[发明专利]一种多磁源端面式磁性流体密封装置

说明书

技术领域

本发明属于机械工程密封领域 ，具体涉及一种多磁源端面式磁性流体密封装置。

背景技术

随着经济的日益发展，工业设备等相关领域对密封性能要求越来越高。就磁流体轴密封而言，转轴与密封极齿之间的环形密封间隙大小对磁流体轴密封的承压能力具有重要的意义。这是因为环形密封间隙的略微增大将导致环形密封间隙处的漏磁明显增加，使磁场对环形密封间隙内充填的磁流体的磁吸引力降低，从而导致磁流体轴密封承压值降低。由于磁流体轴密封承压值对环形密封间隙大小十分敏感，若环形密封间隙增大 0.1mm 可使磁流体轴密封承压值降低 10％以上，因此，环形密封间隙的少许增大就会导致磁流体轴密封承压值的明显下降。为保证磁流体轴密封具有足够的承压值，对于在使用中要求具有较高承压值的磁流体轴密封装置，在设计其密封结构时应尽量减小环形密封间隙的径向尺寸，通常将环形密封间隙的径向尺寸设计为 0.05～0.15mm。然而，较小的环形密封间隙尺寸会给磁流体轴密封装置各个密封部件的加工和安装带来很大的不便，既要增加密封部件机械加工的精度，同时还要提高密封部件的安装精度。因为当由于加工和安装精度不高导致转轴与密封极齿之间存在较明显的不同轴而偏心时，将使环形密封间隙径向尺寸在转轴的周向上分布不均而造成环形密封间隙在转轴一侧的径向尺寸明显增大，另一侧的径向尺寸减小。环形密封间隙径向尺寸明显增大会造成磁流体轴密封承压值明显降低，同时，密封间隙径向尺寸减小还极易造成转轴与密封极齿之间产生刚性接触导致刚性磨损，使环形密封间隙径向尺寸明显增大，从而引起磁流体轴密封承压能力降低。为避免上述问题的出现，有时不得不牺牲磁流体轴密封的承压能力而将环形密封间隙设计得较大。

因此，在磁流体密封设备技术领域，采用转轴与零件之间形成环形密封间隙需要避免转轴的径向跳动对密封间隙的影响，对设计精度要求较高，难以兼顾合理的密封间隙与密封承压值。

发明内容

本发明针对现有技术中的难题，提供一种多磁源端面式磁性流体密封装置，采用在极靴之间设置径向密封间隙的方法，有效减小转轴的径向跳动对密封性能的影响，提高极性流体密封的承压能力。

本发明的技术方案如下：

一种多磁源端面式磁性流体密封装置，所述的多磁源端面式磁性流体密封装置设置于轴的前端，包括外壳、左极靴环、右极靴环、永磁体，所述的左极靴环安装于轴前端的外壁上，所述的右极靴环安装于左极靴环之后的轴的外壁上；

所述的左极靴环上远离轴的前端的端面上设置有多个与轴的轴向平行的极齿I，极齿I之间的间隙为凹槽I，所述的右极靴环上靠近轴的前端的端面上开设有多个与轴的轴向平行的极齿II，极齿II之间的间隙为凹槽II；右极靴环与左极靴环上的极齿和凹槽相互呈镜像，左极靴环和右极靴环之间设有密封介质；

所述的凹槽I和凹槽II内分别安装有极性相反的永磁体，同时相邻的两个凹槽I内的永磁体极性相反，相邻两个凹槽II内的永磁体极性相反，所述的永磁体为径向充磁型永磁体。本发明所述的多磁源端面式磁性流体密封装置还包括卡簧、隔磁环、轴承、定位环，所述的卡簧用于固定左极靴环和右极靴环；所述的隔磁环、轴承、依次安装于右极靴环之后的轴的外壁上，所述的轴承设置两个，两个轴承之间设置定位环。

所述的隔磁环包括内隔磁环和外隔磁环，所述的内隔磁环安装于轴上，外隔磁环安装于外壳的内壁上，内隔磁环的外壁和外隔磁环的内壁之间留有间隙，内隔磁环和外隔磁环的轴向长度相等。

所述的定位环包括内定位环和外定位环，所述的内定位环安装于轴上，外定位环安装于外壳的内壁上，内定位环的外壁和外定位环的内壁之间存在间隙，内定位环和外定位环的轴向长度相等。

所述的左极靴环的靠近轴的前端的端面设置有凹槽III，在凹槽III内安装橡胶圈。

所述的左极靴环上极齿I的数量为2-8个，极齿I的径向高度为0.2-5mm；所述的凹槽I的轴向深度为0.7-30mm，凹槽I的径向高度为2-8mm。

所述的右极靴环上的极齿II的数量为2-8个，极齿II的径向高度为0.2-5mm；所述的凹槽II的轴向深度为0.7-30mm，凹槽II的径向高度为2-8mm。

所述的极齿I和极齿II相互对应的端面之间的距离为0.1-5mm。