CN113833858A - 一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置 - Google Patents
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Abstract
本文提供一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置，包括主轴、轴套左挡圈、外套、端面密封O形圈、左极靴、极靴O形圈、螺旋槽轴套、右极靴、隔磁环、左轴承、右轴承、螺纹密封盖、轴承弹性挡圈、轴套右挡圈、磁源永磁体。极靴上的梯形齿的斜面与轴套上的螺旋齿旋向相反，既可以将密封液体填充磁粉孔隙，同时磁粉受到磁场力可以增加间隙中的液体压力，实现了被密封液体的零泄漏。本发明解决了现有磁粉密封装置中密封间隙内磁粉存在孔隙而发生少量泄漏，带压密封液体会冲刷磁粉而发生部分损失的问题，能够利用液体填充磁粉孔隙增加间隙中液体压力的磁粉密封装置，使得磁粉密封技术应用在船舶、石油、化工等领域需要对液体环境密封领域。
Description
技术领域
本发明涉及机械工程密封领域，特别涉及一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置。
背景技术
磁粉是一种由被表面活性剂包裹的纳米颗粒构成的粉体，在磁场下表现为超顺磁性。使用磁粉的密封装置具有较高的耐压能力。由于密封间隙中的磁粉在磁场的作用下存在孔隙，所以现有磁粉密封装置会存在少量泄漏，而不能实现被密封物质的零泄漏。磁粉密封应用在密封液体环境中，带有压力的被密封液体大于出口侧压力时，密封间隙内的磁粉会被液体冲刷发生部分损失。本发明的目的是提供一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置，从而解决现有磁粉密封液体时磁粉被冲刷，被密封介质无法实现零泄漏的问题，使得磁粉密封技术应用在船舶、石油、化工等领域需要对液体环境密封领域。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置。该装置能够解决现有磁粉密封装置中密封间隙内磁粉存在孔隙而发生少量泄漏，带压密封液体会冲刷磁粉而发生部分损失的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置，包括主轴、轴套左挡圈、外套、端面密封O形圈、左极靴、左极靴O形圈、螺旋槽轴套、右极靴O形圈、右极靴、隔磁环、左轴承、右轴承、螺纹密封盖、右轴承弹性挡圈、左轴承弹性挡圈、轴套右挡圈、磁源永磁体。所述的主轴在外套中心旋转；所述左轴承、右轴承设在密封区域的极靴的右端。
进一步，所述左极靴和右极靴连接于外套内壁，左极靴和右极靴内周壁上开有梯形极齿，每个梯形极齿的齿顶并与螺旋槽轴套顶圆表面有间隙，与磁源永磁体构成磁回路，间隙内吸附足量的磁性粉体，所述左极靴和右极靴处设有密封O形圈；所述的磁源永磁体轴向充磁。
进一步，所述螺旋槽轴套安装于主轴上，开有螺旋槽的轴套在轴从左向右逆时针方向旋转时，将被密封液体从右方推向左方，磁粉密封压力和螺旋槽动压之和与被密封流体的压力达到平衡，起到密封作用；所述轴套上的螺旋齿与梯形齿的斜面旋向相反；所述螺旋槽宽度a为0.8mm～1.5mm，螺纹宽度b为0.3～0.7mm，螺纹槽深度c为0.5～1mm。
进一步，隔磁环安装于右极靴和左轴承之间，防止密封磁回路对轴承的运转产生影响；所述左右轴承弹性挡圈安装于轴承的左右侧面；所述螺纹密封盖安装于外壳的最右侧，防止外界杂质进入破坏密封的稳定性。
最后，所述左右极靴上开有梯形齿极齿的个数为8～16个，梯形齿的斜面为左旋，极齿的齿顶与轴套外壁的间隙Lg为0.1～0.5mm；所述梯形极齿高度Lh为0.7mm～1mm，极齿宽度Lt为0.2mm～0.4mm，极齿间隙Ls为0.8～1.5mm,梯形斜面与水平面的夹角θ为45°～60°。
本发明取得的有益效果在于：提供了一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置，本发明通过在磁粉密封液体环境时，极靴上的梯形齿的斜面与轴套上的螺旋齿旋向相反，组成具有流体动压反输的磁粉密封，既可以将密封液体填充间隙中的磁粉孔隙，磁粉均匀分散于被密封液体，同时磁粉受到磁场力可以增加间隙中的液体压力用来对密封腔中的液体密封，实现了被密封液体的零泄漏。螺旋槽轴套切出右螺纹，且从左向右看按逆时针方向旋转时，充满密封间隙的粘性流体犹如螺母沿螺杆松退情况一样，将被从右方推向左方，随着容积的不断缩小，压头逐步提高，这样建立起的密封压力与被密封流体的压力相平衡，从而避免了带压密封液体会冲刷磁粉而发生部分损失的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的具有流体动压反输的磁粉密封液体装置的整体结构示意图
图2为极靴齿根部与螺旋槽轴套局部放大示意图
附图标记为：
1--主轴2--轴套左挡圈3--外壳4—端面密封O形圈5--左极靴
6--左极靴O形圈7--螺旋槽轴套8--右极靴O形圈9--右极靴
10--隔磁环11--左轴承12--右轴承13--螺纹密封端盖
