CN113357374A - 一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械工程密封技术领域，特别涉及一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，包括密封模块、底座、转轴、圆螺母、推力球轴承、接液盘、紧急保护气囊。所述的圆螺母将转轴固定在推力球轴承上，所述的密封模块之间通过外六角螺栓连接。该装置采用模块化立式密封，能够根据耐压要求，更改密封模块的数量和极靴的数量，推力球轴承使密封装置承受更大的载荷，延长了密封装置使用寿命，接液盘接取上方滴落的磁性液体，防止密封介质被污染，在密封失效时，紧急保护气囊启动，防止密封介质的泄露。

Description

一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置

技术领域

本发明涉及机械工程密封技术领域，特别涉及一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置。

背景技术

磁性液体密封因其零泄漏、高可靠性、长寿命等优点被广泛应用于化工、军工、航空航天等领域。在一些实际应用中，如在重载的情况下，除密封装置和电机外，还需要安装许多承重的上层设备，占地面积大，且安装不便，尤其是在上层空间狭小的老旧厂房。

在重载运转过程中，由于搅拌桨重量、安装精度、加工精度和轴承游隙的影响，转轴在轴向方向上的跳动较小，主要存在径向方向大幅度的跳动，而磁性液体径向密封件与转轴之间的密封间隙较小，很容易产生碰撞，严重影响了磁性液体密封的使用寿命。

磁性液体密封使用寿命可以达到10年以上，而立式磁性液体密封件的寿命往往远达不到这个数值，其中轴承的使用寿命是影响磁性液体密封的最主要因素。虽然承重的上层设备减少了轴承的轴向载荷，但也在一定程度上加大了径向载荷，增加了碰撞的可能性。

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，本发明的目的在于提出一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，该装置能够实现重载设备的密封，根据不同耐压要求，实现模块化密封单元的拼装，接液盘防止密封介质受到磁性液体的污染，紧急保护气囊防止了密封失效后的泄漏。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，密封模块由外壳、极靴底座、定位套、极靴、固定螺钉、永磁体、转轴、轴套、顶丝、密封圈、卡箍组合而成。

密封模块之间通过外六角螺栓相连接。

本发明实施例的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，采用模块化立式密封，能够根据耐压要求，更改密封模块的数量和极靴的数量，推力球轴承使密封装置承受更大的载荷，延长了密封装置使用寿命，接液盘接取上方滴落的磁性液体，防止密封介质被污染，在密封失效时，紧急保护气囊启动，防止密封介质的泄露。

另外，根据本发明上述实施例的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置还可以具有以下附加的技术特征：

在本发明的一个实施例中，永磁体采用径向充磁。

在本发明的一个实施例中，底座上安装接液盘，接液盘外壁内侧安装永磁体，接液盘带有坡度，方便磁性液体滴落时的接取，防止污染密封介质。

在本发明的一个实施例中，极靴、固定螺钉、轴套、接液盘采用导磁率良好的软磁材料加工，底座、外壳、极靴底座、定位套、卡箍等由非导磁材料制成。

在本发明的一个实施例中，密封模块属于串联安装，根据耐压要求，选择密封模块数量。

在本发明的一个实施例中，密封模块中的极靴可以根据耐压要求选择性安装，极靴安装数量为1-8个，单个极靴的极齿个数为1-14个，密封间隙为0.05-2mm。

在本发明的一个实施例中，轴套与极靴底座、定位套间保留径向间隙，防止径向跳动产生的碰撞，轴套与极靴底座的径向间隙为2-8mm，轴套与定位套的径向间隙为2-8mm。

在本发明的一个实施例中，紧急保护气囊被安装到底座内，紧急保护气囊由高耐磨橡胶制成，内部装有固体的叠氮化钠NaN3，泄漏发生时，产生大量氮气，进行紧急密封保护。

在本发明的一个实施例中，对于超重载密封，采用推力球轴承，载重较小时，采用基本额定载荷大的圆锥滚子轴承或深沟球轴承。

在本发明的一个实施例中，调整极靴底座和定位套之间的垫片厚度，改变上密封面的密封间隙；调整轴套和卡箍之间的垫片厚度，改变下密封面的密封间隙。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的密封模块结构示意图；

