CN207634700U - 一种径向套筒型迷宫式磁流体密封装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、右极靴环、套筒、永磁体环；所述的左极靴环和右极靴环间隔设于外壳内；所述的套筒套装于轴上，位于左极靴环和右极靴环之间；所述的永磁体环设于外壳内，位于左极靴环和右极靴环之间；所述的套筒的外圆面与永磁体环的内圆面之间留有空隙；所述的左极靴环的右端面上间隔设置极齿I；所述的套筒的左端面上间隔设置极齿II，右端面上间隔设置极齿III；所述的右极靴环的左端面上间隔设置极齿Ⅳ。本实用新型的目的是解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。
Description
技术领域
本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种径向套筒型迷宫式磁流体密封装置。
背景技术
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，因此提高大间隙磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。
提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁性流体密封结构，如对比文献1(公开号为CN 103115152A的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的密封装置相对普通磁性流体密封性能得到极大的提高，但其密封性能仍旧达不到高速重载等特殊工况的高密封性能要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种径向迷宫式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。
本发明的技术方案如下：
所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、右极靴环、套筒、永磁体环；
所述的左极靴环和右极靴环间隔设于外壳内，左极靴环和右极靴环的外圆面与外壳的内壁相接触，左极靴环和右极靴环的内圆面沿径向向轴的外圆面延伸，与轴的外圆面之间留有空隙；
所述的套筒套装于轴上，位于左极靴环和右极靴环之间；所述的永磁体环设于外壳内，位于左极靴环和右极靴环之间，分别左极靴环和右极靴环接触，永磁体环的外圆面与外壳的内壁接触；所述的套筒的外圆面与永磁体环的内圆面之间留有空隙；
所述的左极靴环的右端面上间隔设置极齿I；所述的套筒的左端面上间隔设置极齿II，右端面上间隔设置极齿III；所述的右极靴环的左端面上间隔设置极齿Ⅳ；
所述的极齿I沿轴向向套筒的左端面延伸，与套筒的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿II沿轴向向左极靴环的右端面延伸，与左极靴环的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿I和极齿II交错分布，并且相互之间不接触；
所述的极齿Ⅳ沿轴向向套筒的右端面延伸，与套筒的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿III沿轴向向右极靴环的左端面延伸，与右极靴环的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅳ和极齿III交错分布，并且相互之间不接触。
所述的左极靴环和右极靴环的外圆面上设有设有环形凹槽，所述的环形凹槽内设有密封圈。
所述的永磁体环为轴向充磁永磁体。
所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，还包括左隔磁环和右隔磁环；所述的左隔磁环设于左极靴环的左侧，紧贴外壳的内壁设置；所述的右隔磁环设于右极靴环的右侧，紧贴外壳的内壁设置。
所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，还包括左轴承和右轴承，所述的左轴承和右轴承分别套装于轴上，所述的左轴承设于左隔磁环的左侧，所述的右轴承设于右隔磁环的右侧。
所述的极齿I间隔设置1-10个，所述的极齿II对应极齿I间隔设置1-10个。
所述的极齿Ⅳ间隔设置1-10个；所述的极齿III对应极齿Ⅳ间隔设置1-10个
磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果。
本发明通过设计一种迷宫式套筒，将极靴上的极齿设计在径向方向上，在迷宫式套筒与极靴的径向间隙内注入磁流体，从而实现一种径向套筒型迷宫式磁流体密封装置。本发明克服现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况高密封性能要求的难题，采用迷宫式套筒装置结构设计，使迷宫式套筒和极靴之间形成迷宫空间，实现了迷宫密封与磁流体密封的结合，同时采用非导磁性轴，大大增加了磁路中的磁通量，大大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为本发明所述的密封装置的结构示意图；
图中各序号标示及对应的名称如下：
1-轴，2-外壳，3-左极靴环，4-右极靴环，5-套筒，6-永磁体环，7-极齿I，8-极齿II，9- 极齿III，10-极齿ⅣI，11-环形凹槽，12-密封圈，13-左隔磁环，14-右隔磁环，15-左轴承， 16-右轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，包括轴1、外壳2、左极靴环3、右极靴环4、套筒5、永磁体环6；
所述的左极靴环3和右极靴环4间隔设于外壳2内，左极靴环3和右极靴环4的外圆面与外壳2的内壁相接触，左极靴环3和右极靴环4的内圆面沿径向向轴1的外圆面延伸，与轴1的外圆面之间留有空隙；
