本发明专利技术的目的是提供一种混合型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环、左套筒、中间套筒、右套筒、永磁体环；左套筒上设有极齿I和极齿II，右套筒上设有极齿Ⅲ和极齿Ⅳ，形成一种混合型迷宫式磁流体密封结构。本发明专利技术的目的是解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。
【技术实现步骤摘要】
一种混合型迷宫式磁流体密封装置
本专利技术属于机械工程密封领域，具体涉及一种混合型迷宫式磁流体密封装置。
技术介绍
当磁性流体密封技术应用在大直径、高速及重载密封环境中，密封间隙内的磁性流体往往因为密封间隙过大而失效，因此提高大间隙磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁性流体密封结构，如对比文献1(公开号为CN103115152A的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的密封装置相对普通磁性流体密封性能得到极大的提高，但其密封性能仍旧达不到高速重载等特殊工况的高密封性能要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种混合型迷宫式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。本专利技术的技术方案如下：所述的混合型迷宫式磁流体密封装置，包括轴、外壳、左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环、左套筒、中间套筒、右套筒、永磁体环；所述的左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环沿轴向从左至右依次间隔设置于间隔设于外壳内，左一极靴环、左二极靴环、右一极靴环、右二极靴环的外圆面与外壳的内壁相接触，左一极靴环、右二极靴环的内圆面沿径向向轴的外圆面延伸，与轴的外圆面之间留有空隙；左二极靴环、右一极靴环、所述的左套筒、中间套筒、右套筒依次套装于轴上，左套筒、中间套筒、右套筒位于左一极靴环、右二极靴环之间；左套筒、中间套筒、右套筒的内圆面分布与轴的外圆面接触；所述的永磁体环沿轴向间隔设于外壳内，分别位于左一极靴环和左二极靴环之间，左二极靴环和右一极靴环之间、右一极靴环和右二极靴环之间；所述永磁体环的外圆面与外壳的内壁接触；所述的中间套筒为圆环体结构，所述的中间套筒的外圆面与左二极靴环和右一极靴环之间的永磁体环的内圆面之间留有空隙；所述的左套筒包括径环I和轴环I，所述的轴环I的内圆面与轴的外圆面相接触，所述的轴环I的左侧与径环I的右端面连接，轴环I的左侧沿轴向向中间套筒延伸，并与中间套筒左端面接触；所述的径环I的位置对应左一极靴环和左二极靴环之间的永磁体环，径环I的内圆面与轴的外圆面相接触，径环I的外圆面沿径向向该永磁体环的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环I的左端面上设有极齿I，所述的极齿I沿轴向向左一极靴环的右端面延伸，与左一极靴环的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环I的右端面上设有极齿II，所述的极齿II沿轴向向左二极靴环的左端面延伸，与左二极靴环的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的右套筒包括径环II和轴环II，所述的轴环II的内圆面与轴的外圆面相接触，所述的轴环II的右侧与径环II的左端面连接，轴环II的左侧沿轴向向中间套筒延伸，并与中间套筒右端面接触；所述的径环II的位置对应右一极靴环和右二极靴环之间的永磁体环，径环II的内圆面与轴的外圆面相接触，径环II的外圆面沿径向向该永磁体环的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环II的左端面上设有极齿Ⅲ，所述的极齿Ⅲ沿轴向向右一极靴环的右端面延伸，与右一极靴环的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环II的右端面上设有极齿Ⅳ，所述的极齿Ⅳ沿轴向向右二极靴环的左端面延伸，与右二极靴环的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体。所述的左二极靴环的右端面上间隔设置极齿Ⅴ；所述的中间套筒的左端面上间隔设置极齿Ⅵ，右端面上间隔设置极齿Ⅶ；所述的右一极靴环的左端面上间隔设置极齿Ⅷ；所述的极齿Ⅴ沿轴向向中间套筒的左端面延伸，与中间套筒的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的Ⅵ沿轴向向左二极靴环的右端面延伸，与左二极靴环的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅴ和极齿Ⅵ交错分布，并且相互之间不接触；所述的极齿Ⅷ沿轴向向中间套筒的右端面延伸，与中间套筒的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅶ沿轴向向右一极靴环的左端面延伸，与右一极靴环的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的极齿Ⅷ和极齿Ⅶ交错分布，并且相互之间不接触。所述的极齿Ⅴ间隔设置1-10个，所述的极齿Ⅵ对应的间隔设置1-10个；所述的极齿Ⅶ间隔设置1-10个，所述极齿Ⅷ对应的间隔设置1-10个。所述的左二极靴环对应轴环I，所述的右一极靴环对应轴环II，所述的左二极靴环和右一极靴环的内圆面上分别设有极齿Ⅸ，所述的极齿Ⅸ沿径向轴环I或轴环II外圆面延伸，与轴环I或轴环II外圆面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体。