[发明专利]一种高真空用磁流体密封装置

说明书

本发明涉及机械工程密封领域，具体涉及一种高真空用磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、左极靴、右极靴、永磁体环；所述的阶梯轴包括直径最大的中间轴和直径依次减小的多组次级轴；所述的外壳的内壁上对应中间轴外圆面的位置设置有永磁体环；所述的左极靴、右极靴分别设于永磁体环两侧，左极靴、右极靴相互对称；所述的左极靴、右极靴的端面和环面与分别与中间轴和次级轴的外圆面和端面向对应；所述的中间轴的端面、以及次级轴的端面上分别设有沿轴向延伸的极齿，次级轴的外圆面设有沿径向延伸的极齿，所述的极齿与对应的左极靴、右极靴上的端面和环面之间留有间隙，磁流体位于该间隙内。本发明能够解决现有密封装置存在的耐压性能较低等难题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种高真空用磁流体密封装置。

背景技术

当磁性流体密封技术应用在高真空环境中，普通磁流体密封结构的不合理设计往往导致密封的失效，因此提高高真空工况下磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。

提高高真空环境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，如对比文献1(公开号为CN204805552U的专利)所述的密封装置和对比文献2(公开号为CN104948744A的专利)所述的密封装置。尽管现有的密封结构能够满足普通真空环境中真空设备的需求，但其密封性能达不到高真空工况高较高密封可靠性要求。

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高真空用磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在的耐压性能较低等难题，使得该密封技术成功应用于高真空等领域中。

本发明的技术方案如下：

所述的高真空用磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、左极靴、右极靴、永磁体环，所述的阶梯轴套装于外壳之内；

所述的阶梯轴包括直径最大的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；

所述的外壳的内壁上对应中间轴外圆面的位置设置有永磁体环，所述的永磁体环与中间轴外圆面之间留有空隙；所述的左极靴、右极靴分别设于永磁体环两侧，左极靴、右极靴相互对称；所述的左极靴、右极靴的端面和环面分别与中间轴或次级轴的外圆面和端面相对应；所述的中间轴的端面、以及次级轴的端面上分别设有沿轴向延伸的极齿，次级轴的外圆面设有沿径向延伸的极齿，所述的极齿与对应的左极靴、右极靴上的端面和环面之间留有间隙，磁流体位于该间隙内。

所述的次级轴的数量为2-10组。

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；

所述的左极靴和右极靴上分别设有圆环面I、端面I、圆环面II、端面II、圆环面III；

所述的圆环面I与三级轴的外圆面相对应，所述的圆环面I与三级轴之间留有空隙；所述的三级轴的外圆面上设有极齿I；所述的极齿I沿径向向圆环面I延伸，与圆环面I之间留有间隙，磁流体置于该间隙中；

所述的端面I与二级轴的端面相对应，所述的圆环面II与二级轴的外圆面相对应；所述的二级轴的端面设有极齿II；所述的极齿II沿轴向向端面I延伸，与端面I之间留有间隙，磁流体置于该间隙中；所述的二级轴的外圆面上设有极齿III，所述的极齿III沿径向向圆环面II延伸，与圆环面II之间留有间隙，磁流体置于该间隙中；

所述的端面II与中间轴的端面相对应，所述的圆环面III与中间轴的外圆面相对应；所述的中间轴的端面上设有极齿Ⅳ，所述的极齿Ⅳ沿轴向向端面II延伸，与端面II之间留有间隙，磁流体置于该间隙中；所述的中间轴的的外圆面与圆环面III之间留有空隙。