CN206320301U - 可滑动的磁流体密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了可滑动的磁流体密封装置，其包括主轴、壳体、滑动套设在所述主轴行的磁流体密封部件、以及压盖；还包括用于补充所述磁流体密封部的磁流体的磁流体补充结构，以及对所述主轴与所述磁流体密封部件之间的相对滑动进行限位的限位结构；所述主轴与所述磁流体密封部件之间存在相对往复滑动，为了避免出现因滑动过程中磁流体发生流失而致使所述磁流体密封部件失去密封作用的情况，通过设置所述磁液补充结构对所述磁流体密封部件进行及时补充，保证所述磁流体密封部件的极靴和所述主轴之间始终能形成完整的磁流体O型密封圈。

Description

可滑动的磁流体密封装置

技术领域

本实用新型属于磁流体密封技术领域，具体地说，涉及一种可滑动的磁流体密封装置。

背景技术

磁流体，又称磁性液体、铁磁流体或磁液，是一种新型的功能材料，它既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级 (10 纳米以下 ) 的磁性固体颗粒、基载液 ( 也叫媒体 ) 以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。磁流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，在实际中有着广泛的应用，可应用于各种苛刻条件的磁流体密封。当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“液体的 O 型密封圈”，从而实现对被密封介质的磁流体密封。磁流体密封具有密封件之间无固体摩擦、密封件使用寿命长、可实现零泄漏等优点，其中，最主要的应用之一是用于对转轴的密封，如真空密封 ( 离子注入机、X 射线衍射仪等 )、气体密封 (X 射线管、CO2 激光器等)、液体密封( 深水泵、舰船螺旋推进器轴等) 以及防尘密封( 纺织机械、计算机硬盘等 ) 等。

如中国专利文献CN102537367A公开了一种磁流体轴密封装置，其主要由转轴、非导磁金属壳、磁极、永磁体、磁流体和橡胶圈组成；其中，两个环形磁极由均由导磁材料制成，磁极内侧圆周上加工有密封极齿。在所述磁流体轴密封装置中，非导磁金属壳用于固定磁流体轴密封装置的各个组成部件，以及将磁流体轴密封装置紧固到需要密封的器件开口处；磁极、永磁体和磁流体设在非导磁金属壳与被密封的转轴之间；转轴轴向贯穿非导磁金属壳、磁极和永磁体；两个磁极围绕转轴分别位于非导磁金属壳两端，之间设有一个提供磁场的环形永磁体；磁极与非导磁金属壳之间的间隙以及非导磁金属壳与被密封器件开口接触部位之间的间隙分别用橡胶圈密封。

但是，当该磁流体轴密封装置中的转轴既需要旋转运动，又需要做轴向滑动时，其会存在以下问题：在转轴的轴向滑动或者旋转滑动复合运动过程中，随着转轴的滑动，原先附存于磁极与转轴的间隙间磁流体会沿滑动方向进行扩展，因此该间隙内的磁流体发生流体，最终导致磁流体轴密封装置失去密封效果。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于现有技术中的磁流体轴密封装置在轴向滑动或旋转滑动复合运动过程中存在磁流体流失而致使密封失效的缺陷；进而提供一种可以避免因磁流体发生流失而致使密封失效的可滑动的磁流体密封装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的可滑动的磁流体密封装置，其包括主轴、壳体、滑动套设在所述主轴行的磁流体密封部件、以及压盖；还包括用于补充所述磁流体密封部的磁流体的磁流体补充结构，以及对所述主轴与所述磁流体密封部件之间的相对滑动进行限位的限位结构。

所述磁流体密封部件包括多个极靴、设于相邻两个所述极靴之间的多个永磁体，设于所述极靴与所述主轴之间的磁流体，以及第一轴承、第二轴承；

所述压盖、所述壳体和所述主轴形成一端开口且用于安装所述磁流体密封部件的安装腔；所述壳体在开口端处成型有内阶梯面，所述第一轴承设与所述内阶梯面相配合的外阶梯面，所述第一轴承套设置所述主轴上且通过所述外阶梯面与所述内阶梯面的配合闭合所述开口端，所述压盖靠近另一端的所述第二轴承并在所述壳体的配合下将所述磁流体密封部件限定在所述安装腔内。