所述的极齿Ⅸ间隔设置1-10个。所述的左一极靴环和右二极靴环的外圆面上设有环形凹槽，所述的环形凹槽I内设有密封圈。所述的永磁体环为轴向充磁永磁体，并且相邻的永磁体环的磁力线方向相反。所述的混合型迷宫式磁流体密封装置，还包括左隔磁环、右隔磁环、左轴承和右轴承；所述的左隔磁环设于左一极靴环的左侧，紧贴外壳的内壁设置；所述的右隔磁环设于右二极靴环的右侧，紧贴外壳的内壁设置；所述的左轴承和右轴承分别套装于轴上，所述的左轴承设于左隔磁环的左侧，所述的右轴承设于右隔磁环的右侧。所述的左一极靴环和左套筒交错设置多组；所述的右二极靴环和右套筒交错设置多组。所述的极齿I、极齿II、极齿III、极齿Ⅳ间隔设置1-10个。磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果。本专利技术通过设计一种带有极齿的左套筒和右套筒结构，并且利用了不带极齿的左一极靴和右二极靴，组合交错的轴向密封结构，同时形成径向与轴向密封空间，在极靴和套筒的径向间隙上以及套筒与极靴的轴向和径向间隙内注入磁流体，从而实现一种混合型迷宫式磁流体密封装置。本专利技术优选方案，左二极靴、右一极靴上进一步设置了径向极齿和轴向极齿，并且通过与左套筒、右套筒、中间套筒的配合以及交错结构，形成了立体的迷宫式的磁流体密封结构，能够很好的克服现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况高密封性能要求的难题，采用径向极齿的极靴及带有极齿套筒装置结构设计，实现了迷宫密封与磁流体密封的有机结合，提高了大间隙条件下磁性流体密封的耐压能力和密封可靠性。附图说明图1为本专利技术所述的密封装置的结构示意图;图中各序号标示及对应的名称如下：1-轴，2-外壳，3-左一极靴环，4-左二极靴环，5-右一极靴环，6-右二极靴环，7-左套筒，8-中间套筒，9-右套筒，10-永磁体环，11-径环I，12-轴环I，13-极齿I，14-极齿II，15-径环II，16-轴环II，17-极齿Ⅲ，18-极齿Ⅳ，19-极齿Ⅴ，20-极齿Ⅵ，21-极齿Ⅶ，22-极齿Ⅷ，23-极齿Ⅸ，24-环形凹槽，25-密封圈，26-左隔磁环，27-右隔磁环，28-左轴承，29-右轴承。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，所述的混合型迷宫式磁流体密封装置，包括轴1、外壳2、左一极靴环3、左二极靴环4、右一极靴环5、右二极靴环6、左套筒7、中间套筒8、右套筒9、永磁体环10；所述的左一极靴环3、左二极靴环4、右一极靴环5、右二极靴环6沿轴向从左至右依次间隔设置于外壳2内，左一极靴环3、左二极靴环4、右一极靴环5、右二极靴环6的外圆面与外壳2的内壁相接触，左一极靴环3、右二极靴本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种混合型迷宫式磁流体密封装置，包括轴（1）、外壳（2）、左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）、左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）、永磁体环（10），其特征在于：所述的左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）沿轴向从左至右依次间隔设置于外壳（2）内，左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）的外圆面与外壳（2）的内壁相接触，左一极靴环（3）、右二极靴环（6）的内圆面沿径向向轴（1）的外圆面延伸，与轴（1）的外圆面之间留有空隙；所述的左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）依次套装于轴（1）上，左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）位于左一极靴环（3）、右二极靴环（6）之间；左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）的内圆面分布与轴（1）的外圆面接触；所述的永磁体环（10）沿轴向间隔设于外壳（2）内，分别位于左一极靴环（3）和左二极靴环（4）之间，左二极靴环（4）和右一极靴环（5）之间、右一极靴环（5）和右二极靴环（6）之间；所述永磁体环（10）的外圆面与外壳（2）的内壁接触；所述的中间套筒（8）为圆环体结构，所述的中间套筒（8）的外圆面与左二极靴环（4）和右一极靴环（5）之间的永磁体环（10）的内圆面之间留有空隙；所述的左套筒（7）包括径环I（11）和轴环I（12），所述的轴环I（12）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，所述的轴环I（12）的左侧与径环I（11）的右端面连接，轴环I（12）的左侧沿轴向向中间套筒（8）延伸，并与中间套筒（8）左端面接触；所述的径环I（11）的位置对应左一极靴环（3）和左二极靴环（4）之间的永磁体环（10），径环I（11）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，径环I（11）的外圆面沿径向向该永磁体环（10）的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环I（11）的左端面上设有极齿I（13），所述的极齿I（13）沿轴向向左一极靴环（3）的右端面延伸，与左一极靴环（3）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环I（11）的右端面上设有极齿II（14），所述的极齿II（14）沿轴向向左二极靴环（4）的左端面延伸，与左二极靴环（4）的