CN114458768A - 一种e字型凹凸式磁流体密封装置 - Google Patents

Abstract

本发明旨在提供了一种E字型凹凸式磁流体密封装置，包括外壳、左极靴、右极靴；所述的右极靴的左端面上设有两组凸环Ⅱ，每组凸环Ⅱ的左端面上沿径向间隔均匀设有一组以上的轴向极齿，轴向极齿向左延伸靠近左极靴的右端面，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的两组凸环Ⅱ之间形成环形凹槽，环形凹槽内分别设有套筒环、永磁体；所述的永磁体的右端面与环形凹槽的底面接触，左端面与套筒环的右端面接触；所述的左极靴的右端面设有对应环形凹槽的凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面伸入凹形环槽内靠近套筒环的左端面，并与之留有间距；所述的凸环Ⅰ与凸环Ⅱ不接触。本发明E字型凹凸式磁流体密封装置，具有零泄露、高密封性、耐压性能强的特点。

Description

一种E字型凹凸式磁流体密封装置

技术领域

本发明属于机械工程密封领域 ，具体涉及一种E字型凹凸式磁流体密封装置。

背景技术

磁流体密封属于无接触式密封，具有零泄露、寿命长、可靠性高、摩擦力小等优点，被广泛应用于各行各业。当磁性流体密封技术应用在大直径、高速及重载密封环境中，密封间隙内的磁性流体往往因为密封间隙过大而失效，因此减少密封间隙对磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。

现有的磁流体密封装置相对普通磁性流体密封而言，该密封装置密封性能因为减少了磁流体的损失从而得到极大的提高，却忽视了轴承暴露在存在灰尘、水、杂质的环境中，高速旋转情况下，轴承磨损加剧，密封装置的使用寿命被限制，依旧满足不了高速重载场合较高密封性能的要求。因此提供一种结构简单、安装方便且能够保护轴承良好运行的密封装置具有重要的意义。

发明内容

本发明旨在提供一种E字型凹凸式磁流体密封装置，该装置可解决现有的密封装置无法实现在高速重载场合较高密封性能的要求的缺陷，具有零泄露、高密封性、耐压性能强的特点。

本发明的技术方案如下：

一种E字型凹凸式磁流体密封装置，包括外壳、左极靴、右极靴；

所述的左极靴设于外壳的内圆面上，左极靴的内圆面与轴的外圆面之间留有间距；所述的右极靴的套装于轴上，右极靴的左端面上设有两组凸环Ⅱ，每组凸环Ⅱ的左端面上沿径向间隔均匀设有一组以上的轴向极齿，轴向极齿向左延伸靠近左极靴的右端面，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；

所述的两组凸环Ⅱ之间形成环形凹槽，环形凹槽内分别设有套筒环、永磁体；所述的永磁体的右端面与环形凹槽的底面接触，左端面与套筒环的右端面接触；

所述的左极靴的右端面设有对应环形凹槽的凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面伸入凹形环槽内靠近套筒环的左端面，并与之留有间距；所述的凸环Ⅰ与凸环Ⅱ不接触。

进一步地，所述的左极靴的右端面外圆周上设有凸台，凸台的右端向右延伸与右极靴的左端面之间留有距离；所述的凸台的内圆面与轴的外圆面之间留有间隙。

进一步地，所述的两组凸环Ⅱ分别设于右极靴的右端面的外圆周和内圆周上，外侧的凸环Ⅱ的外圆面与右极靴的外圆面齐平；内侧的凸环Ⅱ左侧的内圆面与凸台的外圆面之间留有间隙。

进一步地，所述的轴的外圆面上靠近右极靴的左端面处设有卡环槽，其内设有卡环；所述的卡环与右极靴的左端面内圆周部接触，卡环的外圆面与内侧的凸环Ⅱ的内圆面之间留有间距。

进一步地，所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，还包括左轴承、右轴承；所述的左轴承设于左极靴的左侧，套装与轴上；所述的右轴承设于右极靴的左侧，套装与轴上；所述的左轴承、右轴承的外圈与外壳的内圆面固定连接；

