CN201982669U

CN201982669U - 一种转轴分段式磁流体密封装置

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Publication number: CN201982669U
Application number: CN2011200977475U
Authority: CN
Inventors: 言继春; 王功发
Original assignee: HUNAN VIC FERROFLUIDICS CO Ltd
Current assignee: HUNAN VIC FERROFLUIDICS CO Ltd
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2021-04-06

Abstract

本实用新型公开了一种转轴分段式磁流体密封装置，包括转轴、内部设置有孔的密封副、与所述转轴相适配的轴承和内部设置有内孔的壳体；所述转轴包括相互连接的导磁段和非导磁段，所述导磁段设置在所述密封副的孔内；所述轴承和所述密封副均设置在所述壳体的内孔中。本实用新型提供的转轴分段式磁流体密封装置，通过将转轴分成相互连接的导磁段和非导磁段，并且转轴与密封副相配合的部分为导磁段，以此来避免外部的磁场进入密封装置内部，或内部的磁场外泄，因此，本实用新型具有避免磁干扰等优点。

Description

一种转轴分段式磁流体密封装置

技术领域

本实用新型涉及磁流体密封技术领域，更具体的说，涉及一种抗磁场干扰、使用温度范围广的转轴分段式磁流体密封装置。

背景技术

磁流体密封技术在密封技术上的应用是其最重要的成果之一，经过几十年的发展，磁流体密封已在国防、航天、机械、电子、仪表、原子能、化工、制药等众多领域得到了广泛应用，特别是在防尘密封、真空密封和压差密封三个方面表现十分突出。如重要机械旋转部位的密封，尤其是在转轴中作为设备的动态防漏部分具有突出的优越性。既可达到防漏目的，又不至影响可动零件的运动。所以磁流体密封技术的应用范围越来越广。

请参见图1所示，目前典型的磁流体动密封装置一般由一个永磁体6(圆环或圆柱形)、两个磁极7(环状盘片形导磁材料)、转轴1(圆柱形导磁材料)和磁流体8构成密封组件，其中，永磁体6和两个磁极7组成密封副；再将此密封组件安装于壳体3(非导磁材料)中，安装时隔磁套5(环状盘片形非导磁材料)用来隔绝磁场，避免轴承被磁化；轴承4用来保证转轴1旋转，并保证图中所示密封间隙“δ”的一致；静密封O型密封圈2用来保证气体不从壳体3内孔与磁极7外圆配合处泄露；轴承盖9对上述零件进行轴向定位，防止上述零件轴向移动。由于该装置中永磁体6的N-S极是按轴向分布的且两个磁极7和转轴1由导磁材料制成，因此，在磁场作用下，如图中环线所示形成了一个个封闭的磁路，此封闭磁路是沿N-S区间转轴表面形成的。从图中还可以看出两个磁极与转轴之间是有间隙“δ”存在的，此间隙环绕转轴该截面外圆呈环形状分布，这两段环状间隙就是我们通常所说的磁场磁路中的″气隙″，磁场磁路气隙中的磁场强度最大。磁流体密封正是利用了这一磁现象，将具有超顺磁特性的磁流体8注入其间，在磁场作用下，磁流体被稳稳地吸附并充满转轴(运动件)和磁极(静止件)之间的这两段间隙，实现了对磁场两端空间的分隔，并形成可靠的密封。

现有技术中的转轴通常采用导磁材料制作，以在本体内部形成磁回路，而且要求在磁流体密封装置的周围不能存在磁场。如果在磁流体密封装置的周围具有产生磁场的装置，则磁流体密封装置内部的磁场会与外部的磁场相互影响。这样不仅外部的磁场会降低磁流体密封装置的密封性能，而且内部的磁场会干扰外部的装置正常工作。在实际应用中，这种情况基本不可避免。例如，根据现场的要求，需要在磁流体密封装置的转轴安装磁感应装置等情况。如果此时磁流体密封装置的转轴依旧采用导磁材料制作，就会造成磁场外泄影响磁感应装置的灵敏度，或者外部磁场通过导磁转轴传入磁流体密封件内影响磁流体密封件的密封性能。

因此，如何制造一种具有能够避免磁干扰的磁流体密封装置，成为目前最需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的设计目的在于，提供一种具有能够避免磁干扰的磁流体密封装置。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种转轴分段式磁流体密封装置，包括转轴、内部设置有孔的密封副、与所述转轴相适配的轴承和内部设置有内孔的壳体；

所述转轴包括相互连接的导磁段和非导磁段，所述导磁段设置在所述密封副的孔内；

所述轴承和所述密封副均设置在所述壳体的内孔中。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述转轴包括依次相连的第一转轴段、第二转轴段和第三转轴段；

