[发明专利]一种凸圆弧型磁流体密封装置

说明书

本发明公开了一种凸圆弧型磁流体密封装置，包括轴、外壳、极靴、磁流体和永磁体，其特征在于，所述轴穿过并延伸至外壳的两端之外，所述轴位于所述外壳内的部分具有至少一个圆环，所述圆环的外圆面呈凸圆弧状，所述的外壳的内表面设置有至少两个极靴，相邻两个极靴之间设置有环状的永磁体，所述极靴为圆环状结构，位于所述圆环和外壳之间的极靴的内圆面呈凹圆弧状，所述极齿和轴之间的密封间隙内设有所述磁流体。本发明使得磁流体密封耐压能力大大增强，克服现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况下高密封性能要求的难题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种可在高速重载工况下保持良好密封性能的凸圆弧型磁流体密封装置。

背景技术

磁流体密封相比较于传统的机械密封，有其特有的优点，实现了无泄漏、无磨损密封，并且能使用在高速转动的工况下，其特点主要包括:密封程度高，在压差允许范围内及静态、动态两种情况下，基本可以实现完全无泄漏密封;磁流体密封状况下，动件与静件之间不直接接触，属于非接触式密封，无机械磨损，且寿命长，磁流体易补充;密封的同时又有润滑作用，故无需外加润滑系统;密封两边都可以受压，密封没有方向性，防内漏和外漏一样有效;对轴的跳动、偏心和表面光洁度等要求都不高;对环境没有特殊要求，也不产生污染，可用于防尘、压差和真空密封;磁流体密封具有破裂自修复的特性;磁流体密封可靠性高，使用年限长。但是，尽管磁流体密封可以解决无泄漏，高速密封等传统难以解决的问题，但是磁流体密封仍然存在问题。磁流体由于其本身的性质和在各个不同领域的应用，使得磁流体密封具有很大的发展空间。

提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过增加磁流体密封磁路中磁源的数量并改进极靴的形状，如对比文献1(公开号为 CN204387332U的专利)所述的密封装置和对比文献2(公开号为 CN105351738A的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的两种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；本发明的目的是提供一种凸圆弧型磁流体密封装置，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。

发明内容

本发明的目的是提供一种凸圆弧型磁流体密封装置，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。

一种凸圆弧型磁流体密封装置，包括轴、外壳、极靴、磁流体和永磁体，其特征在于，所述轴穿过并延伸至外壳的两端之外，所述轴位于所述外壳内的部分具有至少一个圆环，所述圆环的外圆面呈凸圆弧状，所述的外壳的内表面设置有至少两个极靴，所述的极靴设于对应环的位置上，或者设于对应圆环的两侧的位置上，相邻两个极靴之间设置有环状的永磁体，所述极靴为圆环状结构，位于所述圆环和外壳之间的极靴的内圆面呈凹圆弧状，所述极齿和轴之间的密封间隙内设有所述磁流体。

进一步地，所述极靴的内圆面和/或对应于极靴位置的轴的侧面上设置有环状的极齿，所述极齿和轴之间、极齿与极靴之间或者极齿之间具有密封间隙。

进一步地，所述极靴的外圆面上的凹槽内设置有密封圈，所述密封圈用于密封极靴外圆面和外壳内表面之间的间隙。

进一步地，位于所述圆环和外壳之间的所述极靴为分瓣式的极靴，由多块大小相等的分瓣组成。

进一步地，位于所述圆环和外壳之间的所述极靴为分体式的极靴，由关于径向平面对称的两部分组成。

进一步地，所述凸圆弧型磁流体密封装置还包括两个轴承和两个隔磁环，所述的两个隔磁环分别设在最左侧的极靴的左端面和最右侧的极靴的右端面上，两个轴承安装于轴上，分别设在左侧隔磁环的左侧和右侧隔磁环的右侧，轴承的外圈与外壳的内表面接触。