[发明专利]一种含有超导磁力的机械密封装置

说明书

本发明公开了一种含有超导磁力的机械密封装置，包括动环组件与静环组件，所述动环组件包括动环与镶嵌在动环上的超导饼材，所述静环组件为带有耐磨涂层的永磁体，带有耐磨涂层的永磁体固定在静环的外表面上，永磁体自身带有磁性；超导饼材呈环状镶嵌在动环结构上，永磁体与超导饼材贴合在一起；动环通过轴套连接随主轴旋转，主轴外表面套有轴套，由紧钉螺钉与主轴相连接，波纹管焊接在波纹管座上为机械密封端面提供压紧力；通过主轴带动动环组件旋转，在机械密封端面形成流体动压效应，使得在动环与静环之间形成动压液膜。本发明在机械密封启动阶段，加入了超导磁力，减小了动静环之间的机械摩擦，加快密封端面液膜形成，进而减小动静环的磨损。

技术领域

本发明属于机械密封技术领域，具体涉及一种含有超导磁力的机械密封装置。

背景技术

机械密封作为火箭涡轮泵的重要基础部件，其主要功能是隔离泵腔和防止泄漏。目前机械密封主要存在磨损严重、润滑性能不足、缺乏系统稳定性和可靠性等问题。机械密封在启停阶段，由于密封端面之间动压润滑液膜还未形成，动环与静环部件基本是以干摩擦的形式在剧烈对磨。从而影响到密封效果。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有超导磁力的机械密封装置，具有缩短机械密封端面干摩擦时间，有效延长机械密封寿命的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种含有超导磁力的机械密封装置，包括动环组件与静环组件，所述动环组件包括动环与镶嵌在动环上的超导饼材，所述静环组件为带有耐磨涂层的永磁体，带有耐磨涂层的永磁体固定在静环的外表面上，永磁体自身带有磁性；超导饼材呈环状镶嵌在动环结构上，永磁体与超导饼材贴合在一起；动环通过轴套连接随主轴旋转，主轴外表面套有轴套，由紧钉螺钉与主轴相连接，波纹管焊接在波纹管座上为机械密封端面提供压紧力；通过主轴带动动环组件旋转，在机械密封端面形成流体动压效应，使得在动环与静环之间形成动压液膜。

所述超导饼材具体结构为直径8mm，厚5mm的圆柱形饼块，超导饼材由标准大小的超导块切割加工而来，所述超导块材质为钇钡铜氧(简称YBCO)陶瓷超导体。

所述超导饼材设置有多个，超导饼材之间的位置关系为呈环状镶嵌在动环表面。

所述超导饼材有16个。

所述动环摩擦副表面周向镶嵌超导饼材，每个超导饼材相隔22.5°，并且保证镶嵌的每块超导饼材大小质量相等。

所述环形永磁体表面覆盖一层耐磨涂层，耐磨涂层材料可以选用陶瓷、SiC、填充聚四氟乙烯等。

本发明的有益效果：

(1)在机械密封启动阶段，加入了超导磁力，减小了动静环之间的机械摩擦，加快密封端面液膜形成，进而减小动静环的磨损。

(2)在机械密封停止阶段，超导磁力可减小动静环之间由于液膜消失所产生的冲击，延长机械密封使用寿命。

(3)超导磁力在机械密封正常运转阶段，有一定的自调节作用，有助于维持液膜厚度稳定。

(4)由于超导块镶嵌在静环内部，使整体结构简洁并节省了机械密封的结构空间。

(5)无须外部结构就可实现磁力自持，结构简单有效。

(6)在发动机涡轮泵不工作时由于接触不到低温介质，超导磁力并不产生效果，避免了密封端面的泄露。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明动环与静环结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。