CN214036892U - 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、转轴、轴套、第一极靴、第二极靴和永磁体，壳体内具有腔室，转轴可转动地设在腔室内，轴套设在腔室内，轴套套设在转轴上，轴套的外周设有多个凸起且在转轴的轴向上间隔布置，第一极靴和第二极靴在转轴的轴向上间隔布置，第一极靴的内周设有多个第一极齿且在转轴的轴向上间隔布置，多个第一极齿与多个凸起在转轴的径向上相对设置，第二极靴的内周设有多个第二极齿且在转轴的轴向上间隔布置，多个第二极齿与多个凸起在转轴的径向上相对设置，永磁体环绕在转轴上，永磁体在第一极靴和第二极靴之间。本实用新型能够减小密封间隙和磁性液体的注入量，降低磁性液体密封启动力矩。

Description

磁性液体密封装置

技术领域

本实用新型涉及液体密封技术领域，具体涉及一种磁性液体密封装置

背景技术

磁性液体密封启动力矩即转轴从静止状态进入稳定状态过程中转轴输入的最大转矩。磁性液体密封启动力矩大小与磁性液体注入量有关，磁性液体注入量越大，密封间隙处磁性液体与转轴实际接触表面积也就越大，磁性液体密封启动时所需要克服的启动力矩也就越大。磁性液体密封启动力矩多大可能会超出设备能提供的力矩范围，而导致设备无法正常运行、磁性液体密封无法正常工作。

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能够减小密封间隙和磁性液体的注入量，降低磁性液体密封启动力矩。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置包括：壳体，所述壳体内具有腔室；转轴，所述转轴可转动地设在所述腔室内；轴套，所述轴套设在所述腔室内，所述轴套套设在所述转轴上，且所述轴套的外周设有多个凸起，多个所述凸起在所述转轴的轴向上间隔布置；第一极靴和第二极靴，所述第一极靴和第二极靴在所述转轴的轴向上间隔布置，所述第一极靴和第二极靴分别套设在所述轴套上，所述第一极靴的内周面设有多个第一极齿，多个所述第一极齿在所述转轴的轴向上间隔布置，多个所述第一极齿与多个所述凸起在所述转轴的径向上相对设置，且多个所述第一极齿与多个所述凸起之间吸附有磁性液体，第二极靴的内周面设有多个第二极齿，多个所述第二极齿在所述转轴的轴向上间隔布置，多个所述第二极齿与多个所述凸起在所述转轴的径向上相对设置，且多个所述第二极齿与多个所述凸起之间吸附有磁性液体；永磁体，所述永磁体环绕在所述转轴上，所述永磁体位于所述第一极靴和第二极靴之间。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置，能够减小密封间隙和磁性液体的注入量，降低磁性液体密封启动力矩。

在一些实施例中，所述凸起的外周面与所述第一极齿的内周面之间的间隙小于0.1mm，所述凸起的外周面与所述第二极齿的内周面之间的间隙小于0.1mm。

在一些实施例中，所述凸起、第一极齿和第二极齿在所述转轴的轴向上的尺寸小于0.2mm。

在一些实施例中，所述凸起的硬度小于所述第一极齿和所述第二极齿的硬度。

在一些实施例中，所述第一极靴外周面上和所述第二极靴外周面上均设有凹槽，所述磁性液体密封装置还包括第一密封圈和第二密封圈所述第一密封圈设在所述第一极靴外周面上的凹槽内，所述第二密封圈设在所述第二极靴外周面上的凹槽内。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承设在壳体内，所述第一轴承和第二轴承分别套设在所述转轴上，且所述第一轴承和第二轴承的外周与所述壳体的内壁相接触。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括定位环，所述定位环设在所述第一轴承和第二轴承之间。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括第一隔磁环和第二隔磁环，所述第一隔磁环和第二隔磁环设在所述壳体内，所述第一隔磁环环绕在所述转轴上，所述第一隔磁环的外周面与所述壳体的内侧面相接触，所述第二隔磁环环绕在所述转轴上，所述第二隔磁环的外周面与所述壳体的内侧面相接触，所述第一隔磁环位于所述第一轴承和所述第一极靴之间，所述第二隔磁环位于所述第二极靴和端盖之间。

在一些实施例中，所述永磁体的材料为钕铁硼、钐钴或铁钴镍。

附图说明

图1是本实用新型实施例的磁性液体密封装置的结构示意图。

图2是图1中所示磁性液体密封装置中A区域的局部放大示意图。

附图标记：

壳体1，法兰部101，转轴2，

轴套3，凸起31，

第一极靴4，第一极齿41，

第二极靴5，第二极齿51，

永磁体6，端盖7，第一轴承8，第二轴承9，定位环10，第一隔磁环11，第二隔磁环12，第一密封圈13，第二密封圈14。

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和图2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1、转轴2、轴套3、第一极靴4、第二极靴5和永磁体6。

