[发明专利]一种混合供磁型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 ，具体涉及一种混合供磁型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，传统的密封方式已经难以满足某些特殊场合的密封要求，磁流体技术的发展推动了磁流体密封技术的发展，磁流体密封技术在密封领域正发挥越来越重要的作用。磁性流体密封是采用局部强磁场及磁性流体封堵密封间隙的一种先进动密封方法，现有磁性流体密封一般采用套装结构，主要由极靴环、永磁体、导磁轴或导磁环等部件组成，而密封结构的其聚磁结构主要由单侧极齿聚磁结构、对齿型磁性流体动密封结构、多级密封结构、离心式磁性流体密封结构。现有的这些密封结构，其密封环都是在极靴环或永磁体上开设极齿，使极齿与转轴之间形成密封间隙，而转轴在转动过程中会产生径向跳动，转轴的偏心会改变环形密封间隙的对称性，若转轴的偏心量过大，还有可能会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，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，不利于密封装置密封性能的稳定性。另外现有的密封装置永磁体到密封间隙的磁路较长，致使密封间隙内磁性流体受到的磁场力不强，在发生密封失效时磁性流体损失量大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，旨在提供一种承压能力强，密封性能可靠的混合供磁型端面式磁性流体密封装置。

本发明的技术方案如下：

一种混合供磁型端面式磁性流体密封装置，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左前端的外壁上，所述的右极靴环安装于左极靴环之后的轴的外壁上；

所述的左极靴环的右端面沿轴的轴向设有两个以上的环形凹槽I，所述的环形凹槽I内有轴向充磁型永磁体I，所述的相邻的两个环形凹槽I中的轴向充磁型永磁体I的极性相反；所述的右极靴环的左端面上设置有与环形凹槽I数量一致的极齿，所述的极齿沿轴的轴向设置，对应环形凹槽I的位置；所述的极齿之间为环形凹槽II，所述的环形凹槽II内安装径向充磁型永磁体II，相邻的两个环形凹槽II内的径向充磁型永磁体II极性相反；所述的轴向充磁型永磁体I和极齿之间设置有密封介质。

本发明所说的混合供磁型端面式磁性流体密封装置还包括卡簧、隔磁环、轴承、定位环，所述的卡簧设置两个，分别位于左极靴环的右侧和右极靴环的左侧，用于对极靴环进行轴向定位，两个卡簧之间存在间隙；所述的隔磁环和轴承依次安装在右极靴环右侧的轴上；所述的轴承设置两个，两个轴承之间设置定位环。

所述的左极靴环的左端面上设置环形凹槽III，在环形凹槽III内安装橡胶圈。

所述的隔磁环包括内隔磁环和外隔磁环，内隔磁环安装于轴上，外隔磁环安装于外壳的内壁上，内隔磁环的外壁与外隔磁环的内壁之间存在间隙，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，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。

所述的左极靴环上的环形凹槽I的个数为2-8个，环形凹槽I的轴向深度为0.7-30mm，其径向高度为2-8mm。

所述的右极靴环上的极齿个数为2-8个，极齿的径向高度为2-8mm。

所述的右极靴环上的环形凹槽II的个数为1-7个，环形凹槽II的轴向深度为0.7-30mm，其径向高度为2-8mm。

所述的轴向充磁型永磁体I与极齿互相对应的端面之间的距离为0.1-5mm。

本发明的安装过程如下：将径向充磁型永磁体II安装在右极靴环左端面的环形凹槽II内，将轴向充磁型永磁体I安装在左极靴环右端面的环形凹槽I内，在左极靴环的左端面的环形凹槽III内安装橡胶圈，再将右极靴环、卡簧、左极靴环按从右往左的顺序从左侧安装在轴上，使右极靴环上的极齿和左极靴环上的轴向充磁型永磁体I相配合，形成密封间隙，在密封间隙内注入磁性流体；在右极靴环的右侧安装内隔磁环和外隔磁环；在隔磁环的右侧依次安装位于左侧的轴承、定位环、位于右侧的轴承；将外壳安装在轴上，使外壳左侧的内壁紧靠左极靴环的左端面，外壳罩住轴上安装好的各密封部件；最后在外壳的右端安装端盖，通过端盖与外壳的螺纹连接压紧位于右侧的轴承的外圈。