[发明专利]一种混合齿剖分式磁流体密封装置

说明书

本发明涉及一种混合齿剖分式磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、极靴环、分瓣式非导磁体环、永磁体环；所述的外壳的内壁上设有分瓣式非导磁体环，所述的阶梯轴套装于分瓣式非导磁体环的内环面内，阶梯轴的各个外圆面与分瓣式非导磁体环的各个内环面相互对应；所述的分瓣式非导磁体环的各个内环面上分别设有相互接触的极靴环和永磁体环，所述的极靴环和永磁体环与对应的阶梯轴的外圆面之间留有空隙；所述的极靴环上设有极齿，所述的极齿沿径向向阶梯轴的外圆面或端面延伸，与阶梯轴的外圆面或端面之间留有间隙，磁流体设于该间隙中。本发明能够解决现有密封装置存在的耐压性能较低及密封装置内磁场漏磁的难题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种混合齿剖分式磁流体密封装置。

背景技术

当磁流体密封技术应用在高速重载及高精度密封环境中，密封间隙内的磁流体往往因为密封间隙过大而失效，同时磁流体密封装置常会产生漏磁现象，使磁场强度减弱，导致密封性能的降低，因此提高大间隙磁流体密封的耐压性能和减少磁流体密封内磁场的漏磁是当前研究的热点问题。

提高大间隙下磁流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁流体密封结构，如对比文献1(公开号为CN203926794U的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的密封装置相对普通磁流体密封性能得到极大的提高，但其密封性能仍旧达不到高速重载等特殊工况的高密封性能要求。

磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合齿剖分式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在的耐压性能较低及密封装置内磁场漏磁的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。

本发明的技术方案如下：

所述的混合齿剖分式磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、极靴环、分瓣式非导磁体环、永磁体环；

所述的外壳的内壁上设有分瓣式非导磁体环，所述的阶梯轴套装于分瓣式非导磁体环的内环面内，阶梯轴的各个外圆面与分瓣式非导磁体环的各个内环面相互对应；

所述的分瓣式非导磁体环的各个内环面上分别设有相互接触的极靴环和永磁体环，所述的极靴环和永磁体环与对应的阶梯轴的外圆面之间留有空隙；所述的极靴环上设有极齿，所述的极齿沿径向向阶梯轴的外圆面或端面延伸，与阶梯轴的外圆面或端面之间留有间隙，磁流体设于该间隙中。

所述的阶梯轴包括中间轴和直径依次减小的多组次级轴，所述的次级轴沿中间轴的侧面排布，以中间轴的中间径向截面为分界左右对称。

所述的分瓣式非导磁体环的各个内环面上分别设有两个极靴环和一个永磁体环，所述的极靴环分别设于永磁体环的两侧。

所述的极齿包括轴向极齿和十字极齿；

所述的对应中间轴的两个极靴环上设置的均为轴向极齿，该轴向极齿沿径向向中间轴的外圆面延伸，与中间轴的外圆面之间留有间隙，磁流体设于该间隙中；

所述的对应次级轴的两个极靴环：远离中间轴方向上的极靴环设置的为轴向极齿，轴向极齿沿径向向次级轴的外圆面延伸，与次级轴的外圆面之间留有间隙，磁流体设于该间隙中；靠近中间轴方向上的极靴环设置的为十字极齿，十字极齿分别向次级轴的外圆面，以及次级轴或中间轴的端面延伸，与该外圆面和该端面之间留有间隙，磁流体设于该间隙中。

所述的次级轴包括二级轴和三级轴，所述的中间轴的左右两侧分别依次设置二级轴和三级轴，所述的中间轴、二级轴、三级轴的直径依次减小；

所述的分瓣式非导磁体环的内环面上设有内环面I、内环面II、内环面III，所述的内环面I对应中间轴的外圆面，所述的内环面II对应二级轴的外圆面，所述的内环面III对应三级轴的外圆面。