CN208793628U - 一种磁源交错式套筒型磁流体密封装置 - Google Patents
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Abstract
本新型涉及一种磁源交错式套筒型磁流体密封装置，包括外壳，并由一个以上的磁流体密封单元组成，所述的磁流体密封单元包括左极靴环、左套筒、右极靴环、右套筒、左一永磁体环、左二永磁体环、中一永磁体环、中二永磁体环、右一永磁体环、右二永磁体环。本新型能够解决现有单磁源磁流体密封装置和多磁源磁流体密封装置存在的耐压性能低的难题，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
本实用新型属于机械工程密封领域，具体涉及一种磁源交错式套筒型磁流体密封装置。
背景技术
磁性液体以其结构简单、功耗小、能应用在较高速下且是有零泄漏等优点，已经成功用于真空及低压气体密封等领域。在要求大间隙的高速及重载等领域中，磁流体密封性能往往随着密封间隙的增大而逐渐失效，因此提高磁流体密封性能是当今研究的热点问题之一。
因此通过改进磁性流体密封结构作为提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法，如对比文献1(公开号为 CN106151527B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，但现有密封结构的密封性能仍有进一步提高的空间。
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。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种磁源交错式套筒型磁流体密封装置，该结构装配简单，从而解决现有单磁源磁流体密封装置和多磁源磁流体密封装置存在的耐压性能低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。
本实用新型的技术方案如下：
所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，包括外壳；
由一个以上的磁流体密封单元组成，所述的磁流体密封单元包括左套筒、左极靴环、右套筒、右极靴环、左一永磁体环、左二永磁体环、中一永磁体环、中二永磁体环、右一永磁体环、右二永磁体环；
所述的左套筒一极靴环、右套筒、中一永磁体环套装于轴上，所述的中一永磁体环位于左套筒、右套筒之间，并分别与左套筒、右套筒接触；
所述的左极靴环、右极靴环、中二永磁体环设于外壳的内壁上，所述的中二永磁体环位于左极靴环、右极靴环之间，并分别与左极靴环、右靴环接触；
所述的左套筒的外圆面与左极靴环的内圆面相对应，并且左套筒的外圆面与左极靴环的内圆面之间留有间隙；所述的右套筒的外圆面与右极靴环的内圆面相对应，并且右套筒的外圆面与右极靴环的内圆面之间留有间隙；
所述的左套筒的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽I，所述的左极靴环的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽II，所述的环槽I和环槽II交错设置；所述的左一永磁体环设于环槽I内，左一永磁体环的外圆面与左套筒的外圆面齐平；所述的左二永磁体环设于环槽II内，左二永磁体环的内圆面与左极靴环的内圆面齐平；所述的左一永磁体环的外圆面与左套筒的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的左二永磁体环的内圆面与左极靴环的外圆面之间的间隙内填充有磁流体；
所述的右套筒的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽III，所述的右极靴环的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽Ⅳ，所述的环槽III和环槽Ⅳ交错设置；所述的右一永磁体环设于环槽III内，右一永磁体环的外圆面与右套筒的外圆面齐平；所述的右二永磁体环设于环槽Ⅳ内，右二永磁体环的外圆面与右极靴环的内圆面齐平；所述的右一永磁体环的外圆面与右极靴环的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的右二永磁体环的内圆面与右套筒的外圆面之间的间隙内填充有磁流体。
所述的磁流体密封单元设有1-5组。
所述的左套筒的内圆面上间隔设置有-个环槽I；所述的左极靴环的外圆面上间隔设置有-个的环槽II；所述的右套筒的内圆面上间隔设置-的环槽III，所述的右极靴环的外圆面上间隔设置有-的环槽Ⅳ。
所述的左一永磁体环的外圆面与左极靴环的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的左二永磁体环的内圆面与左套筒的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右一永磁体环的外圆面与右极靴环的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右二永磁体环的内圆面与右套筒的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm。
所述的左一永磁体环、左二永磁体环、右一永磁体环、右二永磁体环均为径向充磁型永磁体；所述的左一永磁体环和左二永磁体环的磁力线方向相同，所述右一永磁体环和右二永磁体环的磁力线方向相同，所述的左一永磁体环与右一永磁体环的磁力线方向相反.
