CN214008073U - 磁性液体密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁性液体密封装置，所述磁性液体密封装置包括壳体、轴、加电装置和液体容器，所述轴穿设在所述壳体上，所述轴的下端通过第一通孔伸出所述壳体，所述轴的外周面与所述第一通孔的内壁面之间间隔开以形成密封间隙，所述加电装置与所述轴相连，所述加电装置用于向所述轴通入轴向电流以产生在所述轴的径向上由内向外减弱的磁场，所述液体容器内盛放有磁性液体，所述液体容器位于所述壳体的下方，所述轴的下端浸没在所述磁性液体内，所述磁性液体适于在所述磁场的作用下沿着所述轴的外周面爬升到所述密封间隙内。本实用新型实施例的磁性液体密封装置的磁性液体注入简单、快捷，且磁性液体能够减少对轴的摩擦。

Description

磁性液体密封装置

技术领域

本实用新型涉及密封技术领域，具体地，涉及一种磁性液体密封装置。

背景技术

在部分传动结构中需要对内部的组件进行防尘密封。相关技术中，密封件和轴之间产生摩擦，一方面会使轴产生磨损，另一方面密封件会产生磨粒，产生的磨粒会污染被密封的组件。尤其往复轴与密封件的摩擦频繁且摩擦系数大。虽然相关技术中也利用磁性液体进行防尘密封，但磁性液体的注入难度大，同时当轴的材料为非导磁材料时，容易产生密封不严的问题，大大限制了磁性液体防尘密封的应用范围。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的实施例提出一种磁性液体密封装置，该磁性液体密封装置的磁性液体注入简单、快捷，磁性液体能够减少对轴的摩擦，而且不会产生磨粒，进而避免污染被密封的组件，同时扩大了磁性液体防尘密封的应用范围。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置包括：

壳体，所述壳体具有空腔，所述壳体的底部设有第一通孔，所述第一通孔与所述空腔连通；

轴，所述轴沿上下方向穿设在所述壳体上，且所述轴的至少部分位于所述空腔内，所述轴的下端通过所述第一通孔伸出所述壳体，所述轴的外周面与所述第一通孔的内壁面之间间隔开以形成密封间隙；

加电装置，所述加电装置与所述轴相连，所述加电装置用于向所述轴通入轴向电流以产生在所述轴的径向上由内向外减弱的磁场；和

液体容器，所述液体容器内盛放有磁性液体，所述液体容器位于所述壳体的下方，所述轴的下端从所述液体容器的顶部伸入所述液体容器内，且所述轴的下端浸没在所述磁性液体内，所述磁性液体适于在所述磁场的作用下沿着所述轴的外周面爬升到所述密封间隙内。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置，轴通入轴向电流后在轴的周围产生磁场，磁性液体在磁场中会趋向磁场更强处，进而磁性液体会贴附在轴的外周面。由于轴的下端浸没在磁性液体中，在下方的靠近轴的外周面的磁场最强处已经被磁性液体占据的情况下，磁性液体在磁场的作用下会趋向上方的靠近轴的外周面的磁场最强处。又因为磁性液体为具有粘弹性的液体，磁性液体贴附在轴的外周面不会掉落。从而磁性液体能够在磁场的作用下沿着轴的外周面爬升到密封间隙内。由此本实用新型实施例的磁性液体密封装置的磁性液体注入简单、快捷。爬升到密封间隙内的磁性液体能够对空腔进行密封。该磁性液体能够减少对轴的摩擦，而且不会产生磨粒，进而避免污染空腔内被密封的组件。

在一些实施例中，所述液体容器的顶部具有第二通孔，所述第二通孔的内壁面与所述轴的外周面之间具有间隙。

在一些实施例中，所述液体容器的顶部端面与所述壳体的底部端面之间具有间隙。

在一些实施例中，所述轴设有在其长度方向上间隔布置的第一段和第二段，所述第一段设在所述轴的外周面上，且所述第一段位于所述空腔内，所述第二段设在所述轴的下端的端面上，所述第一段通过第一导线与所述加电装置相连，所述第二段通过第二导线与所述加电装置相连。