所述第一转轴段和第三转轴段均为非导磁段，所述第二转轴段为导磁段；

所述第二转轴段设置在所述密封副的孔内。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置有安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段的两端均设置有与所述第一转轴段和所述第三转轴段的轴伸。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置具有内螺纹的安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段的两端均设置具有外螺纹的轴伸及焊接坡口；

所述第一转轴段和第二转轴段的安装孔分别与所述第二转轴段两端的轴伸相适配。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置有安装孔、排气孔和销钉孔，所述第二转轴段的两端均设置有轴伸和销钉孔；

所述第一转轴段和所述第三转轴段分别与所述第二转轴段通过销钉相连接。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述转轴包括相互连接的第一转轴段和第二转轴段；

所述第一转轴段为非导磁段，所述第二转轴段为导磁段；

所述第二转轴段设置在所述密封副的孔内。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段上设置有安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段上设置有与所述安装孔过盈配合的轴伸及焊接坡口。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段上设置有具有内螺纹的安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段上设置有具有外螺纹的轴伸及焊接坡口；

所述第二转轴段的轴伸与所述第一转轴段的安装孔相适配。

优选地，在上述转轴分段式磁流体密封装置中，所述第一转轴段上设置有安装孔、排气孔和销钉孔，所述第二转轴段上设置有轴伸和销钉孔；

所述第一转轴段与所述第二转轴段通过销钉相连接。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的技术方案具有以下优点和特点：

本实用新型提供的转轴分段式磁流体密封装置，通过将转轴分成相互连接的导磁段和非导磁段，并且转轴与密封副相配合的部分为导磁段，以此来避免外部的磁场进入密封装置内部，或内部的磁场外泄，因此，本实用新型具有避免磁干扰等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的磁流体密封装置；

图2为本实用新型所提供的转轴三段式磁流体密封装置的剖面图；

图3为本实用新型所提供的转轴段之间过盈配合之前的拆分示意图；

图4为本实用新型所提供的过盈配合与焊接后的示意图；

图5为本实用新型所提供的转轴段之间螺纹配合之前的拆分示意图；

图6为本实用新型所提供的螺纹配合与焊接后的示意图；

图7为本实用新型所提供的转轴段之间采用销钉连接之前的拆分示意图；

图8为本实用新型所提供的采用销钉连接后的示意图；

图9为本实用新型所提供的转轴二段式磁流体密封装置的剖面图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种转轴分段式磁流体密封装置，包括转轴、内部设置有孔的密封副、与转轴相适配的轴承和内部设置有内孔的壳体；转轴包括相互连接的导磁段和非导磁段，导磁段设置在密封副的孔内；轴承和密封副均设置在壳体的内孔中。由于上述转轴分段式磁流体密封装置的具体实现存在多种方式，下面通过具体实施例进行详细说明：

请参见图2所示，图2所示的为转轴三段式磁流体密封装置，包括转轴、内部设置有孔的密封副16、与转轴相适配的轴承(14，17)和内部设置有内孔的壳体15；转轴包括相互连接的导磁段和非导磁段，导磁段设置在密封副16的孔内；轴承(14，17)和密封副16均设置在壳体15的内孔中；其中，转轴包括依次相连的第一转轴段11、第二转轴段12和第三转轴段13；第一转轴段11和第三转轴段13均为非导磁段，第二转轴段12为导磁段；第二转轴段12设置在密封副16的孔内。

在图2所示的实施例中，主要针对转轴的两端均有磁场的情况，所以将转轴分成三段，第一转轴段11和第三转轴段13均为非导磁段，第二转轴段12为导磁段，并且将第二转轴段12设置在密封副16的孔内，这样就可以避免外部的磁场进入密封装置内部，或内部的磁场外泄，因此，本实用新型提供的实施例具有避免磁干扰等优点。其中，第二转轴段12由导磁材料制成，例如采用2Crl3、3Crl3、0Crl7Ni4Cu4Nb等导磁不锈钢材料，第一转轴段11和第三转轴段13由不导磁材料制成，例如采用1Crl8Ni9Ti、0Crl8Ni9、0Crl7Nil2Mo2等不导磁不锈钢材料。

在图2所示的实施例中，关于第一转轴段11、第二转轴段12和第三转轴段13的具体连接存在多种实现方式，由于第一转轴段11和第二转轴段12的连接方式与第二转轴段12和第三转轴段13的连接方式大体相同，所以下面仅介绍第一转轴段11和第二转轴段12的连接方式。

请参见图3和图4所示，第一种连接方式为过盈联接后焊接：第一转轴段11上设置有安装孔22、焊接坡口23及排气孔21，第二转轴段12上设置有与安装孔22过盈配合的轴伸24及焊接坡口25。两轴段连接时将第二转轴段12的轴伸24热装入第一转轴段11的安装孔22内，装入时压缩的空气可通过第一转轴段11上设置的排气孔21排出，再将圆环型的焊接坡口(23，25)截面满焊。

