[发明专利]一种交错齿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，具体涉及一种交错齿端面式磁性流体密封装置。

背景技术

磁性流体密封耐压性能随着密封间隙的增大而显著降低。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。现有的磁性流体密封装置通过设置迷宫密封结构，较传统的密封结构的密封性能有了很大的提高，但由于设置轴向密封环，转轴在转动过程中产生的径向跳动对密封性能的影响较大；另外，由于密封结构设置存在的缺陷，导致密封失效时磁性流体的泄漏量大，耐压性能较低，无法满足大间隙及高速等工况的要求。

发明内容

本发明旨在解决现有密封装置磁性流体泄漏量大，密封性能稳定性较低的难题，设计一种拆装方便，密封性能稳定可靠的交错齿端面式磁性流体密封装置。

本发明的技术方案如下：

一种交错齿端面式磁性流体密封装置，包括环状的左极靴、中间极靴、右极靴、永磁体，所述的中间极靴套装于轴上，中间极靴的左端面间隔开设极齿I，相邻两个极齿I之间开设环形凹槽I；右端面上间隔开设极齿II，相邻两个极齿II之间开设环形凹槽II；

所述的左极靴和右极靴分别设于中间极靴左右两侧的轴上；所述的左极靴的右端面上设置极齿III和环形凹槽III；所述的极齿III对应环形凹槽I设置，并伸入环形凹槽I内，极齿III的右端面与环形凹槽I底部之间留有间隙，在环形凹槽I内注入密封介质，在磁场力的作用下，密封介质吸附于极齿III的右端面上；所述的环形凹槽III对应极齿I设置，极齿I伸入环形凹槽III内，极齿I的左端面与环形凹槽III的底部之间留有间隙，在环形凹槽III内注入密封介质，在磁场力的作用下，密封介质吸附于极齿I的左端面上；

所述的右极靴的左端面上设置极齿Ⅳ和环形凹槽Ⅳ，所述的极齿Ⅳ对应环形凹槽II设置，并伸入环形凹槽II内，极齿Ⅳ的左端面与环形凹槽II的底部留有间隙，在环形凹槽II内注入密封介质，在磁场力的作用下，密封介质吸附于极齿Ⅳ的左端面上；所述的环形凹槽Ⅳ对应极齿II设置，极齿II伸入环形凹槽Ⅳ内，极齿II的右端面与环形凹槽Ⅳ的底部之间留有间隙，在环形凹槽Ⅳ内注入密封介质，在磁场力的作用下，密封介质吸附于极齿II的右端面上；

所述的左极靴的左端面和右极靴的右端面上贴近轴处分别设置阶梯凹口，所述的永磁体装在阶梯凹口内。

所述的极齿I和极齿II一一对称，所述的环形凹槽I和环形凹槽II分别一一对称。

本发明所述的密封装置还包括卡簧、隔磁环、外壳、轴承，所述的卡簧安装于中间极靴左右两侧的轴上，并靠紧中间极靴的左右端面；左极靴的左侧和右极靴的右侧分别依次安装隔磁环和轴承。

所述的隔磁环包括外隔磁环和内隔磁环，所述的外隔磁环安装于外壳的内壁，内隔磁环安装于轴上，外隔磁环的内壁与内隔磁环的外壁之间存在间隙，外隔磁环和内隔磁环的轴向长度相等。

所述的永磁体为径向充磁型永磁体，左极靴上的永磁体和右极靴上的永磁体极性相反。

所述的左极靴和右极靴的外圆面上分别设置环形凹槽Ⅴ。

所述的极齿I的数量为2-8个，极齿I的径向高度为0.2-7mm；环形凹槽I的数量为1-7个，环形凹槽I的轴向深度为1-25mm，径向高度0.8-10mm；所述的极齿II与极齿I的数量、尺寸相同，环形凹槽II的与环形凹槽I的数量、尺寸相同。

所述的极齿III的数量为2-8个，极齿III的径向高度为0.2-7mm；环形凹槽III的数量为2-8个，其轴向深度为1-25mm，径向高度为0.8~10mm；所述的极齿Ⅳ与极齿III的数量、尺寸相同，环形凹槽Ⅳ与环形凹槽III的数量、尺寸相同。

所述的极齿I的左端面与环形凹槽III的底部之间的间隙为0.1-5mm；极齿II的右端面与环形凹槽Ⅳ的底部之间的间隙为0.1-5mm。