在轴2的径向方向上相对。由此，多孔介质4内的磁性液体通过第一通孔31对密封单元5进行补充。

根据本发明实施例的磁液自补充的磁性液体密封装置100，通过多孔介质4设在安装槽33内，多孔介质4内填充有磁性液体，密封单元5穿设在轴套3上，且密封单元5与出液口312在轴2的径向方向上相对。由此，当密封单元5中的磁性液体流失时，由于轴2的转动将会带动多孔介质4进行转动，由此将多孔介质内的磁性液体通过离心力进入密封单元5内，从而自动对密封单元5进行补充，保证了密封单元5内的磁性液体充足，增大了密封单元5的耐压能力，保证了密封单元5的密封性能，延长了密封单元5的使用寿命。

可以理解的是：多孔介质4由相互贯通的孔洞构成网络结构的材料组成，磁性液体可通过多孔介质4的孔洞浸入多孔介质4内部，且多孔介质4可以选用海绵等介质。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括进气组件，轴套3的一端和轴2的一端中的至少一者设有沿其轴向方向延伸的第二通孔32，第二通孔32的一端与安装槽33连通，第二通孔32的另一端与进气组件配合。由此，可将多孔介质4内的磁性液体吹入密封单元5内，从而对磁性单元5进行补充磁性液体。

在一些实施例中，进气组件包括活塞杆6，活塞杆6的至少部分穿设在第二通孔32内，活塞杆6相对于第二通孔32可沿第二通孔32的长度方向(如图1所示，左右方向)移动。具体地，如图1所示，轴套3的左端设有第二通孔32，且第二通孔32的右端与安装槽33连通，活塞杆6的右端伸入第二通孔32内，当密封单元5内的磁性液体不足时，推动活塞杆6，从而使得多孔介质4内的磁性液体通过第一通孔31对密封单元5进行补充。

可以理解的是，第二通孔32也可以设在轴套3的右端或轴2的右端，且活塞杆6也可以换成微型风机、气囊等。

在一些实施例中，多孔介质4的外周面与安装槽33的内周面粘贴起来，以便多孔介质4随着轴套3同步转动。由此，当密封单元5内的磁性液体不足时，多孔介质4内的磁性液体随着轴2转动，使得磁性液体通过离心力甩入密封单元5内，从而对密封单元5进行补充。

在一些实施例中，密封单元5包括：至少两个极靴51和永磁体52。

至少两个的极靴51穿设在轴套3上且沿轴套3的轴向方向间隔设置，极靴51的内周面与轴套3的外周面沿轴套3的径向方向间隔设置，轴套3与极靴51之间填充有磁性液体。永磁体52套设在轴套3上，且永磁体52设在相邻的极靴51之间。由此，磁体、极靴51和轴套3构成闭合磁路，利用永磁体52在极靴51和轴套3之间产生强弱相间的非均匀磁场，将磁性液体吸附在极齿和轴套3之间，从而使得磁性液体填充在间隙内，产生耐压能力，达到密封的目的。

在一些实施例中，第一通孔31的出液口312与极靴51的内周面相对。具体地，第一通孔31为多个，多个第一通孔31沿轴套3的周向方向均布，且第一通孔31的出液口312与极靴51的内周面相对，由于磁性液体填充在极靴51和轴套3之间，由此可将磁性液体添加到极靴51与轴套3之间的间隙内，避免了磁性液体的浪费。

在一些实施例中，多孔介质4与极靴51相对。由此，减小第一通孔31的长度，从而方便多孔介质4内的磁性液体流入密封间隙内，对密封单元5进行补充，也防止由于第一通孔31过长，导致第一通孔31内残留过多的磁性液体，提高了多孔介质4内的磁性液体的利用率。

在一些实施例中，第一通孔31的内径为0.1mm-0.2mm。由此，在不影响密封单元5的密封效果的条件下，可将磁性液体穿过第一通孔31流入轴套3与极靴51之间的密封间隙内，从而保证了密封单元5的密封性能。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括紧固件(图中未示意出)，紧固件将轴套3和轴2安装在一起。具体地，轴套3与轴2间隙配合，以便轴套3安装在轴2上，紧固件为螺钉，通过螺钉将轴套3和轴2固定在一起，方便轴套3的安装与拆卸。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括第一密封件7，第一密封件7设在轴套3和轴2之间。具体地，轴套3的内周面设有环形槽，第一密封件7的外圈安装在环形槽内，且第一密封件7的内圈与轴2的外周面贴合，由此，保证了磁性液体密封装置的密封性能。