所述磁流体补充结构包括设于所述壳体上的磁流体加注孔，所述磁流体加注孔与所述安装腔连通。

所述磁流体加注孔设于所述第二轴承上方，所述第二轴承上还成型便于所述磁流体加注孔内的磁流体进入所述安装腔内的辅助通道。

所述第一轴承与所述主轴之间、所述第二轴承与所述主轴之间都设有防尘圈。

所述极靴包括多个中间极靴以及两个端极靴。

所述端极靴处还设有收集磁环。

所述主轴设为导磁轴，所述壳体设为不导磁壳体。

所述限位结构包括设于所述主轴一端的凸起部，以及设于所述主轴另一端的限位螺母。

所述凸起部和/或所述限位螺母靠近所述磁流体密封部件的一侧还设有缓冲垫。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

在本实用新型中，所述主轴与所述磁流体密封部件之间存在相对往复滑动，为了避免出现因滑动过程中磁流体发生流失而致使所述磁流体密封部件失去密封作用的情况，通过设置所述磁液补充结构对所述磁流体密封部件进行及时补充，保证所述所述磁流体密封部件的极靴和所述主轴之间始终能形成完整的磁流体O型密封圈。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型所述的可滑动的磁流体密封装置示意图；

图中附图标记表示为：1-主轴；2-壳体；3-压盖；4-中间极靴；5-端极靴；6-永磁体；7-第一轴承；8-第二轴承；9-磁流体加注孔；10-防尘圈；11-凸起部；12-限位螺母；13-缓冲垫。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1所示，本实施例的可滑动的磁流体密封装置，其包括主轴1、壳体2、滑动套设在所述主轴1行的磁流体密封部件、以及压盖3；还包括用于补充所述磁流体密封部的磁流体的磁流体补充结构，以及对所述主轴1与所述磁流体密封部件之间的相对滑动进行限位的限位结构。

在本实施例中，所述主轴1与所述磁流体密封部件之间存在相对往复滑动，为了避免出现因滑动过程中磁流体发生流失而致使所述磁流体密封部件失去密封作用的情况，通过设置所述磁液补充结构对所述磁流体密封部件进行及时补充，保证所述所述磁流体密封部件的极靴和所述主轴1之间始终能形成完整的磁流体O型密封圈。

也就是说，本实施例的所述壳体2、所述压盖3和所述磁流体密封部件所形成的整体转动套设在所述主轴1上，且与所述主轴1之间存在相对滑动；滑动时，所述磁流体密封部件与所述主轴1之间的间隙位置会不断发生变化，使得设于间隙间的磁流体会沿相对滑动方向进行扩展，此时若磁流体含量不够充分，将致使间隙间的磁流体发生一定程度的流失，即磁流体不能及时填满位置不断发生变化的间隙，从而不能及时在所述磁流体密封部件与所述主轴1之间形成磁流体O型密封圈，使得所述磁流体密封部件失去密封性能；本实施例通过设置所述磁液补充结构对所述磁流体密封部件中的磁流体进行补充，从而保证磁流体的含量充分，使得磁流体始终能够在所述主轴1和所述所述磁流体密封部件的极靴之间形成完整的磁流体O型密封圈，保证滑动过程中所述磁流体密封部件的良好密封性能。同时，所述限位结构对上述相对滑动进行限位，防止相对滑动过程中所述磁流体密封部件和所述主轴1之间发生分离，或者防止相对滑动的行程超出预设行程。

其中，作为优选的实施方式，所述主轴1设为导磁轴，所述壳体2设为不导磁壳体2。

具体地，所述磁流体密封部件包括多个极靴、设于相邻两个所述极靴之间的多个永磁体6，设于所述极靴与所述主轴1之间的磁流体，以及第一轴承7、第二轴承8；

所述压盖3、所述壳体2和所述主轴1形成一端开口且用于安装所述磁流体密封部件的安装腔；所述壳体2在开口端处成型有内阶梯面，所述第一轴承7设与所述内阶梯面相配合的外阶梯面，所述第一轴承7套设置所述主轴1上且通过所述外阶梯面与所述内阶梯面的配合闭合所述开口端，所述压盖3靠近另一端的所述第二轴承8并在所述壳体2的配合下将所述磁流体密封部件限定在所述安装腔内。在本实施例中，所述壳体2的一端通过所述第一轴承7进行封闭，另一端通过所述压盖3进行封闭，从而将所述磁流体密封部件限定在所述安装腔内。