壳体1内具有腔室。如图1所示，壳体1的左端设有法兰部101，法兰部101上设有多个螺纹孔，法兰部101适于与外部设备相连。

转轴2可转动地设在腔室内。如图1所示，转轴2沿左右方向水平的可转动的设在腔室内，转轴2的左右两端均伸出壳体1。

轴套3设在腔室内，轴套3套设在转轴2上，且轴套3的外周设有多个凸起31，多个凸起31在转轴2的轴向上(如图1中所示的左右方向)间隔布置。如图1所示，轴套3套设在转轴2的右侧，轴套3的内表面与转轴2的外周面相接触。

第一极靴4和第二极靴5在转轴2的轴向上间隔布置，第一极靴4和第二极靴5分别套设在轴套3上，第一极靴4的内周面设有多个第一极齿41，多个第一极齿41在转轴2的轴向上间隔布置，多个第一极齿41与多个凸起31在转轴2的径向上(如图1中所示的上下方向)相对设置，且多个第一极齿41与多个凸起31之间吸附有磁性液体，第二极靴5的内周面设有多个第二极齿51，多个第二极齿51在转轴2的轴向上间隔布置，多个第二极齿51与多个凸起31在转轴2的径向上相对设置，且多个第二极齿51与多个凸起31之间吸附有磁性液体。

如图1所示，第一极齿41沿上下方向延伸，且第一极齿41的纵截面的轮廓大体为矩形，第一极齿41的内侧面与凸起31的外侧面在上下方向上具有预定间隙，磁性液体吸附在预定间隙内，第二极齿51沿上下方向延伸，且第二极齿51的纵截面的轮廓大体为矩形，第二极齿51的内侧面与凸起31的外侧面在上下方向上具有预定间隙，磁性液体吸附在预定间隙内。第一极齿41、第二极齿51和凸起31在左右方向上的尺寸相同，且轴套3在左右方向上尺寸大于第一极靴4的左端面与第二极靴5的右端面在左右方向上的距离。

永磁体6环绕在转轴2上，永磁体6位于第一极靴4和第二极靴5之间。如图1所示，永磁体6的左端面与第一极靴4的右端面相接触，永磁体6的右端面与第二极靴5的左端面相接触，永磁体6的外周面与壳体1的内壁面相接触，永磁体6的内周面与轴套3的外周面在上下方向上具有预定距离。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置，通过设置第一极齿、第二极齿和凸起，并将第一极齿与凸起在转轴的径向上相对设置，减小第一极靴与转轴之间的密封间隙，将第二极齿与凸起在转轴的径向上相对设置，减小第二极靴与转轴之间的密封间隙，磁性液体的注入量跟随密封间隙的减小而减少，从而降低磁性液体密封启动力矩。

在一些实施例中，凸起31的外周面与第一极齿41的内周面之间的间隙小于0.1mm，凸起31的外周面与第二极齿51的内周面之间的间隙小于0.1mm。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，凸起31的外周面与第一极齿41的内周面在上下方向上的间隙越小磁性液体密封的耐压能力越强，凸起31的外周面与第二极齿51的内周面在上下方向上的间隙越小磁性液体密封的耐压能力越强。

在一些实施例中，凸起31、第一极齿41和第二极齿51在转轴2的轴向上的尺寸小于0.2mm。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，凸起31、第一极齿41和第二极齿51在左右方向上的尺寸越小，凸起31与第一极齿41之间的磁性液体量越少，凸起31与第二极齿51之间的磁性液体量越少，相应的磁性液体密封启动力矩跟随磁性液体量的减小而降低。

在一些实施例中，凸起31的硬度小于第一极齿41和第二极齿51的硬度。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，因凸起31的硬度小于第一极齿41的硬度且小于第二极齿51的硬度，当轴套3发生径向跳动时，凸起31与第一极齿41和第二极齿51发生碰撞，减小凸起31对第一极齿41和第二极齿51的损害，延伸密封装置使用寿命，提高密封装置稳定性。

在一些实施例中，第一极靴4外周面上和第二极靴5外周面上均设有凹槽，磁性液体密封装置还包括第一密封圈13和第二密封圈14，第一密封圈13设在第一极靴4外周面上的凹槽内，第二密封圈14设在第二极靴5外周面上的凹槽内。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，通过设置第一密封圈13和第二密封圈14能够避免磁性液体由极靴外圆面与壳体1内壁面之间泄露，提高磁性液体的密封性。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括端盖7，端盖7设在壳体1的一侧，端盖7与壳体1相连用以密封腔室。如图1所示，端盖7设在壳体1的右侧，端盖7与壳体1通过螺栓相连。

