[发明专利]一种混合型套筒式磁流体密封装置

说明书

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种混合型套筒式磁流体密封装置。

背景技术

当磁性流体密封技术应用在大直径、高速及重载密封环境中，密封间隙内的磁性流体往往因为密封间隙过大而失效，因此提高大间隙磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。

提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁性流体密封结构，如对比文献1(公开号为 CN 103115152A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，但其密封性能仍旧达不到高速重载等特殊工况的高密封性能要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合型套筒式磁流体密封装置，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。

本发明的技术方案如下：

所述的混合型套筒式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环右二极靴环、套筒、永磁体环；

所述的左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环沿轴向从左至右依次间隔设置于间隔设于外壳内，左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环的外圆面与外壳的内壁相接触，左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环的内圆面沿径向向轴的外圆面延伸，与轴的外圆面之间留有空隙；

所述的套筒套装于轴上，位于左二极靴环、右一极靴环之间；

所述的永磁体环沿轴向间隔设于外壳内，分别位于左一极靴环和左二极靴环之间，左二极靴环和右一极靴环之间、右一极靴环和右二极靴环之间；所述永磁体环的外圆面与外壳的内壁接触；所述的套筒的外圆面与左二极靴环和右一极靴环之间的永磁体环的内圆面之间留有空隙；

所述的左二极靴环的右端面上间隔设置极齿I；所述的套筒的左端面上间隔设置极齿II，右端面上间隔设置极齿III；所述的右一极靴环的左端面上间隔设置极齿Ⅳ；

所述的极齿I沿轴向向套筒的左端面延伸，与套筒的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿II沿轴向向左二极靴环的右端面延伸，与左二极靴环的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿I和极齿II交错分布，并且相互之间不接触；

所述的极齿Ⅳ沿轴向向套筒的右端面延伸，与套筒的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿III沿轴向向右一极靴环的左端面延伸，与右一极靴环的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅳ和极齿III交错分布，并且相互之间不接触；

所述的左一极靴环和右二极靴环的内圆面上设有极齿Ⅴ，所述的极齿Ⅴ沿轴向向轴的外圆面延伸，与轴的外圆面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体。

所述的左一极靴环和右二极靴环的外圆面上设有设有环形凹槽，所述的环形凹槽I内设有密封圈。

所述的永磁体环为轴向充磁永磁体。

所述的相邻的永磁体环的磁力线方向相反。

所述的混合型套筒式磁流体密封装置，还包括左隔磁环和右隔磁环；所述的左隔磁环设于左一极靴环的左侧，紧贴外壳的内壁设置；所述的右隔磁环设于右二极靴环的右侧，紧贴外壳的内壁设置。

所述的混合型套筒式磁流体密封装置，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的左侧，所述的右轴承设于右隔磁环的右侧。

所述的极齿I间隔设置1-10个，所述的极齿II对应极齿I间隔设置1-10个。

所述的极齿Ⅳ间隔设置1-10个；所述的极齿III对应极齿Ⅳ间隔设置1-10个。

所述的极齿Ⅴ间隔设置1-10个。

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。

本发明通过设计一种迷宫式套筒，将极靴上的极齿设计在径向方向上，形成径向迷宫空间，同时使用轴向带有极齿的极靴形成轴向密封空间，在极靴与轴的轴向间隙以及迷宫式套筒与极靴的径向间隙内注入磁流体，从而实现一种混合型套筒式磁流体密封装置。本发明克服现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况高密封性能要求的难题，采用轴向极齿的极靴及迷宫式套筒极靴装置结构设计，实现了迷宫密封与磁流体密封的结合，大大减少了在密封失效时磁性流体的损失提高了大间隙条件下磁性流体密封的耐压能力和密封可靠性。

附图说明

图1为本发明所述的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：