所述的中一永磁体环、中二永磁体环为轴向充磁型永磁体，所述的中一永磁体环、中二永磁体环为轴向充磁型永磁体的磁力线方向相反。
所述的左极靴环和右极靴环的外圆面上设有凹槽，所述的凹槽内设有密封圈。
所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，还包括左隔磁环、右隔磁环；所述的左隔磁环和右隔磁环设于壳体的内壁上，左隔磁环位于左极靴环的左侧，右隔磁环位于右极靴环的右侧。
所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，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左侧，与左隔磁环接触；所述的右轴承设于右隔磁环的右侧，与右隔磁环接触。
本实用新型将套筒和极靴径向开槽，使径向充磁的永磁体嵌入凹槽内，极靴与套筒的凹槽内放入多个永磁体，使永磁体交错分布，从而形成一种磁源交错式筒型磁流体密封结构。采用径向磁源磁流体与套筒相结合的密封装置结构，形成一个良好的磁回路，这就使得密封磁路中的磁通量显著加大，能够做到在密封失效时磁性流体的损失最小，大大提高了在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。
本实用新型通过左一永磁体环、左二永磁体环、右一永磁体环、右二永磁体环和中一永磁体环、中二永磁体环共同形成一个完整的磁回路，使得磁流体能够在对应间隙里更为稳固存在。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的磁源交错式套筒型磁流体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-左套筒，4-左极靴环，5-右套筒，6-右极靴环，7-左一永磁体环，8-左二永磁体环，9-中一永磁体环，10-中二永磁体环，11-右一永磁体环，12-右二永磁体环，13-密封圈，14-左隔磁环、15-右隔磁环、16-左轴承、17-右轴承。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，包括外壳2；
由一个以上的磁流体密封单元组成，所述的磁流体密封单元包括左套筒3、左极靴环4、右套筒5、右极靴环6、左一永磁体环7、左二永磁体环8、中一永磁体环9、中二永磁体环10、右一永磁体环11、右二永磁体环12；
所述的左套筒3、右套筒5、中一永磁体环9套装于轴1上，所述的中一永磁体环9位于左套筒3、右套筒5之间，并分别与左套筒3、右套筒5接触；
所述的左极靴环4、右极靴环6、中二永磁体环10设于外壳2的内壁上，所述的中二永磁体环10位于左极靴环4、右极靴环6之间，并分别与左极靴环4、右极靴环6接触；
所述的左套筒3的外圆面与左极靴环4的内圆面相对应，并且左套筒3的外圆面与左极靴环4的内圆面之间留有间隙；所述的右套筒5的外圆面与右极靴环6的内圆面相对应，并且右套筒5的外圆面与右极靴环6的内圆面之间留有间隙；
所述的左套筒3的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽I，所述的左极靴环4的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽II，所述的环槽I和环槽II交错设置；所述的左一永磁体环7设于环槽I内，左一永磁体环7的外圆面与左套筒3的外圆面齐平；所述的左二永磁体环8设于环槽II内，左二永磁体环8的内圆面与左极靴环4的内圆面齐平；所述的左一永磁体环7的外圆面与左极靴环4的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的左二永磁体环8的内圆面与左套筒3的外圆面之间的间隙内填充有磁流体；
所述的右套筒5的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽III，所述的右极靴环6的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽Ⅳ，所述的环槽III和环槽Ⅳ交错设置；所述的右一永磁体环11设于环槽III内，右一永磁体环11的外圆面与右套筒5的外圆面齐平；所述的右二永磁体环12设于环槽Ⅳ内，右二永磁体环12的外圆面与右极靴环6的内圆面齐平；所述的右一永磁体环11的外圆面与右极靴环6的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的右二永磁体环12的内圆面与右套筒5的外圆面之间的间隙内填充有磁流体。
所述的磁流体密封单元设有1-5组。
所述的左套筒3的内圆面上间隔设置有1-4个环槽I；所述的左极靴环4的外圆面上间隔设置有1-4个的环槽II；所述的右套筒5的内圆面上间隔设置1-4的环槽III，所述的右极靴环6的外圆面上间隔设置有1-4的环槽Ⅳ。
所述的左一永磁体环7的外圆面与左极靴环4的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的左二永磁体环8的内圆面与左套筒3的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右一永磁体环11的外圆面与右极靴环6的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右二永磁体环12的内圆面与右套筒5的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm。
所述的左一永磁体环7、左二永磁体环8、右一永磁体环11、右二永磁体环12均为径向充磁型永磁体；所述的左一永磁体环7和左二永磁体环8的磁力线方向相同，所述右一永磁体环11和右二永磁体环12的磁力线方向相同，所述的左一永磁体环6与右一永磁体环11的磁力线方向相反.