在一些实施例中，轴套3的一端与端盖7相连。如图1所示，轴套3的右侧与端盖7相连。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，轴套3与端盖7相连，对轴套3在转轴2上的位置进行固定，防止轴套3发生轴向位移，避免凸起31与第一极齿41之间和凸起31与第二极齿51之间在左右方向上发生错位导致的磁性液体密封失效。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括第一轴承8和第二轴承9，第一轴承8和第二轴承9设在壳体1内，第一轴承8和第二轴承9分别套设在转轴2上，且第一轴承8和第二轴承9的外周与壳体1的内壁相接触。如图1所示，第一轴承8和第二轴承9均设在第一极靴4的左侧，且第一轴承8和第二轴承9在左右方向上间隔布置。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，通过设置第一轴承8和第二轴承9，减小转轴2与壳体1之间的摩擦，使转轴2的旋转更加平稳。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括定位环10，定位环10设在第一轴承8和第二轴承9之间。如图1所示，定位环10的左端面与第一轴承8的右端面相接触，且定位环10与第一轴承8的外圈相接触，定位环10的右端面与第二轴承9的左端面相接触，且定位环10与第二轴承9的外圈相接触。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，通过设置定位环10，对第一轴承8和第二轴承9的轴向位置进行定位和固定，防止第一轴承8和第二轴承9发生轴向位移，提高磁性液体密封装置运行的稳定性。

在一些实施例中，磁性液体密封装置还包括第一隔磁环11和第二隔磁环12，第一隔磁环11和第二隔磁环12设在壳体1内，第一隔磁环11环绕在转轴2上，第一隔磁环11的外周面与壳体1的内侧面相接触，第二隔磁环12环绕在转轴2上，第二隔磁环12的外周面与壳体1的内侧面相接触，第一隔磁环11位于第一轴承8和第一极靴4之间，第二隔磁环12位于第二极靴5和端盖7之间。本实用新型实施例的磁性液体密封装置，通过设置第一隔磁环和第二隔磁环，增加了磁路的磁阻，使磁性液体吸附在第一极齿与凸起之间和第二极齿与凸起之间。

如图1所示，第一隔磁环11的左端面与第二轴承9的右端面相接触，第一隔磁环11的右端面与第一极靴4的左端面相接触，第二隔磁环12的左端面与第二极靴5的右端面相接触，第二隔磁环12的右端面与端盖7的左端面相接触。

在一些实施例中，永磁体6的材料为钕铁硼、钐钴或铁钴镍。可以理解的是，永磁体6的材料并不限于此，例如还可以是铝镍钴。

下面参照图1和图2描述本实用新型一些具体示例的磁性液体密封装置。

根据本实用新型实施例的磁性液体密封装置包括壳体1、转轴2、轴套3、第一极靴4、第二极靴5、永磁体6、第一密封圈、第二密封圈、端盖7、第一轴承8、第二轴承9、定位环10、第一隔磁环11和第二隔磁环12。

壳体1内具有腔室。

转轴2沿左右方向水平的可转动的设在腔室内，转轴2的左右两端均伸出壳体1。

轴套3设在腔室内，轴套3套设在转轴2的右侧，轴套3的内表面与转轴2的外周面相接触，且轴套3的外周设有多个凸起31，多个凸起31在左右方向上间隔布置。

第一极靴4和第二极靴5分别套设在轴套3上，且第一极靴4和第二极靴5在左右方向上间隔布置，第一极靴4的内周面设有多个第一极齿41，多个第一极齿41在左右方向上间隔布置，多个第一极齿41与多个凸起31在上下方向上相对设置，且多个第一极齿41与多个凸起31之间吸附有磁性液体，第二极靴5的内周面设有多个第二极齿51，多个第二极齿51在左右方向上间隔布置，多个第二极齿51与多个凸起31在上下方向上相对设置，且多个第二极齿51与多个凸起31之间吸附有磁性液体。

第一极靴4外周面上和第二极靴5外周面上均设有凹槽，第一密封圈设在第一极靴4外周面上的凹槽内，第二密封圈设在第二极靴5外周面上的凹槽内。

第一极齿41沿上下方向延伸，且第一极齿41的纵截面的轮廓大体为矩形，第一极齿41的内侧面与凸起31的外侧面在上下方向上具有预定间隙，磁性液体吸附在预定间隙内，第二极齿51沿上下方向延伸，且第二极齿51的纵截面的轮廓大体为矩形，第二极齿51的内侧面与凸起31的外侧面在上下方向上具有预定间隙，磁性液体吸附在预定间隙内。第一极齿41、第二极齿51和凸起31在左右方向上的尺寸相同，且轴套3在左右方向上尺寸大于第一极靴4的左端面与第二极靴5的右端面在左右方向上的距离。

