[发明专利]一种磁流体密封结构

说明书

一种磁流体密封结构，包括壳体、转轴，环绕转轴外表面设有多级齿构成的齿形段，相邻齿之间形成凹槽；在壳体内壁套装有至少一个永磁体，每一个永磁体两侧分别设有极靴，且每一个极靴上设有极齿，极齿与凹槽一一正对，极齿与凹槽之间留有间隙，间隙处注有磁流体；极靴与齿形段之间存在被极齿分隔成的多个独立腔室，沿转轴轴向、在极齿上开有将独立腔室连通的通孔；在壳体上开有可与其中一个独立腔室连通的进气通道，进气通道处安装有供气装置。本发明将磁流体密封的位置布置在转轴上，转轴回转时极靴和永磁体不转动，稳定性好。而且，磁流体填充于凹槽内，减小了磁流体泄漏的风险。充入的气体能够在极靴与转轴之间的腔体内均压，增加了耐压性能。

技术领域

本发明属于密封技术，具体涉及一种磁流体密封结构。

背景技术

磁流体密封具有密封件之间无固体摩擦、密封件使用寿命长、可实现零泄漏等优点。

现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、转轴，转轴和壳体之间设置永磁体和极靴进行磁流体密封，极靴内圈设有极齿。

专利CN106090237A公开了一种缓冲式磁流体密封结构，包括轴、外壳、外极靴环、储气瓶、内极靴环、永磁体，所述的内极靴环多个间隔安装于轴上，内极靴环之间的间隙安装永磁体，在轴的径向方向上，永磁体的径向高度小于内极靴环的径向高度；在内极靴环外环面的外侧设置外极靴环，外极靴环的内壁与内极靴环的外壁之间存在间隙；外极靴环和外壳上分别沿轴的同一径向设置通孔I和通孔II；储气瓶设于外壳之外，通过软管与通孔I和通孔II密封连接。该发明的密封结构一定程度上提高了耐压能力，但仍然存在如下缺陷：

1.其永磁体以及内极靴环均要随转轴一起回转，稳定性差，反过来说，这就要求永磁体和内极靴环与转轴装配时具有极高的稳定性，特别是对内极靴环的稳定性要求更高，一旦失稳就会造成磁流体泄漏。

2.相邻内极靴环之间形成相互完全隔开的独立腔室，每一个独立腔室内充填气体，多路进行充填存在一个缺陷就是不同的独立腔室的压力很难精准控制到均衡，导致不同的磁流体形成的O型密封圈仍然存在压差，削弱了其耐压能力。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种稳定性好、耐压能力更好的磁流体密封结构。

本发明解决问题的技术方案是：一种磁流体密封结构，包括中空的壳体、设置于壳体内腔的转轴，转轴与壳体通过轴承装配连接，环绕转轴外表面设有多级齿构成的齿形段，相邻齿之间形成凹槽；

在壳体内壁套装有至少一个永磁体，每一个永磁体两侧分别设有套装在壳体内壁的极靴，且每一个极靴上设有极齿，所述极齿与凹槽一一正对，且极齿与凹槽之间留有间隙，间隙处注有磁流体；

极靴与齿形段之间存在被极齿分隔成的多个独立腔室，沿转轴轴向、在极齿上开有将独立腔室连通的通孔；

在壳体上开有可与其中一个独立腔室连通的进气通道，进气通道处安装有供气装置。

上述方案将磁流体密封的位置布置在转轴上，转轴回转时极靴和永磁体不转动，稳定性好；而且，磁流体填充于凹槽内，减小了磁流体泄漏的风险。

充入的气体能够在极靴与转轴之间的腔体内均压，保证了压力的同步性，增加了耐压性能。

具体的，所述供气装置包括储气瓶、一端与储气瓶连接且另一端与进气通道连接的管道、设置于管道上的单向阀及流量计。

优选的，所述永磁体的数量为2～10个。

一种优选的方案中，每一个永磁体配合其两侧的极靴组成一个密封单元，每一个密封单元对应设置一个进气通道和一套供气装置。

另一种优选的方案中，最靠近高压端的极靴与最远离高压端的极靴之间的所有独立腔室均连通，供气装置只设置一套。