在上述实施例的基础上，本实施例的所述磁流体补充结构包括设于所述壳体2上的磁流体加注孔9，所述磁流体加注孔9与所述安装腔连通。即通过所述磁液补充孔向所述安装腔内补充磁流体，补充后的所述磁流体在磁场作用下积聚在所述极靴与所述主轴1之间的间隙中，使得该间隙中始终能够形成完整的磁流体O型密封圈；本实施例的所述极靴包括两个所述端极靴5和三个中间极靴4，每个所述极靴、所述永磁体6、具有导磁功能的主轴1以及磁流体共同形成单独的磁回路，磁束集中在所述主轴1与所述极靴的间隙处，并把加注在所述安装腔内的磁流体加以集中，在所述主轴1上形成多个磁流体O型密封圈，将所述主轴1与极靴之间的间隙全部封闭而达到密封的效果。

作为优选的实施方式，所述磁流体加注孔9设于所述第二轴承8上方，所述第二轴承8上还成型便于所述磁流体加注孔9内的磁流体进入所述安装腔内的辅助通道。

进一步，所述第一轴承7与所述主轴1之间、所述第二轴承8与所述主轴1之间都设有防尘圈10；所述端极靴5处还设有收集磁环。在本实施例中，优选所述防尘圈10为唇形密封圈；在相对滑动过程中，磁流体处于轴向剪切状态，所以间隙间的磁流体在滑动过程容易被带走，或者说容易发生扩展，进而通过设置所述防尘圈10和所述收集磁环，来收集被带走或者已发生扩展的磁流体。

进一步地，所述限位结构包括设于所述主轴1一端的凸起部11，以及设于所述主轴1另一端的限位螺母12；其中，所述凸起部11和/或所述限位螺母12靠近所述磁流体密封部件的一侧还设有缓冲垫13。在本实施例中，通过设于所述主轴1上的所述凸起部11和所述限位螺母12来限定所述主轴1与所述磁流体密封部件之间的相对滑动；同时，所述缓冲垫13可以在限位处缓冲该相对滑动。当然，还可以将所述限位结构设为其他部件或结构，如设为传感器等。

如此设置时，还可以在所述壳体2上设置多个磁流体加注孔，尽量使得每一个磁回路具有一个磁流体加注孔，保证每个回路中磁流体的用量。

当然，本实施例中与现有技术相同的设置，如每个极靴、每个轴承与所述壳体2之间都设置橡胶密封圈等，因其属于现有技术，所以不再在此一一赘述。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.可滑动的磁流体密封装置，其包括主轴（1）、壳体（2）、滑动套设在所述主轴（1）行的磁流体密封部件、以及压盖（3）；其特征在于：还包括用于补充所述磁流体密封部的磁流体的磁流体补充结构，以及对所述主轴（1）与所述磁流体密封部件之间的相对滑动进行限位的限位结构。

2.根据权利要求1所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述磁流体密封部件包括多个极靴、设于相邻两个所述极靴之间的多个永磁体（6），设于所述极靴与所述主轴（1）之间的磁流体，以及第一轴承（7）、第二轴承（8）；

所述压盖（3）、所述壳体（2）和所述主轴（1）形成一端开口且用于安装所述磁流体密封部件的安装腔；所述壳体（2）在开口端处成型有内阶梯面，所述第一轴承（7）设与所述内阶梯面相配合的外阶梯面，所述第一轴承（7）套设置所述主轴（1）上且通过所述外阶梯面与所述内阶梯面的配合闭合所述开口端，所述压盖（3）靠近另一端的所述第二轴承（8）并在所述壳体（2）的配合下将所述磁流体密封部件限定在所述安装腔内。

3.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述磁流体补充结构包括设于所述壳体（2）上的磁流体加注孔（9），所述磁流体加注孔（9）与所述安装腔连通。

4.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述磁流体加注孔（9）设于所述第二轴承（8）上方，所述第二轴承（8）上还成型便于所述磁流体加注孔（9）内的磁流体进入所述安装腔内的辅助通道。

5.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述第一轴承（7）与所述主轴（1）之间、所述第二轴承（8）与所述主轴（1）之间都设有防尘圈（10）。

6.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述极靴包括多个中间极靴（4）以及两个端极靴（5）。

7.根据权利要求6所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述端极靴（5）处还设有收集磁环。

8.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述主轴（1）设为导磁轴，所述壳体（2）设为不导磁壳体。

9.根据权利要求2所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：所述限位结构包括设于所述主轴（1）一端的凸起部（11），以及设于所述主轴（1）另一端的限位螺母（12）。

10.根据权利要求5所述的可滑动的磁流体密封装置，其特征在于：凸起部（11）和/或所述限位螺母（12）靠近所述磁流体密封部件的一侧还设有缓冲垫（13）。