一种磁流体密封结构制造技术

一种磁流体密封结构，包括中空的壳体、转轴，在壳体内壁套装有至少一个极靴，每个极靴的其中一侧端面上设有极齿；在转轴外圆面套装有阶梯轴套，阶梯轴套的台阶数量与极齿相同；在阶梯轴套的每一级台阶端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体，相邻两个永磁体的磁极的极性相反；永磁体与极齿一一正对，且永磁体与其正对的极齿之间存在间隙，间隙处注有磁流体。本发明专利技术采用径向密封的结构，使得转轴在运转有偏心的情况下，对密封间隙的改变影响极小，依然可以形成稳定的密封，而且，永磁体和磁流体直接作用，耐压能力也增强，再次，径向密封使得磁路更短了，密封能力和耐压能力更强。几方面原因协同作用，从而提高磁流体密封装置整体的耐压能力。

A magnetic fluid seal structure

A magnetohydrodynamic sealing structure includes a hollow shell and a rotating shaft with at least one pole shoe on the inner wall of the shell and polar teeth on one end face of each pole shoe; a stepped shaft sleeve on the outer circular surface of the rotating shaft, with the same number of steps as the polar teeth; and an annular opening at the end face of each step of the stepped shaft sleeve. There is a groove in which a permanent magnet is arranged, and the polarity of the two adjacent permanent magnets is opposite; the permanent magnet and the polar tooth are one by one opposite, and there is a gap between the permanent magnet and the polar tooth, and the gap is filled with magnetic fluid. The invention adopts the structure of radial seal, so that when the rotating shaft is eccentric in operation, the influence on the change of seal clearance is minimal, and the stable seal can still be formed. Moreover, the permanent magnet and the magnetic fluid act directly, and the pressure resistance is enhanced. Thirdly, the radial seal makes the magnetic circuit shorter, the sealing capacity and the pressure resistance energy. The strength is stronger. There are several reasons for synergy, thus improving the overall withstand voltage capability of the magnetic fluid seal device.