在一些实施例中，所述轴的材料为非导磁材料。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括密封环，所述密封环套设在所述轴上，所述密封环位于所述第一通孔的内壁面与所述轴的外周面之间，所述密封环的外周面与所述第一通孔的内壁面相连，所述密封间隙形成在所述密封环的内周面与所述轴的外周面之间。

在一些实施例中，所述密封环为磁性环，爬升到所述密封间隙内的所述磁性液体适于在所述密封环的磁力作用下被吸附到所述密封间隙内。

在一些实施例中，所述密封环的材料为永磁材料或磁性橡胶。

在一些实施例中，所述壳体包括筒形件和端盖，所述空腔形成在所述筒形件内，所述端盖具有第三通孔，所述端盖的外周壁与所述第一通孔的内壁面相连，所述第三通孔的内壁面与所述密封环的外周面相连。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括第一组件，所述第一组件位于所述空腔内，所述第一组件套设在所述轴上。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的磁性液体密封装置的示意图。

图2是图1中的磁性液体密封装置的示意图，且未示出磁性液体。

图3是图1中壳体的示意图。

附图标记：

壳体100；筒形件101；第一通孔102；第四通孔103；空腔120；法兰130；连接孔131；端盖140；第三通孔141；密封环150；密封间隙151；轴200；第一段201；第二段202；第一组件300；液体容器400；第二通孔401；磁性液体500；第一部分510；第二部分520；第三部分530。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-图3所示，根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置包括壳体100、第一组件300、轴200、密封环150、液体容器400和加电装置(图中未示出)。

如图3所示，壳体100具有空腔120，壳体100的底部设有第一通孔102，第一通孔102与空腔120连通。

如图1-图3所示，壳体100包括筒形件101和端盖140。空腔120形成在筒形件101内，第一组件300位于空腔120内，且第一组件300套设在轴200上。端盖140具有第三通孔141，端盖140的外周壁与第一通孔102的内壁面相连，第三通孔141位于第一通孔 102内。壳体100的顶部具有第四通孔103。

进一步地，如图1-图3所示，筒形件101具有法兰130，法兰130位于轴200的外周面，法兰130具有间隔布置的连接孔131，以便壳体100通过法兰130进行安装固定。

如图1和图2所示，轴200沿上下方向穿设在壳体100上，且轴200的至少部分位于空腔120内。轴200相对于壳体100沿轴200的轴向移动，或者轴200相对于壳体100静止不动。轴200的上端从第四通孔103穿出，轴200的下端从第三通孔141伸出。轴200 的外周面与第三通孔141的内壁面之间间隔开以形成密封间隙151。

加电装置与轴200相连，加电装置用于向轴200通入轴向电流以产生在轴200的径向上由内向外减弱的磁场。

进一步地，轴200设有在其长度方向上间隔布置的第一段201和第二段202，第一段201设在轴200的外周面上，且第一段201位于第一组件300和密封间隙151之间，第二段202设在轴200的下端的端面上，第一段201通过第一导线(图中未示出)与加电装置相连，第二段202通过第二导线(图中未示出)与加电装置相连。由此该磁场位于轴200 的第一段201和轴200的第二段202之间，使磁性液体500能够持续爬升到密封间隙151 内。

如图1所示，液体容器400内盛放有磁性液体500，液体容器400位于壳体100的下方，轴200的下端从液体容器400的顶部伸入液体容器400内，且轴200的下端浸没在磁性液体500内。也就是说，液体容器400内的磁性液体500的液面高于轴200的下端面。轴200 通入轴向电流后在轴200的周围产生磁场，磁性液体500能够在磁场的作用下沿着轴200 的外周面爬升到密封间隙151内。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置，轴200通入轴向电流后在轴200的周围产生磁场，磁性液体500为具有粘弹性的液体。磁性液体500在磁场中会趋向磁场更强处，进而磁性液体500会贴附在轴200的外周面。由于轴200的下端浸没在磁性液体500中，在下方的靠近轴200的外周面的磁场最强处已经被磁性液体500占据的情况下，磁性液体 500在磁场的作用下会趋向上方的靠近轴200的外周面的磁场最强处。又因为磁性液体500 受磁场的吸引，磁性液体500贴附在轴200的外周面不会掉落。从而磁性液体500能够在磁场的作用下沿着轴200的外周面爬升到密封间隙151内以对空腔内120的第一组件300 进行密封。由此本实用新型实施例的磁性液体密封装置的磁性液体500注入简单、快捷。磁性液体500能够减少对轴200的摩擦，而且不会产生磨粒，进而避免污染空腔120内被密封的组件。

