[发明专利]一种适用于高线速度旋转工况的磁性液体密封装置

说明书

一种适用于高线速度旋转工况的磁性液体密封装置，属于机械工程密封领域，特别适用于高线速度旋转工况的密封。可解决现有的磁性液体离心密封结构在转轴启动过程中线速度较低时，耐压能力不足，可靠性较低的问题。该装置由转轴(1)、外壳(2)、左轴承(3)、第一隔磁环(4‑1)、第一极靴(5‑1)、第一密封圈(6‑1)、第一永磁体(7‑1)等构成。当转轴(1)低线速度旋转时，本发明依靠轴向磁性液体密封组件起到密封作用，在轴向空间充足情况下，可增加轴向磁性液体密封齿数，提高耐压能力，从而提高密封的可靠性，解决了现有磁性液体离心密封结构在转轴启动过程中耐压能力不足的问题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，特别适用于高线速度旋转工况。

背景技术

磁性液体密封以其零泄漏、无固体摩擦、无机械摩擦、能耗小、寿命长等优异特性在航空航天、电子技术、机械化工、能源冶金等众多高科技领域取得广泛而不可替代的作用，在各领域中低线速度旋转场合的应用已经相对成熟，正在向高线速度旋转的密封方向发展。随着转轴轴径变大和转速变高，密封部位的线速度越高，磁性液体受的离心力越大，现有的磁性液体离心密封结构可利用高线速度旋转产生大离心力进行密封，但是当线速度较低，磁性液体受的离心力小，依靠径向分布的密封齿起密封作用。因此，若径向空间受限制，离心密封的密封齿数量少，转轴启动过程中线速度较低时，磁性液体密封耐压能力不足。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是，现有的磁性液体离心密封结构在径向空间受限制的情况下，离心密封的密封齿数少，转轴启动过程中线速度较低时，磁性液体密封耐压能力不足。因此，提出一种适用于高线速度旋转工况的磁性液体密封装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于高线速度旋转工况的磁性液体密封装置，构成该装置包括：

转轴、外壳、左轴承、第一隔磁环、第一极靴、第一密封圈、第一永磁体、第二极靴、第二密封圈、第二永磁体、第n-1极靴、第n-1密封圈、第n-1永磁体、第n极靴、第n密封圈、第二隔磁环、右轴承、第三隔磁环、左密封圈、左极靴、永磁体、右密封圈、右极靴、第四隔磁环、转盘、端盖、第二磁性液体、螺钉、右卡簧、第一磁性液体、左卡簧；

构成该装置的各部分之间的连接：

所述左轴承安装在转轴轴肩的右端面上，所述左卡簧安装在转轴的左卡簧槽中，形成转动组件；所述第一密封圈安装在第一极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的第一极靴；所述第二密封圈安装在第二极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的第二极靴；以此类推至所述第n-1密封圈安装在第n-1极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的第n-1极靴；所述第n密封圈安装在第n极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的第n极靴；所述左密封圈安装在左极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的左极靴；所述右密封圈安装在右极靴的外圆面凹槽内，形成带密封圈的右极靴；

所述转动组件、第一隔磁环、带密封圈的第一极靴、第一永磁体、带密封圈的第二极靴、第二永磁体、带密封圈的第n-1极靴、第n-1永磁体、带密封圈的第n极靴，第二隔磁环依次装入外壳中，所述第一磁性液体注入到极靴与转轴的间隙中，所述右轴承安装在第二隔磁环的右端面，所述右卡簧安装在转轴的右卡簧槽中，完成已装入外壳内的零件的轴向定位，组成轴向磁性液体密封组件；

所述第三隔磁环、带密封圈的左极靴、永磁体依次装入外壳内，所述转盘通过螺钉固定在转轴的阶梯端面上，带密封圈的右极靴、第四隔磁环依次装入外壳内，所述第二磁性液体注入到极靴与转盘形成的间隙中，所述端盖压紧第四隔磁环的右端面，端盖与外壳通过螺纹固定连接，完成壳内零件的轴向定位；

所述左极靴的右端面与转盘的左端面形成夹角α，且0≤α≤10°；所述右极靴的左端面与转盘的右端面形成夹角β，且0≤β≤10°；使极靴与转盘形成的间隙随半径增大而减小，使间隙中的磁场强度随半径的增大而增强，在转盘不转时，第二磁性液体仍然被吸附在间隙中磁场强度相对较大的部位；