图3为本发明的接液盘组件结构示意图；

附图标记说明

1-底座、2-外壳、3-外六角螺钉、4-极靴底座、5-定位套、6-外六角螺栓、7-极靴、8-固定螺钉、9-永磁体、10-端盖、11-顶盖、12-转轴、13-圆螺母、14-内六角螺钉、15-推力球轴承、16-密封圈、17-轴套、18-顶丝、19-密封圈、20-密封圈、21-卡箍、22-接液盘、23-永磁体、24-紧急保护气囊；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面详细描述本发明的实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，以下实施例旨在用于解释本发明，但不用来理解为本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面参照附图描述根据本发明实施例提出的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置。

图1是本发明一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置的结构示意图。

如同1所示，该密封装置包括：括底座1、密封模块Ⅰ、密封模块Ⅱ、顶盖11、推力球轴承15、接液盘22、紧急保护气囊24等组件。

其构成该装置的各部分之间的连接：接液盘22被固定到底座1上，接液盘外壁内侧安装永磁体23，接液盘带有坡度，方便磁性液体向边缘的流动，如图3所示。紧急保护气囊24被安装到底座1内，底部装有密封圈的密封模块Ⅰ通过外六角螺钉3被安装到底座上，根据耐压要求，可将若干个密封模块安装到密封模块Ⅰ上。

底部安装密封圈16的端盖10通过外六角螺栓与最顶端的密封模块相连接，推力球轴承15被安装到端盖10上侧，转轴12通过圆螺母13被固定到推力球轴承15上，内六角螺钉14将顶盖11固定到端盖上。

图2是密封模块Ⅰ、Ⅱ的结构示意图。密封圈19安装到极靴底座4上，极靴7通过固定螺钉8被固定在极靴底座4上，极靴7底部安装密封圈防止泄漏的发生，永磁体9被嵌套在极靴7之间，将组装好的极靴组件安装到外壳2内，在转轴12安装卡箍21，将装有密封圈20的轴套17安装到卡箍21上，通过卡箍21与轴套17间的垫片调整极靴7与轴套17间的下密封间隙，调整完成使用顶丝19将轴套固定在转轴12上，之后将定位套5安放到极靴组件上，将第二套组装好的极靴组件倒放置定位套5上，通过垫片调整极靴7与轴套17间的上密封间隙，构成密封模块Ⅰ、Ⅱ。

进一步地，所述永磁体9、23采用径向充磁。

进一步地，所述底座1上安装接液盘22，接液盘外壁内侧安装永磁体23，接液盘22带有坡度，方便磁性液体滴落时的接取，防止污染密封介质。

进一步地，所述极靴7、固定螺钉8、轴套17、接液盘22采用导磁率良好的软磁材料加工，底座1、外壳2、极靴底座4、定位套5、卡箍21等由非导磁材料制成。

进一步地，所述密封模块Ⅰ、Ⅱ属于串联安装，根据耐压要求，选择密封模块数量。

进一步地，所述密封模块中的极靴7可以根据耐压要求选择性安装，极靴7安装数量为1-8个，单个极靴7的极齿个数为1-14个，密封间隙为0.05-2mm。

进一步地，所述轴套17与极靴底座4、定位套5间保留径向间隙，防止径向跳动产生的碰撞，轴套17与极靴底座4的径向间隙为2-8mm，轴套17与定位套5的径向间隙为2-8mm。

进一步地，所述紧急保护气囊24被安装到底座1内，紧急保护气囊24由高耐磨橡胶制成，内部装有固体的叠氮化钠NaN3，泄漏发生时，产生大量氮气，进行紧急密封保护。

进一步地，对于超重载密封，采用推力球轴承15，载重较小时，采用基本额定载荷大的圆锥滚子轴承或深沟球轴承。

进一步地，所述调整极靴底座4和定位套5之间的垫片厚度，改变上密封面的密封间隙；调整轴套17和卡箍21之间的垫片厚度，改变下密封面的密封间隙。

进一步地，根据本发明实施例提出的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，采用模块化立式密封，能够根据耐压要求，更改密封模块的数量和极靴的数量，推力球轴承使密封装置承受更大的载荷，有效的增加了重载情况下磁性液体立式密封装置的使用寿命，接液盘接取上方滴落的磁性液体，防止密封介质被污染，在密封失效时，紧急保护气囊启动，防止密封介质的泄露。