所述的左极靴的左端面与左轴承的右端面之间留有间距，右极靴的右端面与右轴承的左端面之间留有间距；

所述的左极靴和左轴承之间设有左隔磁环，左隔磁环设于外壳的内圆面上；所述的左隔磁环的左端面与左轴承的右端面外圆周部接触，右端面与左极靴的左端面的外圆周部接触；

所述的右极靴和右轴承之间设有右隔磁环，右隔磁环套装于轴的外圆面上；所述的右隔磁环的左端面与右极靴的右端面内圆周部接触，右端面与右轴承的左端面内圆周部接触。

进一步地，所述的左极靴的右端面外圆周上设有凸环Ⅲ，凸环Ⅲ的右端面向右延伸与右轴承的左端面外圆周部接触；所述的凸环Ⅲ的内圆面与右极靴的外圆面之间留有间距。

进一步地，所述的永磁体为径向充磁型永磁体。

进一步地，所述的轴向极齿的轴向截面为矩形结构。

进一步地，所述左极靴的外圆面上设有密封槽a，其内设有密封圈Ⅰ；所述的右极靴的内圆面上设有密封槽b，其内设有密封圈Ⅱ。

进一步地，所述的凸环Ⅱ的右端面为弧形凸面，套筒环的左端面为与弧形凸面相对应的弧形凹面。

进一步地，所述的外壳的右端设有端盖；所述的端盖左端面的外圆周处设有定位环，所述的定位环沿轴向向左延伸，与右轴承的右端面外圆周部接触。

本发明的左极靴和右极靴采用E字型凹凸式结构，在右极靴的左端面沿径向设有轴向极齿，轴向极齿与左极靴之间形成径向密封间隙内注入磁流体，从而实现E字型凹凸式磁流体密封装置。

本发明优选方案通过在右极靴的内部设有永磁体，增加了磁路中的磁通量，减少了在密封失效时磁性流体的损失，提高了大间隙条件下磁性流体密封的耐压能力和密封可靠性，扩大了其安全工作范围。

附图说明

图1是本发明的E字型凹凸式磁流体密封装置结构示意图；

图中各部分名称及序号如下：

1-轴、2-外壳、3-左极靴、4-右极靴、5-左轴承、6-左隔磁环、7-密封圈Ⅰ、8-凸环Ⅰ、9-凸环Ⅱ、10-凸环Ⅲ、11-环形凹槽、12-端盖、13-弧形凸面、14-弧形凹面、15-卡环、16-凸台、17-轴向极齿、18-套筒环、19-永磁体、20-密封圈Ⅱ、21-右隔磁环、22-右轴承、23-定位环。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式进一步详细描述，以下实施例用于说明本发明。

实施例1

如图1所示，所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，包括外壳2、左极靴3、右极靴4；

所述的左极靴3设于外壳2的内圆面上，左极靴3的内圆面与轴1的外圆面之间留有间距；所述的右极靴4的套装于轴1上，右极靴4的左端面上设有两组凸环Ⅱ9，每组凸环Ⅱ9的左端面上沿径向间隔均匀设有一组以上的轴向极齿17，轴向极齿17向左延伸靠近左极靴3的右端面，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；

所述的两组凸环Ⅱ9之间形成环形凹槽11，环形凹槽11内分别设有套筒环18、永磁体19；所述的永磁体19的右端面与环形凹槽11的底面接触，左端面与套筒环18的右端面接触；

所述的左极靴3的右端面设有对应环形凹槽11的凸环Ⅰ8，凸环Ⅰ8的右端面伸入凹形环槽11内靠近套筒环18的左端面，并与之留有间距；所述的凸环Ⅰ8与凸环Ⅱ9不接触。

所述的左极靴3的右端面外圆周上设有凸台16，凸台16的右端向右延伸与右极靴4的左端面之间留有距离；所述的凸台16的内圆面与轴1的外圆面之间留有间隙。

所述的两组凸环Ⅱ9分别设于右极靴4的右端面的外圆周和内圆周上，外侧的凸环Ⅱ9的外圆面与右极靴4的外圆面齐平；内侧的凸环Ⅱ9左侧的内圆面与凸台16的外圆面之间留有间隙。

所述的轴1的外圆面上靠近右极靴4的左端面处设有卡环槽，其内设有卡环15；所述的卡环15与右极靴4的左端面内圆周部接触，卡环15的外圆面与内侧的凸环Ⅱ9的内圆面之间留有间距。

所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，还包括左轴承5、右轴承22；所述的左轴承5设于左极靴3的左侧，套装与轴1上；所述的右轴承22设于右极靴4的左侧，套装与轴1上；所述的左轴承5、右轴承22的外圈与外壳2的内圆面固定连接；

所述的左极靴3的左端面与左轴承5的右端面之间留有间距，右极靴4的右端面与右轴承22的左端面之间留有间距；所述的左极靴3和左轴承5之间设有左隔磁环6，左隔磁环6设于外壳2的内圆面上；所述的左隔磁环6的左端面与左轴承5的右端面外圆周部接触，右端面与左极靴3的左端面的外圆周部接触；

所述的右极靴4和右轴承22之间设有右隔磁环21，右隔磁环21套装于轴1的外圆面上；所述的右隔磁环21的左端面与右极靴4的右端面内圆周部接触，右端面与右轴承22的左端面内圆周部接触。

所述的左极靴3的右端面外圆周上设有凸环Ⅲ10，凸环Ⅲ10的右端面向右延伸与右轴承22的左端面外圆周部接触；所述的凸环Ⅲ10的内圆面与右极靴4的外圆面之间留有间距。

