[发明专利]油挡及挡油管磁流体密封装置

说明书

技术领域：本发明涉及一种油挡及挡油管磁流体密封装置。

背景技术：水轮发电机的挡油管和油挡起着阻止油槽内的油雾逸出的作用。一般油挡多采用径向机械式碳精密封；挡油管多采用多层挡油环结构属于非接触式密封。对于高速机组，由于油槽内润滑油的扰动大，油槽内外压力差大，传统结构的密封方式在滑转子和油挡或挡油管之间存在间隙，密封压力不大，容易产生油雾泄漏污染机组，因此迫切需要一种零泄漏，无磨损，耐一定气压的新型密封油挡和挡油管。

发明内容：本发明的目的是公开一种结构简单、无磨损、零泄漏、自修复、寿命长的水轮发电机油挡及挡油管用磁流体动密封装置。本发明的技术方案是：一种油挡及挡油管磁流体密封装置，磁流体、外壳、两个环形磁极、环形永磁体组成，磁极、永磁体套装在主轴上，两个环形磁极分别位于环形永磁体上、下两端，环形永磁体的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体由多块小磁铁组合而成；环形磁极的组成材料为10号低碳钢；磁流体为疏油的水基磁流体；外壳的组成材料为非导磁材料，外壳套装在两个环形磁极以及环形永磁体外径上，永磁体采用非磁性螺钉与外壳固定连接在一起，磁极、永磁体固定在油挡的环形槽内或挡油管的顶端，形成磁流体密封结构油挡和磁流体密封结构挡油管。本发明磁流体密封装置由外壳、永磁体、磁极、转轴和磁流体所组成。其中永磁体为硬磁材料；磁极与转轴为软磁材料，导磁性能好；外壳为非导磁材料；磁极和转轴之间留有一定的密封间隙，在密封间隙内充入磁流体。磁流体是一种对磁场敏感且可流动的液体磁性材料，是磁性颗粒(Fe₃O₄或CrO₂颗粒)包覆分散剂后，高度弥散悬浮在载液中所形成的一种稳定固液两相胶体。本发明永磁体、磁极、转轴、磁流体构成一个封闭磁路，非导磁的外壳减少了漏磁。利用永磁体产生的强磁场，借助矩形的磁极所造成的磁场梯度，将磁流体固定保持在相对运动的间隙内，形成液体的”O”型密封环。当间隙两侧压力不同时，磁流体发生变形和位移，磁流体所受的磁场力与两侧压力差平衡，从而堵塞泄漏通路达到密封油雾的目的。本发明的有益效果是：此种油挡及挡油管用磁流体动密封装置为两级磁流体密封，密封压力可达一万帕斯卡，而一般油挡分隔的油槽内外气压仅为几十帕斯卡，因此完全可以将油雾封闭在油槽内，不会泄漏造成机组污染。本装置如果附加径向机械式碳精密封或增加磁流体密封级数，可以实现更高的密封压力。

附图说明如图1所示，本发明结构示意图

如图2所示，本发明在油挡中的应用

如图3所示，本发明在挡油管中的应用

如图4所示，应用磁流体密封油挡和挡油管的油槽布置结构

具体实施方式

实施例1

如图1所示，为油挡及挡油管磁流体密封装置的结构示意图，一种水轮发电机油挡及挡油管用磁流体密封装置，磁流体1、外壳2、两个环形磁极3、环形永磁体4组成，磁极3、永磁体4套装在主轴上，两个环形磁极3分别位于环形永磁体4上、下两端，环形永磁体4的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体4由多块小磁铁组合而成；环形磁极3的组成材料为10号低碳钢；磁流体8为疏油的水基磁流体；外壳2的组成材料为非导磁材料铸铝或青铜，外壳2套装在两个环形磁极3以及环形永磁体4外径上，永磁体4采用非磁性螺钉与外壳2固定连接在一起，磁极3、永磁体4固定在油挡6的环形槽内或挡油管7的顶端，形成磁流体密封结构油挡6和磁流体密封结构挡油管7。如图2所示，该装置安装于水轮发电机油槽油挡6，利用磁流体1为作为滑转子5与油挡6之间空隙的密封介质。

实施例2：

如图1所示，为油挡及挡油管磁流体密封装置的结构示意图，一种水轮发电机油挡及挡油管用磁流体密封装置，磁流体1、外壳2、两个环形磁极3、环形永磁体4组成，磁极3、永磁体4套装在主轴上，两个环形磁极3分别位于环形永磁体4上、下两端，环形永磁体4的组成材料为钕铁硼稀土永磁材料，环形永磁体4由多块小磁铁组合而成；环形磁极3的组成材料为10号低碳钢；磁流体1为疏油的水基磁流体；外壳2的组成材料为非导磁材料铸铝或青铜，外壳2套装在两个环形磁极3以及环形永磁体4外径上，永磁体4采用非磁性螺钉与外壳2固定连接在一起，磁极3、永磁体4固定在油挡6的环形槽内或挡油管7的顶端，形成磁流体密封结构油挡6和磁流体密封结构挡油管7。如图3所示，该装置安装于水轮发电机油槽挡油管7，利用磁流体1为作为滑转子5与挡油管7之间空隙的密封介质。