[发明专利]一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置

说明书

本发明涉及一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、中间极靴环、右极靴环、套筒、永磁体环，所述的轴从左边经过外壳的端壁穿入并穿过整个外壳；所述的轴位于外壳内的部分为阶梯轴，所述的阶梯轴在由左至右的轴向方向上，各级阶梯的直径依次递增；所述的左极靴环、中间极靴环和右极靴环沿着轴向由左至右间隔设置在外壳的内壁上；所述的永磁体环分别设于左极靴环、中间极靴环、右极靴环之间；所述的左极靴环、中间极靴环和右极靴环的内圆面上设有轴向极齿，除了最左边的阶梯，其他各级阶梯的左端面上设有一组以上交错设置的径向极齿I和环形凹槽I。本发明的目的是解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置。

背景技术

当磁性流体密封技术应用在大直径、高速及重载密封环境中，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，如对比文献1(公开号为 CN 103115152A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性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。

发明内容

本发明的目的是提供一种径向发散型迷宫式磁流体密封装置，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：

所述的径向发散型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左极靴环、中间极靴环、右极靴环、套筒、永磁体环，所述的轴从左边经过外壳的端壁穿入并穿过整个外壳；

所述的轴位于外壳内的部分为阶梯轴，所述的阶梯轴在由左至右的轴向方向上，各级阶梯的直径依次递增；

所述的左极靴环、中间极靴环和右极靴环沿着轴向由左至右间隔设置在外壳的内壁上；其中，左极靴环对应阶梯轴上最左边阶梯的外圆面，右极靴环对应阶梯轴上最右边阶梯的外圆面；中间极靴环设置一组以上，各组中间极靴环分别与其他各级阶梯的外圆面一一对应；所述的永磁体环分别设于左极靴环和与其相邻的中间极靴环之间，相邻的中间极靴环之间，以及右极靴环和与其相邻的中间极靴环之间；所述的永磁体环与其两侧的极靴环相接触；

所述的左极靴环、中间极靴环和右极靴环的内圆面沿径向向其对应的阶梯的外圆面延伸，与其对应的阶梯的外圆面之间留有同样宽度的空隙，该空隙的宽度小于任一级阶梯在其径向上的高度；

所述的左极靴环、中间极靴环和右极靴环的内圆面上设有轴向极齿，所述的轴向极齿沿径向向对应的阶梯的外圆面延伸，与对应外圆面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；

除了最左边的阶梯，其他各级阶梯的左端面上设有一组以上交错设置的径向极齿I和环形凹槽I；所述的径向极齿I和环形凹槽I，位于其左侧的左极靴环或中间极靴环右端面的覆盖的范围内；所述的径向极齿I沿轴向向其左侧的左极靴环或中间极靴环的右端面延伸，与该右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的左极靴环或中间极靴环的右端面上设有径向极齿II，所述的径向极齿II沿轴向向其右侧的阶梯左端面上的环形凹槽I的底面延伸，与该环形凹槽I的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；

所述的径向极齿I和径向极齿II相互之间不接触。

所述的左极靴环和右极靴环的外圆面上设有环形凹槽II，所述的环形凹槽II内设有密封圈。

所述的永磁体环为轴向充磁永磁体。

所述的径向发散型迷宫式磁流体密封装置，相邻的永磁体环的磁力线方向相反。