所述的套筒5套装于轴1上，位于左极靴环3和右极靴环4之间；所述的永磁体环6设于外壳2内，位于左极靴环3和右极靴环4之间，分别左极靴环3和右极靴环4接触，永磁体环6的外圆面与外壳2的内壁接触；所述的套筒5的外圆面与永磁体环6的内圆面之间留有空隙；
所述的左极靴环3的右端面上间隔设置极齿I7；所述的套筒5的左端面上间隔设置极齿 II8，右端面上间隔设置极齿III9；所述的右极靴环4的左端面上间隔设置极齿Ⅳ10；
所述的极齿I7沿轴向向套筒5的左端面延伸，与套筒5的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿II8沿轴向向左极靴环3的右端面延伸，与左极靴环3的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿I7和极齿II8交错分布，并且相互之间不接触；
所述的极齿Ⅳ10沿轴向向套筒5的右端面延伸，与套筒5的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿III9沿轴向向右极靴环4的左端面延伸，与右极靴环4的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅳ10和极齿III9交错分布，并且相互之间不接触。
所述的左极靴环3和右极靴环4的外圆面上设有设有环形凹槽11，所述的环形凹槽11 内设有密封圈12。
所述的永磁体环6为轴向充磁永磁体。
所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，还包括左隔磁环13和右隔磁环14；所述的左隔磁环13设于左极靴环3的左侧，紧贴外壳2的内壁设置；所述的右隔磁环14设于右极靴环4的右侧，紧贴外壳2的内壁设置。
所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，还包括左轴承15和右轴承16，所述的左轴承15和右轴承16分别套装于轴1上，所述的左轴承15设于左隔磁环13的左侧，所述的右轴承16设于右隔磁环14的右侧。
所述的极齿I7间隔设置1-10个，所述的极齿II8对应极齿I7间隔设置1-10个。
所述的极齿Ⅳ10间隔设置1-10个；所述的极齿III9对应极齿Ⅳ10间隔设置1-10个。
Claims (7)
1.一种径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，包括轴（1）、外壳（2）、左极靴环（3）、右极靴环（4）、套筒（5）、永磁体环（6），其特征在于：
所述的左极靴环（3）和右极靴环（4）间隔设于外壳（2）内，左极靴环（3）和右极靴环（4）的外圆面与外壳（2）的内壁相接触，左极靴环（3）和右极靴环（4）的内圆面沿径向向轴（1）的外圆面延伸，与轴（1）的外圆面之间留有空隙；
所述的套筒（5）套装于轴（1）上，位于左极靴环（3）和右极靴环（4）之间；所述的永磁体环（6）设于外壳（2）内，位于左极靴环（3）和右极靴环（4）之间，分别左极靴环（3）和右极靴环（4）接触，永磁体环（6）的外圆面与外壳（2）的内壁接触；所述的套筒（5）的外圆面与永磁体环（6）的内圆面之间留有空隙；
所述的左极靴环（3）的右端面上间隔设置极齿I（7）；所述的套筒（5）的左端面上间隔设置极齿II（8），右端面上间隔设置极齿III（9）；所述的右极靴环（4）的左端面上间隔设置极齿Ⅳ（10）；
所述的极齿I（7）沿轴向向套筒（5）的左端面延伸，与套筒（5）的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿II（8）沿轴向向左极靴环（3）的右端面延伸，与左极靴环（3）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿I（7）和极齿II（8）交错分布，并且相互之间不接触；
所述的极齿Ⅳ（10）沿轴向向套筒（5）的右端面延伸，与套筒（5）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿III（9）沿轴向向右极靴环（4）的左端面延伸，与右极靴环（4）的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅳ（10）和极齿III（9）交错分布，并且相互之间不接触。
2.如权利要求1所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：所述的左极靴环（3）和右极靴环（4）的外圆面上设有设有环形凹槽（11），所述的环形凹槽（11）内设有密封圈（12）。
3.如权利要求1所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：所述的永磁体环（6）为轴向充磁永磁体。
4.如权利要求1所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：还包括左隔磁环（13）和右隔磁环（14）；所述的左隔磁环（13）设于左极靴环（3）的左侧，紧贴外壳（2）的内壁设置；所述的右隔磁环（14）设于右极靴环（4）的右侧，紧贴外壳（2）的内壁设置。
5.如权利要求4所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：还包括左轴承（15）和右轴承（16），所述的左轴承（15）和右轴承（16）分别套装于轴（1）上，所述的左轴承（15）设于左隔磁环（13）的左侧，所述的右轴承（16）设于右隔磁环（14）的右侧。
6.如权利要求1所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：所述的极齿I（7）间隔设置1-10个，所述的极齿II（8）对应极齿I（7）间隔设置1-10个。
7.如权利要求1所述的径向套筒型迷宫式磁流体密封装置，其特征在于：所述的极齿Ⅳ（10）间隔设置1-10个；所述的极齿III（9）对应极齿Ⅳ（10）间隔设置1-10个。
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