永磁体6环绕在转轴2上，永磁体6位于第一极靴4和第二极靴5之间。永磁体6的左端面与第一极靴4的右端面相接触，永磁体6的右端面与第二极靴5的左端面相接触，永磁体6的外周面与壳体1的内壁面相接触，永磁体6的内周面与轴套3的外周面在上下方向上具有预定距离。

端盖7设在壳体1的右侧，端盖7与壳体1通过螺栓相连用以密封腔室。轴套3的右侧与端盖7相连。

第一轴承8和第二轴承9设在壳体1内，第一轴承8和第二轴承9分别套设在转轴2上，且第一轴承8和第二轴承9的外周与壳体1的内壁相接触。第一轴承8和第二轴承9均设在第一极靴4的左侧，且第一轴承8和第二轴承9在左右方向上间隔布置。

定位环10的左端面与第一轴承8的右端面相接触，且定位环10与第一轴承8的外圈相接触，定位环10的右端面与第二轴承9的左端面相接触，且定位环10与第二轴承9的外圈相接触。

第一隔磁环11和第二隔磁环12设在壳体1内，第一隔磁环11环绕在转轴2上，第一隔磁环11的外周面与壳体1的内侧面相接触，第二隔磁环12环绕在转轴2上，第二隔磁环12的外周面与壳体1的内侧面相接触。第一隔磁环11的左端面与第二轴承9的右端面相接触，第一隔磁环11的右端面与第一极靴4的左端面相接触，第二隔磁环12的左端面与第二极靴5的右端面相接触，第二隔磁环12的右端面与端盖7的左端面相接触。

下面参照图1和图2描述本实用新型实施例的磁性液体密封装置的运行原理。

本实用新型实施例的磁性液体密封装置，第一极齿41与凸起31在上下方向相对设置，减小了第一极靴4与转轴2之间的密封间隙，第二极齿51与凸起31在上下方向相对设置，减小第二极靴5与转轴2之间的密封间隙，轴套3与第一极靴4之间的磁性液体的注入量和轴套3与第二极靴5之间的磁性液体注入量跟随密封间隙的减小而减少，从而降低磁性液体密封启动力矩。

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 (9)

1.一种磁性液体密封装置，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内具有腔室；

转轴，所述转轴可转动地设在所述腔室内；

轴套，所述轴套设在所述腔室内，所述轴套套设在所述转轴上，且所述轴套的外周设有多个凸起，多个所述凸起在所述转轴的轴向上间隔布置；

第一极靴和第二极靴，所述第一极靴和第二极靴在所述转轴的轴向上间隔布置，所述第一极靴和第二极靴分别套设在所述轴套上，所述第一极靴的内周面设有多个第一极齿，多个所述第一极齿在所述转轴的轴向上间隔布置，多个所述第一极齿与多个所述凸起在所述转轴的径向上相对设置，且多个所述第一极齿与多个所述凸起之间吸附有磁性液体，第二极靴的内周面设有多个第二极齿，多个所述第二极齿在所述转轴的轴向上间隔布置，多个所述第二极齿与多个所述凸起在所述转轴的径向上相对设置，且多个所述第二极齿与多个所述凸起之间吸附有磁性液体；

永磁体，所述永磁体环绕在所述转轴上，所述永磁体位于所述第一极靴和第二极靴之间。

2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述凸起的外周面与所述第一极齿的内周面之间的间隙小于0.1mm，所述凸起的外周面与所述第二极齿的内周面之间的间隙小于0.1mm。

3.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述凸起、第一极齿和第二极齿在所述转轴的轴向上的尺寸小于0.2mm。

4.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述凸起的硬度小于所述第一极齿和所述第二极齿的硬度。

5.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一极靴外周面上和所述第二极靴外周面上均设有凹槽，

所述磁性液体密封装置还包括第一密封圈和第二密封圈，所述第一密封圈设在所述第一极靴外周面上的凹槽内，所述第二密封圈设在所述第二极靴外周面上的凹槽内。

6.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承设在壳体内，所述第一轴承和第二轴承分别套设在所述转轴上，且所述第一轴承和第二轴承的外周与所述壳体的内壁相接触。

7.根据权利要求6所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括定位环，所述定位环设在所述第一轴承和第二轴承之间。

8.根据权利要求7所述的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第一隔磁环和第二隔磁环，所述第一隔磁环和第二隔磁环设在所述壳体内，所述第一隔磁环环绕在所述转轴上，所述第一隔磁环的外周面与所述壳体的内侧面相接触，所述第二隔磁环环绕在所述转轴上，所述第二隔磁环的外周面与所述壳体的内侧面相接触，所述第一隔磁环位于所述第一轴承和所述第一极靴之间，所述第二隔磁环位于所述第二极靴和端盖之间。

9.根据权利要求1-8任一项所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述永磁体的材料为钕铁硼、钐钴或铁钴镍。

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