请参见图5和图6所示，第二种连接方式为螺纹联接后焊接：第一转轴段11上设置具有内螺纹的安装孔32、焊接坡口33及排气孔31，第二转轴段12上设置具有外螺纹的轴伸34及焊接坡口35。两轴段连接时将第二转轴段12上具有外螺纹的轴伸34拧入第一转轴段11具有内螺纹的安装孔32中，拧入时压缩的空气通过第一转轴段11上设置的排气孔31排出，再将圆环型的焊接坡口(33，35)截面满焊。

请参见图7和图8所示，第三种连接方式为销钉联接：第一转轴段11上设置有安装孔42及排气孔41，第二转轴段12上设置有与安装孔42相配合的轴伸43。两轴段连接时将第二转轴段12上的轴伸43配合装入第一转轴段11的安装孔42内，安装时压缩的气体通过排气孔41排出，然后配作销钉孔，再将销钉44装入销钉孔内完成连接。

各个转轴段之间除三种联接方式外，还可以采用键、扁方或法兰等方式连接，除与密封副相配合的转轴段采用导磁材料外，其余部分还可以选择导热性差的材料，这样可以同时起到隔热的效果，在环境温度过高时可阻止高温通过转轴传入密封装置内部，避免整个装置温度太高，延长磁流体密封装置内部的磁流体及轴承的使用寿命。

请参见图9所示，图9所示的为转轴二段式磁流体密封装置，包括转轴、内部设置有孔的密封副56、与转轴相适配的轴承(53，54)和内部设置有内孔的壳体55；转轴包括相互连接的导磁段和非导磁段，导磁段设置在密封副56的孔内；轴承和密封副56均设置在壳体55的内孔中，其中，转轴包括相互连接的第一转轴段51和第二转轴段52；第一转轴段51为非导磁段，第二转轴段52为导磁段；第二转轴段设置在密封副56的孔内。

在图9所示的实施例中，主要针对转轴的第一转轴段51的外部有磁场，或第一转轴段51的外部有容易被磁场干扰的仪器，第二转轴段52没有磁场的情况，所以将转轴分成二段，第一转轴段51为非导磁段，第二转轴段52为导磁段，并且将第二转轴段52设置在密封副56的孔内，这样就可以避免第一转轴段51外部的磁场进入密封装置内部，或内部的磁场外泄，因此，图9所示的实施例同样具有避免磁干扰等优点。

在图9所示的实施例中，关于第一转轴段51和第二转轴段52的具体连接存在多种实现方式，由于转轴二段式和转轴三段式的转轴段连接基本相同，所以关于转轴二段式的转轴段连接请参见介绍转轴三段式的实施例，在此不做赘述。上述介绍的第一转轴段均包括安装孔和排气孔，第二转轴段包括可与安装孔相配合的轴伸，同样可以在第二转轴段上设置安装孔和排气孔，在第一转轴段上设置可与安装孔相配合的轴伸，所以本实用新型保护的范围并不局限于上述已提供的实施例，所有可以根据本实用新型原理制作出的方案均在本案的保护范围内。

需要说明的是，图2至图9所示的实施例只是本实用新型所介绍的优选实施例，本领域技术人员在此基础上，完全可以设计出更多的实施例，因此不在此处赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，包括转轴、内部设置有孔的密封副、与所述转轴相适配的轴承和内部设置有内孔的壳体；

所述轴承和所述密封副均设置在所述壳体的内孔中。

2.根据权利要求1所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述转轴包括依次相连的第一转轴段、第二转轴段和第三转轴段；

所述第二转轴段设置在所述密封副的孔内。

3.根据权利要求2所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置有安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段的两端均设置有与所述第一转轴段和所述第三转轴段的轴伸。

4.根据权利要求2所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置具有内螺纹的安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段的两端均设置具有外螺纹的轴伸及焊接坡口；

5.根据权利要求2所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段和所述第三转轴段上均设置有安装孔、排气孔和销钉孔，所述第二转轴段的两端均设置有轴伸和销钉孔；

6.根据权利要求1所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述转轴包括相互连接的第一转轴段和第二转轴段；

所述第一转轴段为非导磁段，所述第二转轴段为导磁段；

所述第二转轴段设置在所述密封副的孔内。

7.根据权利要求6所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段上设置有安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段上设置有与所述安装孔过盈配合的轴伸及焊接坡口。

8.根据权利要求6所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段上设置有具有内螺纹的安装孔、焊接坡口及排气孔，所述第二转轴段上设置有具有外螺纹的轴伸及焊接坡口；

所述第二转轴段的轴伸与所述第一转轴段的安装孔相适配。

9.根据权利要求6所述的转轴分段式磁流体密封装置，其特征在于，所述第一转轴段上设置有安装孔、排气孔和销钉孔，所述第二转轴段上设置有轴伸和销钉孔；

所述第一转轴段与所述第二转轴段通过销钉相连接。