[发明专利]一种大直径大间隙磁性液体静密封结构

说明书

技术领域

本发明属于机械工程密封技术领域，特别适用于大直径大间隙条件下的磁 性液体静止密封。

背景技术

通常条件下的磁性液体密封结构中密封间隙一般为0.05-0.15mm，最大不超 过0.25mm。但在冶金行业、航空、航海领域中，需要密封轴径大于300mm，密 封间隙超过1mm条件下对气体的有效压力密封，而且要求被密封本体与密封结 构容易拆卸，且能调整密封间隙。而传统的采用垫片密封会带来装配困难、变 形不均和密封效果差等问题，其它形式的密封也会遇到机械结构复杂或者密封 元器件加工困难等难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，军工和工业生产中某些特殊的密封场合中 需要密封轴径大于300mm，密封间隙超过1mm的静止压力密封，提供一种用于 大直径大间隙条件下的磁性液体静密封结构。

本发明的技术方案：

一种大直径大间隙磁性液体静密封结构，该结构包括：外壳、密封组件、 磁性液体、底盘。

外壳由非磁性材料制成，与密封本体焊接连接；将密封组件放置在外壳的 凹槽内，向环形永磁铁的内环面上注入磁性液体；底盘和外壳间垫有垫片，用 螺钉将底盘、垫片和外壳紧固在一起，靠调整垫片的厚度来保证密封间隙。

在底盘上，距中心线r₁和r₂处开始制作内密封齿和外密封齿，密封齿的齿 形参数为：齿宽1mm、齿高3mm、槽宽3mm。

本发明的效果是，由于在底盘上制作内密封齿和外密封齿和靠调整垫片的 厚度来保证密封间隙，从而实现了大直径大间隙条件下的磁性液体静密封，而 且便于加工、装配简单，使用寿命长，拓宽了磁性液体在密封中的使用范围。

附图说明

图1大直径大间隙磁性液体静密封结构主视图。

图2大直径大间隙磁性液体静密封结构附视图。

图3底盘剖面图。

图4图3的A和B的局部放大图。

图中，密封本体1、外壳2、O形密封圈3、内密封齿4、内极靴5、永磁铁 6、外极靴7、O形密封圈8、外密封齿9、垫片10、螺钉11、底盘12。

具体实施方式

以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明：

一种大直径大间隙磁性液体静密封结构，见图1、2。该结构包括：外壳2、 密封组件、磁性液体、底盘12。

外壳2由非磁性材料制成，与密封本体1焊接连接；将密封组件放置在外 壳2的凹槽内，向环形永磁铁6的内环面上注入磁性液体；底盘12和外壳2间 垫有垫片10，用螺钉11将底盘12、垫片10和外壳2紧固在一起，调节调整垫 片10的厚度来保证密封间隙；

在底盘12上，距中心线r₁和r₂处开始制作内密封齿4和外密封齿9。密封 齿的形状为矩形，各齿的尺寸相同，密封齿的齿形参数为：齿宽1mm、齿高 3mm、槽宽3mm，见图3、4。

密封组件包括：将O形密封圈3嵌入环形内极靴5的凹槽中，形成嵌入O 形密封圈的环形外极靴5；将O形密封圈8嵌入环形外极靴7的凹槽中，形成 嵌入O形密封圈的环形外极靴7。

环形永磁铁6夹在嵌入O形密封圈的环形内极靴5和嵌入O形密封圈的环 形外极靴7的台阶上，粘接在一起，构成密封组件。

本体1和外壳2间的焊接连接要精密，保证被密封介质不从焊缝泄漏。

环形内极靴5对准底盘12上的内密封齿4，环形外极靴7对准底盘12上的 外密封齿9。环形内极靴5和环形外极靴7与密封齿4间的间隙通过垫片10调 整，垫片10的厚度0.1～5mm。

外壳2、垫片10、螺钉11都由非磁性材料制成，如不锈钢等。

环形永磁铁6常温下选用钕铁硼，温度在300℃以上时选用钐钴，温度在 400℃时选用铝镍钴。

环形内极靴5、环形外极靴7的材料为电工纯铁。

垫片10的材料为黄铜。

磁性液体一般真空密封时选用煤油或碳氢化合物或二酯类基载液，耐酸碱 时选用氟碳基基载液，低温下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二酯类基载液。

使用实例：环形永磁铁6中间处直径为390mm的壳体装置设计的密封结构， 其底盘上的内外密封齿数分别为4，密封间隙为1.5mm，密封齿齿高3mm，齿 宽1mm，齿槽宽3mm，使用饱和磁化强度为358Gs的酯基四氧化三铁磁性液体， 永磁铁选用钕铁硼材料，耐压值可达0.0252MPa。