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的右套筒（9）包括径环II（15）和轴环II（16），所述的轴环II（16）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，所述的轴环II（16）的右侧与径环II（15）的左端面连接，轴环II（16）的左侧沿轴向向中间套筒（8）延伸，并与中间套筒（8）右端面接触；所述的径环II（15）的位置对应右一极靴环（5）和右二极靴环（6）之间的永磁体环（10），径环II（15）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，径环II（15）的外圆面沿径向向该永磁体环（10）的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环II（15）的左端面上设有极齿Ⅲ（17），所述的极齿Ⅲ（17）沿轴向向右一极靴环（5）的右端面延伸，与右一极靴环（5）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环II（15）的右端面上设有极齿Ⅳ（18），所述的极齿Ⅳ（18）沿轴向向右二极靴环（6）的左端面延伸，与右二极靴环（6）的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体。...
【技术特征摘要】
1.一种混合型迷宫式磁流体密封装置，包括轴（1）、外壳（2）、左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）、左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）、永磁体环（10），其特征在于：所述的左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）沿轴向从左至右依次间隔设置于外壳（2）内，左一极靴环（3）、左二极靴环（4）、右一极靴环（5）、右二极靴环（6）的外圆面与外壳（2）的内壁相接触，左一极靴环（3）、右二极靴环（6）的内圆面沿径向向轴（1）的外圆面延伸，与轴（1）的外圆面之间留有空隙；所述的左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）依次套装于轴（1）上，左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）位于左一极靴环（3）、右二极靴环（6）之间；左套筒（7）、中间套筒（8）、右套筒（9）的内圆面分布与轴（1）的外圆面接触；所述的永磁体环（10）沿轴向间隔设于外壳（2）内，分别位于左一极靴环（3）和左二极靴环（4）之间，左二极靴环（4）和右一极靴环（5）之间、右一极靴环（5）和右二极靴环（6）之间；所述永磁体环（10）的外圆面与外壳（2）的内壁接触；所述的中间套筒（8）为圆环体结构，所述的中间套筒（8）的外圆面与左二极靴环（4）和右一极靴环（5）之间的永磁体环（10）的内圆面之间留有空隙；所述的左套筒（7）包括径环I（11）和轴环I（12），所述的轴环I（12）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，所述的轴环I（12）的左侧与径环I（11）的右端面连接，轴环I（12）的左侧沿轴向向中间套筒（8）延伸，并与中间套筒（8）左端面接触；所述的径环I（11）的位置对应左一极靴环（3）和左二极靴环（4）之间的永磁体环（10），径环I（11）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，径环I（11）的外圆面沿径向向该永磁体环（10）的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环I（11）的左端面上设有极齿I（13），所述的极齿I（13）沿轴向向左一极靴环（3）的右端面延伸，与左一极靴环（3）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环I（11）的右端面上设有极齿II（14），所述的极齿II（14）沿轴向向左二极靴环（4）的左端面延伸，与左二极靴环（4）的左端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的右套筒（9）包括径环II（15）和轴环II（16），所述的轴环II（16）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，所述的轴环II（16）的右侧与径环II（15）的左端面连接，轴环II（16）的左侧沿轴向向中间套筒（8）延伸，并与中间套筒（8）右端面接触；所述的径环II（15）的位置对应右一极靴环（5）和右二极靴环（6）之间的永磁体环（10），径环II（15）的内圆面与轴（1）的外圆面相接触，径环II（15）的外圆面沿径向向该永磁体环（10）的内圆面延伸，与该内圆面之间留有空隙；所述的径环II（15）的左端面上设有极齿Ⅲ（17），所述的极齿Ⅲ（17）沿轴向向右一极靴环（5）的右端面延伸，与右一极靴环（5）的右端面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的径环II（15）的右端面上设有极齿Ⅳ（18），所述的极齿Ⅳ（18）沿轴向向右二极靴环（6）的左端面延...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小龙，孙彭，陈帆，郝付祥，谢国进，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45
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