[发明专利]一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构及方法

说明书

本发明涉及一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构及方法。一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构，包括外壳、主轴，主轴通过轴承轴承安装在外壳内，主轴的两端与外壳之间通过轴承端盖进行密封；主轴上设有左极靴、右极靴，左极靴、右极靴之间设有磁源，外壳内对应左极靴、右极靴、磁源处设有导磁套，磁源、左极靴、右极靴、导磁套形成导磁回路；左极靴、右极靴与导磁套之间形成密封间隙；导磁套的两端与左轴承、右轴承之间分别设有左隔磁环、右隔磁环，左隔磁环、右隔磁环位于导磁回路两侧起到定位和隔磁的作用。本发明解决高速旋转过程中典型磁性液体密封结构极靴易受轴面碰撞损坏、极靴加工工艺性差、大间隙时密封性能差的问题。

技术领域

本发明涉及一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构及方法。

背景技术

密封是旋转机械的一个关键环节，实际生产中密封泄漏为旋转机械的多发故障之一。旋转密封一般可以分为接触式密封和非接触式密封。接触式密封的密封性好，但与机械设备间的摩擦损耗大，只适用于转速较低的场合。传统的非接触式密封有迷宫密封、离心密封等，可适用于较高转速的旋转设备，但这些密封的泄漏率相对较高。磁性液体密封是一种新型非接触式密封，具有零泄漏、无污染等优点。磁性液体密封是利用磁性液体在外加磁场作用下毫秒内由液体转变为类固体的性质进行密封。磁性液体密封利用极靴、导磁套、磁性液体和磁源形成的导磁回路将磁性液体吸附于极靴和导磁套形成的密封间隙内，起到密封的作用。因其无磨损、寿命长、适应性强等优良的密封性能，而得到广泛研究和应用。

在机械设备高速旋转时，由于旋转速度较高，目前常见的磁性液体密封结构密封间隙较小，在安装和工作过程中由于转轴的振动而易与主轴发生碰撞损坏、从而引起磁性液体密封失效。另外离心式密封是利用转轴旋转带动流体产生惯性离心力以克服泄漏的密封装置，可用于高速且有较大密封间隙的环境，但其对转轴的振动敏感和功率消耗大，并需辅助停车密封。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本发明提出一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构，解决高速旋转过程中典型磁性液体密封结构极靴易受轴面碰撞损坏、极靴加工工艺性差、大间隙时密封性能差的问题。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种应用于高速旋转的离心式磁性液体密封结构，其特殊之处在于：

包括外壳、主轴，所述主轴通过左轴承、右轴承安装在外壳内，主轴的两端与外壳之间通过轴承端盖进行密封；

所述主轴上套设有左极靴、右极靴，左极靴、右极靴之间设有磁源，外壳内对应左极靴、右极靴、磁源处设有导磁套，磁源、左极靴、右极靴、导磁套形成导磁回路，磁源、左极靴、右极靴、导磁套围成储液腔，储液腔用于存储磁性液体；左极靴、右极靴与导磁套之间形成密封间隙；

主轴上位于左极靴与左轴承之间设有定位套筒，左极靴与左轴承之间通过定位套筒进行定位；右极靴与主轴之间通过轴肩进行轴向定位；

导磁套的两端与左轴承、右轴承之间分别设有左隔磁环、右隔磁环，左隔磁环、右隔磁环位于导磁回路两侧起到定位和隔磁的作用。

进一步地，上述左极靴、右极靴与主轴之间均为过盈配合，以保证周向旋转。

进一步地，上述左极靴、右极靴、导磁套由导磁性材料制成。

进一步地，上述轴承端盖上安装有毡圈油封，用于对轴承端盖于主轴之间进行密封。

进一步地，上述导磁套上设有第一o型密封圈，用于对导磁套与外壳之间进行密封。

进一步地，上述左极靴、右极靴上均设有第二o型密封圈，用于对主轴与左极靴、右极靴之间进行密封。

进一步地，上述左极靴包括套筒，套筒的一端设有圆环，圆环的边缘与导磁套之间形成密封间隙。

进一步地，上述左极靴与右极靴结构相同。