CN1546890A - 磁性液体均匀分布的密封装置 - Google Patents

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Abstract

一种磁性液体均匀分布的密封装置，该装置包括：套、轴承、橡胶密封圈、永磁铁、极靴、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘、轴。其极靴(4)和极靴(7)极齿的级数不相等，其中极靴(4)极齿的级数小于极靴(7)极齿的级数，以保证极靴(4)上每个极齿上都分布上磁性液体，从而提高装置的耐压能力。这种左右极靴采用不等极数的密封装置，耐压能力高，使用寿命长，而且装配方法不变，扩大了使用范围。

Description

磁性液体均匀分布的密封装置
技术领域
本发明属于机械工程密封技术领域，特别适用于磁性液体密封。
背景技术
在磁性液体密封装置的设计中，人们通常采用左右极靴极齿的级数相等的磁性液体密封装置，这种结构在装配时，轴从左至右运动，首先和左边极靴接触，带走左边极靴极齿之间的磁性液体，导致左边极靴极齿之间的磁性液体分布很不均匀，有些极齿上几乎没有磁性液体存在，虽然有极齿结构存在，但是不起到任何的耐压作用，致使耐压能力与密封级数不成正比，导致整体耐压能力下降。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有的磁性液体密封在装配过程中，磁性液体在极靴的极齿之间分布很不均匀，有些极齿上几乎没有磁性液体，致使耐压能力与密封级数不成正比，导致整体耐压能力下降，因此，提供一种磁性液体均匀分布的密封装置。
本发明的技术方案：设计左右极靴极齿的级数不相等，其左极靴极齿的级数小于右极靴极齿的级数，这样不仅保证左极靴上每个极齿都分布上磁性液体，而且减小装置整体的轴向空间尺寸，装置的耐压能力得到提高。
磁性液体均匀分布的密封装置包括：套、轴承、极靴、橡胶密封圈、永磁铁、磁性液体、调节垫片、螺钉、法兰盘、轴。安装时先将橡胶密封圈嵌入极靴中，然后依次将轴承、嵌完橡胶密封圈的极靴、永磁铁、嵌完橡胶密封圈的另一个极靴、另一个轴承安装到套的内凸台右侧，然后装上调节垫片和法兰盘，用螺钉固定，将以上零件压紧，将磁性液体注入极靴的极齿之间，最后按照从左至右的方向装上轴。磁性液体在磁场的作用下吸附在极靴的极齿之间，形成可靠密封。
本发明的有益效果是，采用极靴极齿的级数不相等结构的磁性液体均匀分布的密封装置，耐压能力提高，使用寿命长，而且装配方法不变。采用改变后的设计结构，可以使原来受轴向空间尺寸限制的应用场合，能够采用磁性液体密封，从而扩大了使用范围。
附图说明
图1磁性液体均匀分布的密封装置结构图
图2A局部放大图
图3B局部放大图
图中：螺纹孔1、套2、轴承3、极靴4、橡胶密封圈5、永磁铁6、极靴7、磁性液体8、轴承9、调节垫片10、螺钉11、法兰盘12、轴13。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：
磁性液体均匀分布的密封装置包括：套2、轴承3、极靴4、橡胶密封圈5、永磁铁6、极靴7、磁性液体8、轴承9、调节垫片10、螺钉11、法兰盘12、轴13。安装时先将橡胶密封圈5嵌入极靴4和极靴7中，然后依次将轴承3、嵌完橡胶密封圈5的极靴4、永磁铁6、嵌完橡胶密封圈5的极靴7、轴承9安装到套2的内凸台右侧，然后装上调节垫片10和法兰盘12，用螺钉11固定，将以上零件压紧，将磁性液体8注入极靴4和极靴7的极齿之间，最后按照从左至右的方向装上轴13。磁性液体8在磁场的作用下吸附在极靴4和极靴7的极齿之间，形成可靠密封。
极靴4极齿的级数小于极靴7极齿的级数，因为在装配过程中，轴13从左至右安装时，由于极靴4极齿的级数少，这样不仅保证极靴4每个极齿上都分布上磁性液体，而且减小装置整体的轴向空间尺寸，装置的耐压能力不但没有下降，反而得到提高。
在极靴4和极靴7的外圆柱面上设放置橡胶密封圈5的槽，极靴4和极靴7两侧各设计一个凸台，一个凸台的作用是隔离磁路，防止磁性液体8吸附到轴承3和轴承9；另一个凸台是固定永磁铁6的位置。极靴4和极靴7的材料选用电工纯铁。
调节垫片10在装配时用于调整轴向距离。螺纹孔1是为了和其他装置相连而设计的。
套2、调节垫片10和螺钉11都由非磁性材料制成，如不锈钢等。轴13的材料选用导磁材料，如45号钢等。
轴承3和轴承9型号相同。
永磁铁6根据实际温度的要求选用铷铁硼或钐钴或铝镍钴材料，常温下选用铷铁硼，温度在300℃以下时选用钐钴，温度在400℃时选用铝镍钴。
极齿的级数根据密封的压差条件确定，每级的密封能力为0.5大气压。极靴与轴的间隙为0.1～0.2mm，极齿的齿宽是间隙的3～5倍，齿高是间隙的20～30倍。
磁性液体的种类可以根据密封气体和温度环境的不同，选择不同基载液的磁性液体，在装配时一次注入。一般真空密封时选用煤油或碳氢化合物或二脂类基载液，耐酸耐碱时选用氟碳基载液。低温下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二脂类基载液。
使用实例：常温下对直径为50mm的旋转轴进行真空密封设计，左极靴采用4级极齿密封，右极靴采用6级极齿密封，极靴与轴的间隙为0.1mm，极齿的齿宽0.5mm，齿高2.5mm，磁性液体为煤油基四氧化三铁胶体，永磁铁选用铷铁硼材料。该装置密封件的耐压能力比传统的两端使用相同级数的极靴的磁性液体密封能力高，使用寿命延长。
上述密封装置同样适用于正压密封。

Claims (1)

1.一种磁性液体均匀分布的密封装置，该装置包括：套、轴承、橡胶密封圈、永磁铁、极靴、磁性液体、螺钉、调节垫片、法兰盘、轴；其特征是，该装置左右极靴极齿的级数不相等，其左极靴极齿的级数小于右极靴极齿的级数。
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