所述的永磁体19为径向充磁型永磁体。

所述的轴向极齿17的轴向截面为矩形结构。

所述左极靴3的外圆面上设有密封槽a，其内设有密封圈Ⅰ7；所述的右极靴4的内圆面上设有密封槽b，其内设有密封圈Ⅱ20。

所述的凸环Ⅰ8的右端面为弧形凸面13，套筒环18的左端面为与弧形凸面13相对应的弧形凹面14。

所述的外壳2的右端设有端盖12；所述的端盖12左端面的外圆周处设有定位环23，所述的定位环23沿轴向向左延伸，与右轴承22的右端面外圆周部接触。

Claims (10)

1.一种E字型凹凸式磁流体密封装置，包括外壳（2）、左极靴（3）、右极靴（4），其特征在于：

所述的左极靴（3）设于外壳（2）的内圆面上，左极靴（3）的内圆面与轴（1）的外圆面之间留有间距；所述的右极靴（4）套装于轴（1）的外圆面上，右极靴（4）的左端面上设有两组凸环Ⅱ（9），每组凸环Ⅱ（9）的左端面上沿径向间隔均匀设有一组以上的轴向极齿（17），轴向极齿（17）向左延伸靠近左极靴（3）的右端面，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；

所述的两组凸环Ⅱ（9）之间形成环形凹槽（11），环形凹槽（11）内分别设有套筒环（18）、永磁体（19）；所述的永磁体（19）的右端面与环形凹槽（11）的底面接触，左端面与套筒环（18）的右端面接触；

所述的左极靴（3）的右端面设有对应环形凹槽（11）的凸环Ⅰ（8），凸环Ⅰ（8）的右端面伸入凹形环槽（11）内靠近套筒环（18）的左端面，并与之留有间距；所述的凸环Ⅰ（8）与凸环Ⅱ（9）不接触。

2.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的左极靴（3）的右端面外圆周上设有凸台（16），凸台（16）的右端向右延伸与右极靴（4）的左端面之间留有距离；所述的凸台（16）的内圆面与轴（1）的外圆面之间留有间隙。

3.如权利要求2所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的两组凸环Ⅱ（9）分别设于右极靴（4）的右端面的外圆周和内圆周上，外侧的凸环Ⅱ（9）的外圆面与右极靴（4）的外圆面齐平；内侧的凸环Ⅱ（9）左侧的内圆面与凸台（16）的外圆面之间留有间隙。

4.如权利要求3所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述轴（1）的外圆面上靠近右极靴（4）的左端面处设有卡环槽，其内设有卡环（15）；所述的卡环（15）与右极靴（4）的左端面内圆周部接触，卡环（15）的外圆面与内侧的凸环Ⅱ（9）的内圆面之间留有间距。

5.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：还包括左轴承（5）、右轴承（22）；所述的左轴承（5）设于左极靴（3）的左侧，套装与轴（1）上；所述的右轴承（22）设于右极靴（4）的右侧，套装与轴（1）上；所述的左轴承（5）、右轴承（22）的外圈与外壳（2）的内圆面固定连接；

所述的左极靴（3）的左端面与左轴承（5）的右端面之间留有间距，右极靴（4）的右端面与右轴承（22）的左端面之间留有间距；

所述的左极靴（3）和左轴承（5）之间设有左隔磁环（6），左隔磁环（6）设于外壳（2）的内圆面上；所述的左隔磁环（6）的左端面与左轴承（5）的右端面外圆周部接触，右端面与左极靴（3）的左端面的外圆周部接触；

所述的右极靴（4）和右轴承 （22）之间设有右隔磁环（21），右隔磁环（21）套装于轴（1）的外圆面上；所述的右隔磁环（21）的左端面与右极靴（4）的右端面内圆周部接触，右端面与右轴承（22）的左端面内圆周部接触。

6.如权利要求5所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的左极靴（3）的右端面外圆周上设有凸环Ⅲ（10），凸环Ⅲ（10）的右端面向右延伸与右轴承（22）的左端面外圆周部接触；所述凸环Ⅲ（10）的内圆面与右极靴（4）的外圆面之间留有间距。

7.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的永磁体（19）为径向充磁型永磁体。

8.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的轴向极齿（17）的轴向截面为矩形结构。

9.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述左极靴（3）的外圆面上设有密封槽a，其内设有密封圈Ⅰ（7）；所述的右极靴（4）的内圆面上设有密封槽b，其内设有密封圈Ⅱ（20）。

10.如权利要求1所述的E字型凹凸式磁流体密封装置，其特征在于：所述的凸环Ⅰ（8）的右端面为弧形凸面（13），套筒环（18）的左端面为与弧形凸面（13）相对应的弧形凹面（14）。

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