14--右轴承弹性挡圈15--左轴承弹性挡圈16--轴套右挡圈
17--磁源永磁体
具体实施方式
为了方便本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
如图1所示，一种具有流体动压反输的磁粉密封液体装置，包括主轴1、轴套左挡圈2、外壳3、端面密封O形圈4、左极靴5、左极靴O形圈6、螺旋槽轴套7、右极靴O形圈8、右极靴9、隔磁环10、左轴承11、右轴承12、螺纹密封端盖13、右轴承弹性挡圈14、左轴承弹性挡圈15、轴套右挡圈16、磁源永磁体17。
在本实施例中，该用于对具有过滤磁性杂质的磁流体密封装置的安装及工作方式如下：
第一步，左极靴O形圈6安装于左极靴5的外径密封槽内，保证了左极靴5与外壳2间的密封；左极靴5安装于外壳3的内壁；磁源永磁体17安装于左极靴5的右端面；所述右极靴O形圈8安装于右极靴9的外径密封槽内；装有O形圈8的右极靴9安装于磁源永磁体17的右端面；所述隔磁环10安装于右极靴9的右端面，防止极靴的磁场对左轴承11产生影响，保证轴承的稳定运转；所述磁源永磁体17轴向充磁。
第二步，所述左轴承11安装于主轴1的轴承挡肩的左侧，左轴承弹性挡圈15安装于左轴承11的挡圈槽内；所述螺旋槽轴套7安装于主轴1上；所述轴套左挡圈2、轴套右挡圈16安装于螺旋槽轴套7的左右两侧的挡圈槽内。
第三步，所述安装于主轴1上的左轴承安装于外壳3的内壁；所述螺旋槽轴套7的左右两侧分别与左极靴5的左端面和右极靴9的右端面对齐；安装于外壳极靴上的极齿齿顶与安装于主轴1的螺旋槽轴套7的外径留有密封间隙，间隙中填入磁粉颗粒，左极靴5、磁源永磁体17、右极靴9与螺旋槽轴套7形成的磁回路吸附磁粉进行密封。
第四步，所述右轴承12安装于主轴1的轴承挡肩的右侧，右轴承弹性挡圈14安装于右轴承12的挡圈槽内；螺纹密封端盖13安装于外壳3最右侧，避免了外界杂质进入，污染轴承及破坏密封部位的现象。
如图2所示，所述左右极靴上梯形齿的斜面为左旋，极齿的齿顶与轴套外壁的间隙Lg为0.1～0.5mm；所述梯形极齿高度Lh为0.7mm～1mm，极齿宽度Lt为0.2mm～0.4mm，极齿间隙Ls为0.8～1.5mm,梯形斜面与水平面的夹角θ为45°～60°；所述轴套上的螺旋齿与梯形齿的斜面旋向相反；所述螺旋槽宽度a为0.8mm～1.5mm，螺纹宽度b为0.3～0.7mm，螺纹槽深度c为0.5～1mm。
Claims (5)
1.一种具有过滤磁性杂质的磁流体密封装置，其特征在于：该装置包括主轴(1)、轴套左挡圈(2)、外壳(3)、端面密封O形圈(4)、左极靴(5)、左极靴O形圈(6)、螺旋槽轴套(7)、右极靴O形圈(8)、右极靴(9)、隔磁环(10)、左轴承(11)右轴承(12)、螺纹密封端盖(13)、右轴承弹性挡圈(14)、左轴承弹性挡圈(15)、轴套右挡圈(16)、磁源永磁体(17)，其特征在于：左极靴O形圈(6)安装于左极靴(5)的外径密封槽内，左极靴(5)安装于外壳(3)的内壁；磁源永磁体(17)安装于左极靴(5)的右端面；右极靴O形圈(8)安装于右极靴(9)的外径密封槽内；所述装有O形圈(8)的右极靴(9)安装于磁源永磁体(17)的右端面；所述隔磁环(10)安装于右极靴(9)的右端面；
所述左轴承(11)安装于主轴(1)的轴承挡肩的左侧，左轴承弹性挡圈(15)安装于左轴承(11)的挡圈槽内；所述螺旋槽轴套(7)安装于主轴(1)上；所述轴套左挡圈(2)、轴套右挡圈(16)安装于螺旋槽轴套(7)的左右两侧的挡圈槽内；
所述安装于主轴(1)上的左轴承安装于外壳(3)的内壁；所述螺旋槽轴套(7)的左右两侧分别与左极靴(5)的左端面和右极靴(9)的右端面对齐；安装于外壳极靴上的极齿齿顶与安装于主轴(1)的螺旋槽轴套(7)的外径留有密封间隙，间隙中填入磁粉颗粒，左极靴(5)、磁源永磁体(17)、右极靴(9)与螺旋槽轴套(7)形成的磁回路吸附磁粉进行密封；
所述右轴承(12)安装于主轴(1)的轴承挡肩的右侧，右轴承弹性挡圈(14)安装于右轴承(12)的挡圈槽内；螺纹密封端盖(13)安装于外壳(3)最右侧，避免了外界杂质进入，污染轴承及破坏密封部位的现象。
2.根据权利要求1所述,其特征在于：所述左右极靴上梯形齿的斜面为左旋，极齿的齿顶与轴套外壁的间隙Lg为0.1～0.5mm；所述梯形极齿高度Lh为0.7mm～1mm，极齿宽度Lt为0.2mm～0.4mm，极齿间隙Ls为0.8～1.5mm,梯形斜面与水平面的夹角θ为45°～60°。
3.根据权利要求1所述,其特征在于：所述外壳、隔磁环、主轴选用为非导磁金属材料，如304不锈钢；极靴、螺旋槽轴套材料为导磁性高的2Cr13。
4.根据权利要求1所述，其特征在于：所述轴套上的螺旋齿与梯形齿的斜面旋向相反；所述螺旋槽宽度a为0.8mm～1.5mm，螺纹宽度b为0.3～0.7mm，螺纹槽深度c为0.5～1mm。
5.根据权利要求1-4中任意一项，其特征在于所述磁源永磁体选用铷铁硼材料，且磁源永磁体轴向充磁。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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