如图1和图2所示，液体容器400的顶部具有第二通孔401，第二通孔401的内壁面与轴200的外周面之间具有间隙。由此液体容器400内的磁性液体500能够穿过第二通孔401的内壁面与轴200的外周面之间的间隙且沿着轴200的外周面向上爬升，以便向密封间隙151内注入磁性液体500。

如图1和图2所示，液体容器400的顶部端面与壳体100的底部端面之间具有间隙。由此液体容器400的内部腔体能够通过第二通孔401的内壁面与轴200的外周面之间的间隙以及液体容器400的顶部端面与壳体100的底部端面之间的间隙与外部连通，使液体容器400内的气压与外部气压相同。

当液体容器400内的磁性液体500沿着轴200的外周面向上爬升时，外部的空气能够进入到液体容器400内，从而能够避免磁性液体500沿着轴200的外周面向上爬升时受到外部气压的压力阻碍。

进一步地，如图1所示，磁性液体500向上爬升后，磁性液体500分为第一部分510、第二部分520和第三部分530，第一部分510位于密封间隙151内以对空腔120内的第一组件300进行防尘密封，第二部分520的至少部分位于容器口内，第三部分530位于液体容器400内，第二部分520连接在第一部分510和第三部分530之间。由此本实用新型实施例的磁性液体密封装置的磁性液体500能够连续向上爬升。保证磁性液体500在爬升过程中不会掺杂外部杂质或空气，进而能够提高本实用新型实施例的磁性液体密封装置的密封可靠性。

如图1和图2所示，密封环150套设在轴200上，密封环150位于第三通孔141的内壁面与轴200的外周面之间，密封环150的外周面与第三通孔141的内壁面相连，密封间隙151形成在密封环150的内周面与轴200的外周面之间。本实用新型实施例的磁性液体密封装置利用磁性液体500代替密封环150对壳体100内空腔120进行密封。磁性液体500 能够减少对轴200的摩擦，而且不会产生磨粒，进而避免污染空腔120以及空腔120内的第一组件300。

进一步地，密封环150为磁性环，爬升到密封间隙151内的磁性液体500适于在密封环150的磁力作用下被吸附到密封间隙151内。由此密封间隙151内的磁性液体500不容易流失，同时在密封环150自身磁场和轴200通电流产生磁场的双重作用下，保证磁性液体500能够严密地填充密封间隙，能够提高本实用新型实施例的磁性液体密封装置的密封可靠性。具体地，密封环150的材料为永磁材料或磁性橡胶。

进一步地，轴200的材料可以为导磁材料，轴200的材料也可以为非导磁材料。由此，当受其他条件的限制，轴200的材料是导磁材料时，密封环150在密封环150的内周面和轴200的外周面之间形成磁场梯度，磁性液体500更容易吸附到轴200的外周面，从而能够提高本实用新型实施例的磁性液体密封装置的密封可靠性；当受其他条件的限制，轴200 的材料是非导磁材料时，磁性液体500可以在密封环150自身磁场和轴200通电流产生磁场的双重作用下，严密地填充密封间隙，提高本实用新型实施例的磁性液体密封装置的密封可靠性，大大扩充了磁性液体500防尘密封的应用范围。

下面参考附图描述根据本实用新型的一个具体示例性的磁性液体密封装置。

如图1-图3所示，磁性液体密封装置包括壳体100、第一组件300、轴200、密封环150、液体容器400和加电装置。

如图3所示，壳体100具有空腔120，壳体100的底部设有第一通孔102，第一通孔102与空腔120连通。

如图1-图3所示，壳体100包括筒形件101和端盖140。空腔120形成在筒形件101内，第一组件300位于空腔120内，且第一组件300套设在轴200上。端盖140具有第三通孔141，端盖140的外周壁与第一通孔102的内壁面相连。壳体100的顶部具有第四通孔103。轴200的上端从第四通孔103穿出，轴200的下端从第三通孔141伸出。