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体密封结构
本专利技术属于密封技术，具体涉及一种磁流体密封结构。
技术介绍
磁流体密封具有密封件之间无固体摩擦、密封件使用寿命长、可实现零泄漏等优点。现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、转轴，转轴和壳体之间设置永磁体和极靴进行磁流体密封，极靴内圈设有极齿。现有结构密封方式为轴向密封，密封位置位于转轴外圆面处，其主要存在如下缺陷：1.转轴在高速旋转时会有轴向和径向跳动，从而引起转轴偏心，轴向密封时受到高速旋转引起转轴偏心的影响，无论上偏还是下偏，均会造成密封间隙改变，一旦密封间隙改变，则会导致密封性能和耐压能力下降，还可能造成磁流体泄漏。2.进行磁流体密封的区域段均是光轴段，一旦磁流体发生泄漏，会导致完全泄漏，密封失效。3.永磁体与磁流体的距离相隔较远，导致磁流体位置处的磁场相对减弱。4.现有的磁流体密封技术的密封位置均是与转轴产生关联，密封位置发生在转轴的外圆面处，但如果在实际需求中所用的转轴不是常规形状的轴，而是异形轴，那么就无法用现有的磁流体密封结构进行密封。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种具有高密封性能和高耐压性能的磁流体密封结构。本专利技术解决问题的技术方案是：一种磁流体密封结构，包括中空的壳体、设置于壳体内腔的转轴，转轴与壳体通过轴承装配连接，在壳体内壁套装有至少一个极靴，每个极靴的其中一侧端面上设有极齿；在转轴外圆面套装有阶梯轴套，阶梯轴套的台阶数量与极齿相同；在阶梯轴套的每一级台阶端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体，相邻两个永磁体的磁极的极性相反；所述永磁体与极齿一一正对，且永磁体与其正对的极齿之间存在间隙，间隙处注有磁流体。上述方案采用在轴向方向上呈阶梯状的极靴结构，形成径向密封的结构，使得转轴在运转有偏心的情况下（无论是上偏还是下偏），对密封间隙的改变影响极小，依然可以形成稳定的密封。同时，永磁体和磁流体直接作用，耐压能力也增强。再次，径向密封使得磁路更短了，密封能力和耐压能力更强。优选的，所述极靴设有一个，极靴上设有两个极齿。优选的，所述阶梯轴套的台阶级数为2～10级。优选的，间隙范围为0.05～5mm。进一步的，极靴外圆面与壳体内壁之间通过密封圈密封。进一步的，所述转轴为阶梯轴，所述轴承包括与转轴的台肩抵接的第一轴承和第二轴承；所述壳体内腔一端设有止挡部，第一轴承另一端面与该止挡部抵接，第二轴承通过端盖压紧密封于壳体内腔；所述极靴设置于第一轴承和第二轴承之间。进一步的，在极靴的外侧端面与第一轴承和第二轴承之间均设有第一隔磁环；紧贴阶梯轴套所靠近永磁体的那一端面设有第二隔磁环。本专利技术的显著效果是：1.采用在轴向方向上呈阶梯状的极靴结构，形成径向密封的结构，使得转轴在运转有偏心的情况下，对密封间隙的改变影响极小，依然可以形成稳定的密封，而且，永磁体和磁流体直接作用，耐压能力也增强，再次，径向密封使得磁路更短了，密封能力和耐压能力更强。几方面原因协同作用，从而提高磁流体密封装置整体的耐压能力。2.阶梯轴的设计，由于有阶梯阻挡，一旦失效不会导致所有磁流体全泄漏，减少了在密封失效时磁性流体的损失。3.通过转移磁流体的密封位置，只需要根据转轴的形状设计阶梯轴套，第使其能够稳定可靠的套装在转轴上即可用于异形转轴的磁流体密封，增加了磁流体密封的应用范围。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术密封结构剖面图。图中：1-转轴，2-壳体，3-第一轴承，4-第一隔磁环，5-极靴，6-阶梯轴套，7-台阶，8-磁流体，9-永磁体，10-密封圈，11-极齿，12-第二轴承，13-止挡部，14-端盖，15-第二隔磁环。具体实施方式如图1所示，一种磁流体密封结构，包括中空的壳体2、设置于壳体2内腔的转轴1，转轴1与壳体2通过轴承装配连接。在壳体2内壁套装有一个极靴5，极靴5的其中一侧端面上设有两个极齿11。极靴5外圆面与壳体2内壁之间通过密封圈10密封。在转轴1外圆面套装有阶梯轴套6，阶梯轴套6的台阶7数量与极齿11相同。在阶梯轴套6的每一级台阶7端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体9。相邻两个永磁体9的磁极的极性相反。所述永磁体9与极齿11一一正对，且永磁体9与其正对的极齿11之间存在间隙，间隙范围为0.05～5mm。间隙处注有磁流体8。所述转轴1为阶梯轴，所述轴承包括与转轴1的台肩抵接的第一轴承3和第二轴承12。所述壳体2内腔一端设有止挡部13。第一轴承3另一端面与该止挡部13抵接。第二轴承12通过端盖14压紧密封于壳体2内腔。所述极靴5设置于第一轴承3和第二轴承12之间。在极靴5的外侧端面与第一轴承3和第二轴承12之间均设有第一隔磁环4。紧贴阶梯轴套6所靠近永磁体9的那一端面设有第二隔磁环15。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流体密封结构，包括中空的壳体（2）、设置于壳体（2）内腔的转轴（1），转轴（1）与壳体（2）通过轴承装配连接，其特征在于：在壳体（2）内壁套装有至少一个极靴（5），每个极靴（5）的其中一侧端面上设有极齿（11）；在转轴（1）外圆面套装有阶梯轴套（6），阶梯轴套（6）的台阶（7）数量与极齿（11）相同；在阶梯轴套（6）的每一级台阶（7）端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体（9），相邻两个永磁体（9）的磁极的极性相反；所述永磁体（9）与极齿（11）一一正对，且永磁体（9）与其正对的极齿（11）之间存在间隙，间隙处注有磁流体（8）。

【技术特征摘要】
1.一种磁流体密封结构，包括中空的壳体（2）、设置于壳体（2）内腔的转轴（1），转轴（1）与壳体（2）通过轴承装配连接，其特征在于：在壳体（2）内壁套装有至少一个极靴（5），每个极靴（5）的其中一侧端面上设有极齿（11）；在转轴（1）外圆面套装有阶梯轴套（6），阶梯轴套（6）的台阶（7）数量与极齿（11）相同；在阶梯轴套（6）的每一级台阶（7）端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体（9），相邻两个永磁体（9）的磁极的极性相反；所述永磁体（9）与极齿（11）一一正对，且永磁体（9）与其正对的极齿（11）之间存在间隙，间隙处注有磁流体（8）。2.根据权利要求1所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述极靴（5）设有一个，极靴（5）上设有两个极齿（11）。3.根据权利要求1或2所述的磁流体密封结构，其特征在于：所述阶梯轴套（6）的台阶（7）级数为2～10级...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小龙，陈帆，刘纯友，何美丽，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45