[发明专利]集装式磁性流体密封装置

说明书

本发明公开了一种集装式磁性流体密封装置，包括极靴组件和设置在极靴组件内的磁流体，极靴组件上设置有极齿和永磁铁，还包括轴套和密封座，极靴组件布置在轴套和密封座之间，极靴组件与轴套长度匹配，极靴组件与轴套间隔一定间隙，极齿和永磁铁竖向上均匀布置在极靴组件上；轴套顶部设置有轴套盖板，密封座顶部设置有盖板；本发明采用多层布置的极齿，与磁性流体配合形成多个密封层，进一步加强了密封作用；相比于传统非整体式的磁性流体密封装置而言，本发明的磁性流体密封装置采用集装式结构，结构紧凑，便于安装、调试，同时也便于包装、运输。

技术领域

本发明涉及机械密封技术领域，尤其是一种用于高速土工离心机主轴的集装式磁性流体密封装置。

背景技术

离心机就是利用离心力使得需要分离的不同物料得到加速分离的机器。离心机大量应用于化工、石油、食品、制药、选矿、煤炭、水处理和船舶等部门。高速离心机的主轴部位需要密封，传统的密封方式包括填料密封和机械密封。填料密封的填料层易老化，且主轴在转动过程中产生热量，高温下填料层易变形，因此填料密封会产生泄露；对于机械密封而言，高速离心式压缩机工作时，因速度高，安装空间小，高速机械密封安装困难，且为保持液膜润滑会产生少量持续泄露。

现有技术中，中国专利CN106224556B公开了一种多磁源端面式集装式磁性流体密封装置，所述的多磁源端面式集装式磁性流体密封装置设置于轴的前端，包括外壳、左极靴环、右极靴环、永磁体；左极靴环安装于轴前端的外壁上，右极靴环安装于左极靴环之后的轴的外壁上；左极靴环上远离轴的前端的端面上设置有多个与轴的轴向平行的极齿I，极齿I之间的间隙为凹槽I，右极靴环上靠近轴的前端的端面上开设有多个与轴的轴向平行的极齿II，极齿II之间的间隙为凹槽II；右极靴环与左极靴环上的极齿和凹槽相互呈镜像，左极靴环和右极靴环之间设有密封介质；凹槽I和凹槽II内分别安装有极性相反的永磁体。该专利通过磁性密封装置来进行密封，解决了传统机械密封泄露的问题。但是，该装置集成度差，安装、调试不便；极靴环和极齿在长时间运行后受温度影响会变形产生泄露，进而影响密封效果；此外，下部轴承上润滑油雾化后会上窜进入真空室，影响设备运行。

发明内容

本发明为解决现有技术磁性流体密封装置集成度差和密封性能差的技术问题是提供一种集装式磁性流体密封装置。

本发明所采用的技术方案是：集装式磁性流体密封装置，包括极靴组件和设置在极靴组件内的磁流体，极靴组件上设置有极齿和永磁铁，还包括轴套和密封座，极靴组件布置在轴套和密封座之间，极靴组件与轴套长度匹配，极靴组件与轴套间隔一定间隙，极齿和永磁铁竖向上均匀布置在极靴组件上；轴套顶部设置有轴套盖板，密封座顶部设置有盖板。

磁性密封装置的下方安装在常压室，磁性密封装置安装到真空室，轴套上连接主轴，磁性密封装置以下为空气、润滑油油雾和水汽混合气雾形态为主。本发明的轴套、极靴组件和永磁铁构成磁回路，在轴套随主轴的高速转动过程中，极靴组件内的磁流体聚集在轴套和极齿之间形成环形的密封层，起到密封作用。采用磁性流体进行密封可以以近乎零泄漏的严密密封，确保气雾形态混合物不从密封部位泄漏到上面真空室以内。此外，本发明采用多层布置的极齿，在每一个极齿处形成一个密封圈，多个密封圈进一步加强了密封作用。传统的磁性流体密封装置为非整体式，需要与主轴一步一步进行安装，而本发明的磁性流体密封装置采用集装式结构，也就是整体式，使密封装置可以作为一个整体进行安装，之后再与主轴进行安装，结构紧凑，便于安装、调试，同时也便于包装、运输。

进一步的是，所述密封座上设置有用于冷却极靴组件的冷却机构。由于离心机高速运转，磁流体会产生热量，极靴组件的温度会升高。极靴组件温度升高超过工作范围后，永磁铁的磁性会下降，降低极齿部位的磁场强度，影响磁流体吸附力，降低密封能力效果，甚至失效。因此本发明通过冷却机构对极靴组件进行冷却，有效避免了上述情况的发生。