如图1-图3所示，筒形件101具有法兰130，法兰130位于轴200的外周面，法兰130具有间隔布置的连接孔131，以便壳体100通过法兰130进行安装固定。

如图1和图2所示，轴200相对于壳体100沿轴200的轴向移动，轴200沿上下方向穿设在壳体100上，且轴200的至少部分位于空腔120内。轴200的材料为导磁材料，轴200的下端通过第一通孔102伸出壳体100，轴200的外周面与第三通孔141的内壁面之间间隔开以形成密封间隙151。

加电装置与轴200相连，加电装置用于向轴200通入轴向电流以产生在轴200的径向上由内向外减弱的磁场。

进一步地，轴200设有在其长度方向上间隔布置的第一段201和第二段202，第一段201设在轴200的外周面上，且第一段201位于第一组件300和密封间隙151之间，第二段202设在轴200的下端的端面上，第一段201通过第一导线与加电装置相连，第二段202 通过第二导线与加电装置相连。

如图1所示，液体容器400内盛放有磁性液体500，液体容器400位于壳体100的下方，轴200的下端从液体容器400的顶部伸入液体容器400内，且轴200的下端浸没在磁性液体500内。也就是说，液体容器400内的磁性液体500的液面高于轴200的下端面。轴200 通入轴向电流后在轴200的周围产生磁场，磁性液体500能够在磁场的作用下沿着轴200 的外周面爬升到密封间隙151内。

如图1和图2所示，液体容器400的顶部具有第二通孔401，第二通孔401的内壁面与轴200的外周面之间具有间隙。液体容器400的顶部端面与壳体100的底部端面之间具有间隙。

如图1和图2所示，密封环150套设在轴200上，且密封环150为磁性环，密封环150位于第三通孔141的内壁面与轴200的外周面之间，密封环150的外周面与第三通孔141 的内壁面相连，密封间隙151形成在密封环150的内周面与轴200的外周面之间。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴200向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种磁性液体密封装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有空腔，所述壳体的底部设有第一通孔，所述第一通孔与所述空腔连通；

轴，所述轴沿上下方向穿设在所述壳体上，且所述轴的至少部分位于所述空腔内，所述轴的下端通过所述第一通孔伸出所述壳体，所述轴的外周面与所述第一通孔的内壁面之间间隔开以形成密封间隙；

加电装置，所述加电装置与所述轴相连，所述加电装置用于向所述轴通入轴向电流以产生在所述轴的径向上由内向外减弱的磁场；和

液体容器，所述液体容器内盛放有磁性液体，所述液体容器位于所述壳体的下方，所述轴的下端从所述液体容器的顶部伸入所述液体容器内，且所述轴的下端浸没在所述磁性液体内，所述磁性液体适于在所述磁场的作用下沿着所述轴的外周面爬升到所述密封间隙内。

2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述液体容器的顶部具有第二通孔，所述第二通孔的内壁面与所述轴的外周面之间具有间隙。

3.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述液体容器的顶部端面与所述壳体的底部端面之间具有间隙。

4.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴设有在其长度方向上间隔布置的第一段和第二段，所述第一段设在所述轴的外周面上，且所述第一段位于所述空腔内，所述第二段设在所述轴的下端的端面上，所述第一段通过第一导线与所述加电装置相连，所述第二段通过第二导线与所述加电装置相连。

5.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴的材料可以为非导磁材料。

6.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括密封环，所述密封环套设在所述轴上，所述密封环位于所述第一通孔的内壁面与所述轴的外周面之间，所述密封环的外周面与所述第一通孔的内壁面相连，所述密封间隙形成在所述密封环的内周面与所述轴的外周面之间。

7.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述密封环为磁性环，爬升到所述密封间隙内的所述磁性液体适于在所述密封环的磁力作用下被吸附到所述密封间隙内。

8.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述密封环的材料为永磁材料或磁性橡胶。

9.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述壳体包括筒形件和端盖，所述空腔形成在所述筒形件内，所述端盖具有第三通孔，所述端盖的外周壁与所述第一通孔的内壁面相连，所述第三通孔的内壁面与所述密封环的外周面相连。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第一组件，所述第一组件位于所述空腔内，所述第一组件套设在所述轴上。

Images