此外，术语“Ⅰ”、“Ⅱ”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“Ⅰ”、“Ⅱ”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。

Claims (10)

1.一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，包括底座(1)、密封模块(Ⅰ、Ⅱ)、顶盖(11)、推力球轴承(15)、接液盘(22)、紧急保护气囊(24)；

构成该密封装置的各部分之间连接如下：

所述的密封模块(Ⅰ、Ⅱ)由外壳(2)、极靴底座(4)、定位套(5)、极靴(7)、固定螺钉(8)、永磁体(9)、转轴(12)、轴套(17)、顶丝(18)、密封圈(19)、密封圈(20)、卡箍(21)组合而成；

圆螺母(13)将转轴(12)固定在推力球轴承上(15)，密封模块(Ⅰ)与密封模块(Ⅱ)通过外六角螺栓(6)相连接；

密封圈(19)安装到极靴底座(4)上，极靴(7)通过固定螺钉(8)被固定在极靴底座(4)上，极靴(7)底部安装密封圈防止泄漏的发生，永磁体(9)被嵌套在极靴(7)之间，将组装好的极靴组件安装到外壳(2)内，在转轴(12)上安装卡箍(21)，将装有密封圈(20)的轴套(17)安装到卡箍(21)上，通过卡箍(21)与轴套(17)间的垫片调整极靴(7)与轴套(17)间的下密封间隙，调整完成使用顶丝(19)将轴套固定在转轴(12)上，之后将定位套(5)安放到极靴组件上，将第二套组装好的极靴组件倒放置定位套(5)上，通过垫片调整极靴(7)与轴套(17)间的上密封间隙，由此构成密封模块(Ⅰ、Ⅱ)；

底部安装密封圈(16)的端盖(10)通过外六角螺栓(6)与最顶端的密封模块相连接，推力球轴承(15)被安装到端盖(10)上侧，转轴(12)通过圆螺母(13)被固定到推力球轴承(15)上，内六角螺钉(14)将顶盖(11)固定到端盖上。

2.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，永磁体(9)和永磁体(23)采用径向充磁。

3.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，底座(1)上安装接液盘(22)，接液盘外壁内侧安装永磁体(23)，接液盘(22)带有坡度，方便磁性液体滴落时的接取，防止污染密封介质。

4.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，极靴(7)、固定螺钉(8)、轴套(17)、接液盘(22)采用导磁率良好的软磁材料加工，底座(1)、外壳(2)、极靴底座(4)、定位套(5)、卡箍(21)由非导磁材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，密封模块(Ⅰ、Ⅱ)属于串联安装，根据耐压要求，选择密封模块数量。

6.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，密封模块中的极靴(7)可以根据耐压要求选择性安装，极靴(7)安装数量为1-8个，单个极靴(7)的极齿个数为1-14个，密封间隙为0.05-2mm。

7.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，重载情况下轴向跳动较小，轴套(17)与极靴底座(4)、定位套(5)间保留径向间隙，防止径向跳动产生的碰撞，轴套(17)与极靴底座(4)的径向间隙为2-8mm，轴套(17)与定位套(5)的径向间隙为2-8mm。

8.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，紧急保护气囊(24)被安装到底座(1)内，紧急保护气囊(24)由高耐磨橡胶制成，内部装有固体的叠氮化钠NaN3，泄漏发生时，产生大量氮气，进行紧急密封保护。

9.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，对于超重载密封，采用推力球轴承(15)，载重较小时，采用基本额定载荷大的圆锥滚子轴承或深沟球轴承。

10.根据权利要求1所述的一种重载低线速度模块化立式磁性液体端面密封装置，其特征在于，调整极靴底座(4)和定位套(5)之间的垫片厚度，改变上密封面的密封间隙；调整轴套(17)和卡箍(21)之间的垫片厚度，改变下密封面的密封间隙。

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