可以理解的是，第一密封件7为两个，两个第一密封件7设在安装槽33的左右两侧。由此，防止多孔介质4内的磁性液体泄漏。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括第二密封件8，极靴51的外周面设有环形槽，第二密封件8配合在环形槽，且第二密封件8的外周面与壳体1的内周面贴合。由此，防止气体从极靴51与壳体1之间泄漏，进一步保证了磁液自补充的磁性液体密封装置100的密封性能。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括隔磁环9，隔磁环9设在腔室且环绕在轴2上，隔磁环9的内周面与轴2的外周面间隔开，隔磁环9设在密封单元5的左右两侧。具体地，如图1所示，隔磁环9包括第一隔磁环91和第二隔磁环92，第一隔磁环91的外周面与壳体1的内周面贴合，第二隔磁环92外周面与壳体1的内周面贴合，第一隔磁环91设在密封单元5的左侧，第二隔磁环92设在密封单元5的右侧，第一隔磁环91和第二隔磁环92可以防止永磁体52产生的磁力线从多个极靴51的两端泄露，进而增强了密封单元5的密封性能。

在一些实施例中，磁液自补充的磁性液体密封装置100还包括第一轴承10和第二轴承101，第一轴承10和第二轴承101设在壳体1内且安装在轴2上。由此，通过第一轴承10和第二轴承101使得轴2在壳体1内流畅的转动。

可选地，第一轴承10和第二轴承101均选用滚动轴承。

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)

1.一种磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有腔室；

轴，所述轴可枢转地设在所述腔室内，所述轴的至少一端从所述腔室内伸出；

轴套，所述轴套套设在所述轴上且位于所述腔室内，所述轴套的内周面和所述轴的外周面中的至少一者设有安装槽，所述轴套上设有沿其径向方向贯穿所述轴套的第一通孔，所述第一通孔具有进液口和出液口，所述进液口和所述安装槽连通；

多孔介质，所述多孔介质设在所述安装槽内，所述多孔介质内填充有磁性液体；

密封单元，所述密封单元穿设在所述轴套上，且所述密封单元与所述出液口在所述轴的径向方向上相对。

2.根据权利要求1所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴套的一端和所述轴的一端中的至少一者设有沿其轴向方向延伸的第二通孔，所述第二通孔的一端与所述安装槽连通，所述磁液自补充磁性液体密封装置还包括进气组件，所述进气组件与所述第二通孔的另一端配合，用于将所述多孔介质内的磁性液体吹入所述密封单元内。

3.根据权利要求2所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述进气组件包括活塞杆，所述活塞杆的至少部分穿设在第二通孔内且可沿所述第二通孔的长度方向移动。

4.根据权利要求1所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述多孔介质的外周面与所述安装槽的内周面粘贴起来，以便所述多孔介质随着所述轴套同步转动。

5.根据权利要求1所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述密封单元包括：

至少两个极靴，至少两个所述的极靴穿设在所述轴套上且沿所述轴套的轴向方向间隔设置，所述极靴的内周面与所述轴套的外周面沿所述轴套的径向方向间隔设置，所述轴套与所述极靴之间填充有磁性液体；

永磁体，所述永磁体套设在所述轴套上，且所述永磁体设在相邻的所述极靴之间。

6.根据权利要求5所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一通孔的所述出液口与所述极靴的内周面相对。

7.根据权利要求5所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述多孔介质与所述极靴相对。

8.根据权利要求1-7中任一所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一通孔的内径为0.1mm-0.2mm。

9.根据权利要求1-7中任一所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括紧固件，所述紧固件将所述轴套和所述轴安装在一起。

10.根据权利要求1-7中任一所述的磁液自补充的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第一密封件，所述第一密封件设在所述轴套和所述轴之间。

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