[发明专利]一种磁流体密封装置

说明书

本发明涉及一种磁流体密封装置，包括两端开口的外壳、密封组件和用于将密封组件压紧于外壳内的端盖；所述密封组件包括轴，所述轴通过轴承可转动地安装于外壳内，轴包括至少一个凹进部，轴的外侧安装有分瓣式极靴，凹进部位于分瓣式极靴围成的腔体内，所述分瓣式极靴的内壁形状与轴相应部分的外形相互匹配；分瓣式极靴上设有分别位于凹进部两侧的第一永磁体和第二永磁体；所述分瓣式极靴的内壁与轴的外壁之间留有间隙，所述分瓣式极靴内壁开设有极齿。本发明的装配简单，结构简单，磁流体密封耐压能力强；装置的二次承压能力和自修复能力强，在大间隙条件下的耐压能力和密封可靠性好，安全工作范围大，可满足高速重载等场合需求。

技术领域

本发明涉及一种磁流体密封装置。

背景技术

由于磁流体密封有着零泄漏、无磨损、低功耗等优点，目前在国外，它已经被广泛应用于真空密封、有毒气体密封和防尘等，解决了很多高密封要求的工程问题。磁流体的研究与应用有着广阔的应用前景，在许多未知的领域还有待开发。密封间隙内的磁性流体往往因为密封间隙过大而失效，因此提高大间隙条件下磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。

提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过增加磁流体密封磁路中极齿的数量并改进极靴的形状，如对比文献1(公开号为 CN205117706U的专利)所述的密封装置和对比文献2(公开号为 CN202332310U的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的两种密封装置相对普通磁性流体密封性能得到极大的提高，但现有密封结构的密封性能仍有进一步提高的空间。

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。

相对普通单磁源磁性流体密封而言，有的现有密封装置改变轴为圆弧轴，增加了极齿的数量与轴的接触面积，同时使得磁液不容易流失，增加磁场力强度从而使得密封性能得到极大的提高，但使得轴的加工变得困难，且依旧满足不了高速重载场合较高密封性能的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁流体密封装置，从而解决现有单磁源磁流体密封装置存在的耐压性能低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种磁流体密封装置，包括两端开口的外壳、密封组件和用于将密封组件压紧于外壳内的端盖；所述密封组件包括轴，所述轴通过轴承转动地安装于外壳内，所述轴包括至少一个凹进部，该凹进部的直径沿轴向先减小后增大，轴的外侧安装有分瓣式极靴，所述凹进部位于分瓣式极靴围成的腔体内，所述分瓣式极靴的内壁形状与轴相应部位的外形相互匹配；所述分瓣式极靴上设有分别位于凹进部两侧的第一永磁体和第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体相邻侧的磁极相同；所述分瓣式极靴与轴之间留有间隙，所述分瓣式极靴内壁上和/或轴上与分瓣式极靴内壁相对应的部位开设有极齿。

进一步地，所述凹进部的外壁为向轴的中心轴线凹进的环状曲面，形成凹圆弧结构，该结构与分瓣式极靴内壁形状匹配，两者共同形成凹圆弧轴磁流体密封结构。

进一步地，所述环状曲面的曲率半径为1-20mm，优选为5-15mm。

进一步地，所述第一永磁体的数量为2-10个；进一步地，所述第二永磁体的数量为2-10个。

进一步地，所述极齿包括第一极齿和/或第二极齿，第一极齿设置于第一永磁体和第二永磁体外侧的分瓣式极靴内壁上和/或轴上与分瓣式极靴内壁相对应的部分，第二极齿设置于凹进部的外壁上和/或分瓣式极靴内壁与凹进部外壁相对应的部分。优选地，所述极齿包括第一极齿和第二极齿。其中，第一永磁体和第二永磁体外侧是指第一永磁体和第二永磁体远离凹进部的一侧。

进一步地，所述极齿包括1-20个第二极齿，优选为5-15个。

进一步地，所述极齿为方形极齿，优选为正方形极齿，正方形极齿容易加工，而且密封耐压能力强。