所述的中一永磁体环9、中二永磁体环10为轴向充磁型永磁体，所述的中一永磁体环9、中二永磁体环10为轴向充磁型永磁体的磁力线方向相反。
所述的左极靴环4和右极靴环6的外圆面上设有凹槽，所述的凹槽内设有密封圈13。
所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，还包括左隔磁环14、右隔磁环15；所述的左隔磁环14和右隔磁环15设于壳体2的内壁上，左隔磁环14位于左极靴环4的左侧，右隔磁环15位于右极靴环6的右侧。
所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，还包括左轴承16和右轴承17，所述的左轴承16和右轴承17分别套装于轴1上，所述的左轴承16设于左隔磁环14左侧，与左隔磁环14接触；所述的右轴承17设于右隔磁环15的右侧，与右隔磁环15接触。
Claims (9)
1.一种磁源交错式套筒型磁流体密封装置，包括外壳（2），其特征在于：
由一个以上的磁流体密封单元组成，所述的磁流体密封单元包括左套筒（3）、左极靴环（4）、右套筒（5）、右极靴环（6）、左一永磁体环（7）、左二永磁体环（8）、中一永磁体环（9）、中二永磁体环（10）、右一永磁体环（11）、右二永磁体环（12）；
所述的左套筒（3）螺纹连接的方式从左侧安装在轴（1）上；
将左极靴环（4）从左侧安装在轴（1）上；
将中一永磁体环（9）、中二永磁体环（10）从右侧套装于轴（1）上；
将右套筒（5）以螺纹连接的方式从右侧安装在轴（1）上；
将右极靴环（6）从右侧套装在轴（1）上；
所述的中一永磁体环（9）位于左套筒（3）、右套筒（5）之间，并分别与左套筒（3）、右套筒（5）接触；
所述的左极靴环（4）、右极靴环（6）、中二永磁体环（10）设于外壳（2）的内壁上，所述的中二永磁体环（10）位于左极靴环（4）、右极靴环（6）之间，并分别与左极靴环（4）、右极靴环（6）接触；
所述的左套筒（3）的外圆面与左极靴环（4）的内圆面相对应，并且左套筒（3）的外圆面与左极靴环（4）的内圆面之间留有间隙；所述的右套筒（5）的外圆面与右极靴环（6）的内圆面相对应，并且右套筒（5）的外圆面与右极靴环（6）的内圆面之间留有间隙；
所述的左套筒（3）的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽I，所述的左极靴环（4）的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽II，所述的环槽I和环槽II交错设置；所述的左一永磁体环（7）设于环槽I内，左一永磁体环（7）的外圆面与左套筒（3）的外圆面齐平；所述的左二永磁体环（8）设于环槽II内，左二永磁体环（8）的内圆面与左极靴环（4）的内圆面齐平；所述的左一永磁体环（7）的外圆面与左极靴环（4）的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的左二永磁体环（8）的内圆面与左套筒（3）的外圆面之间的间隙内填充有磁流体；
所述的右套筒（5）的内圆面上间隔设置有一个以上的环槽III，所述的右极靴环（6）的外圆面上间隔设置有一个以上的环槽Ⅳ，所述的环槽III和环槽Ⅳ交错设置；所述的右一永磁体环（11）设于环槽III内，右一永磁体环（11）的外圆面与右套筒（5）的外圆面齐平；所述的右二永磁体环（12）设于环槽Ⅳ内，右二永磁体环（12）的外圆面与右极靴环（6）的内圆面齐平；所述的右一永磁体环（11）的外圆面与右极靴环（6）的内圆面之间的间隙内填充有磁流体；所述的右二永磁体环（12）的内圆面与右套筒（5）的外圆面之间的间隙内填充有磁流体。
2.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的磁流体密封单元设有1-5组。
3.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的左套筒（3）的内圆面上间隔设置有1-4个环槽I；所述的左极靴环（4）的外圆面上间隔设置有1-4个的环槽II；所述的右套筒（5）的内圆面上间隔设置1-4的环槽III，所述的右极靴环（6）的外圆面上间隔设置有1-4的环槽Ⅳ。
4.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的左一永磁体环（7）的外圆面与左极靴环（4）的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的左二永磁体环（8）的内圆面与左套筒（3）的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右一永磁体环（11）的外圆面与右极靴环（6）的内圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm；所述的右二永磁体环（12）的内圆面与右套筒（5）的外圆面之间的间隙的大小为0.05~3mm。
5.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的左一永磁体环（7）、左二永磁体环（8）、右一永磁体环（11）、右二永磁体环（12）均为径向充磁型永磁体；所述的左一永磁体环（7）和左二永磁体环（8）的磁力线方向相同，所述右一永磁体环（11）和右二永磁体环（12）的磁力线方向相同，所述的左一永磁体环（7）与右一永磁体环（11）的磁力线方向相反。
6.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的中一永磁体环（9）、中二永磁体环（10）为轴向充磁型永磁体，所述的中一永磁体环（9）、中二永磁体环（10）为轴向充磁型永磁体的磁力线方向相反。
7.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：所述的左极靴环（4）和右极靴环（6）的外圆面上设有凹槽，所述的凹槽内设有密封圈（13）。
8.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：还包括左隔磁环（14）、右隔磁环（15）；所述的左隔磁环（14）和右隔磁环（15）设于外壳（2）的内壁上，左隔磁环（14）位于左极靴环（4）的左侧，右隔磁环（15）位于右极靴环（6）的右侧。
9.如权利要求1所述的磁源交错式套筒型磁流体密封装置，其特征在于：还包括左轴承（16）和右轴承（17），所述的左轴承（16）和右轴承（17）分别套装于轴（1）上，所述的左轴承（16）设于左隔磁环（14）左侧，与左隔磁环（14）接触；所述的右轴承（17）设于右隔磁环（15）的右侧，与右隔磁环（15）接触。
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| CN112728109A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-04-30 | 清华大学 | 内嵌永磁体式磁性液体密封装置 |
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