[发明专利]一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置

说明书

本发明旨在提供了一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括壳体、左极靴、中间极靴、右极靴；所述的中间极靴套装于轴上，左极靴位于中间极靴的左侧，右极靴位于中间极靴的右侧；所述的左极靴的内圆面左侧上设有凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面与中间极靴左端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴的左端面之间留有间隙；所述的凸环Ⅰ的右端面上设有一组以上的极齿Ⅰ，极齿Ⅰ沿轴向伸入环形凹槽Ⅰ内，与环形凹槽Ⅰ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；本发明对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在较大离心力影响密封装置耐压性能的难题，使得该密封技术成功运用于大轴径高速旋转的场合中。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域 ，具体涉及一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置。

背景技术

磁流体密封属于无接触式密封，因具有良好的化学和物理性能而得到广泛的应用。磁性液体密封技术是一种利用磁性液体对外加磁场的响应特性从而将其牢牢固定在密封间隙内，形成类似“O”型密封圈以抵抗其两侧压差的密封技术。

现有的磁流体密封装置相对普通磁性流体密封而言，现有密封装置密封性能因为减小了离心力对密封性能的影响从而得到极大的提高。然而，在高速轴或轴径大于500mm的低速转轴如船舶主轴等要求大的密封间隙条件下，由于离心力的作用会导致磁液流失，磁流体的密封性能降低，因此减小离心力对磁性液体密封耐压性能的影响是当前研究的热点问题之一。

发明内容

本发明旨在提供一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在较大离心力影响密封装置耐压性能的难题，使得该密封技术成功运用于大轴径高速旋转的场合中。

本发明的技术方案如下：

一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括外壳、左极靴、中间极靴、右极靴；

所述的中间极靴套装于轴上，左极靴位于中间极靴的左侧，右极靴位于中间极靴的右侧；所述的左极靴、右极靴设于外壳的内圆面上，左极靴、右极靴的内圆面与中间极靴的外圆面之间留有间隙；

所述的左极靴与右极靴之间设有永磁体，永磁体设于外壳的内圆面上；所述的永磁体的左端面与左极靴的右端面外圆周部接触，左端面与右极靴的左端面外圆周部接触；所述的中间极靴的外圆面与永磁体内圆面相对应并且留有间距；

所述的中间极靴的左端面和右端面均为阶梯环面；所述的中间极靴左端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅰ，右端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅱ；

所述的左极靴的内圆面左侧上设有凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面与中间极靴左端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴的左端面之间留有间隙；

所述的凸环Ⅰ的右端面上设有一组以上的极齿Ⅰ，极齿Ⅰ沿轴向伸入环形凹槽Ⅰ内，与环形凹槽Ⅰ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴左端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅱ，所述的极齿Ⅱ沿轴向向凸环Ⅰ的右端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；

所述的右极靴的内圆面右侧上设有凸环Ⅱ，凸环Ⅱ的左端面为与中间极靴右端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴右端面之间留有间隙；

所述的凸环Ⅱ的左端面上设有一组以上的极齿Ⅲ，极齿Ⅲ沿轴向伸入环形凹槽Ⅱ内，环形凹槽Ⅱ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴右端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅳ，极齿Ⅳ轴向向凸环Ⅱ的左端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体。

进一步地，所述的中间极靴的左端面和右端面的阶梯结构相互对称；

所述的中间极靴的左端面和右端面的级阶梯环数量分别为2~4个。

进一步地，所述的永磁体为轴向充磁型永磁体。

进一步地，所述的极齿Ⅰ、极齿Ⅲ的轴向截面均为矩形结构。

进一步地，所述左极靴、右极靴的外圆面上设有密封槽a，其内设有密封圈Ⅰ； 所述的中间极靴的内圆面上设有密封槽b，其内设有密封圈Ⅱ。