一种用于密封液体介质的复合密封装置，属于机械工程密封领域，解决了现有磁性液体密封只能在低压、低线速度工况下密封液体介质。所述前挡板(2)、中挡板(8)、后挡板(9)与刷式密封外圆套筒(6)之间采用螺钉连接组成刷式密封组件，以便于拆装维护；刷式密封组件采用非导磁材料起到隔磁环的作用，有效地减少永磁体的漏磁，提高永磁体的工作效率；中挡板(8)加工出平齿或高低齿的迷宫密封结构，且迷宫密封的齿顶与转轴之间的间隙为0.15～0.3mm，能够阻止密封介质向外界B的泄漏；刷式密封环安装在磁性液体密封之前，可以起到屏障保护的作用，减小液体介质对磁性液体的影响，因此该装置能够在高压、高线速度的工况下密封液体介质。
【技术实现步骤摘要】
一种用于密封液体介质的复合密封装置
本专利技术属于机械工程密封
，尤其适用于密封液体介质领域。
技术介绍
传统密封液体的方式，如刷式密封、迷宫密封、机械密封等广泛应用于石油、化工、机械等行业中，但均不能达到零泄漏。磁性液体密封技术由于其具有零泄漏、无磨损、寿命长，结构简单等优点逐渐被越来越多的行业所使用。然而，目前磁性液体密封技术在密封液体时只适用于静密封。动密封用磁性液体密封液体时，由于在密封部位的磁性液体与被封液体之间的分界面处相对速度较大，密封界面处易产生界面不稳定的现象，导致磁性液体密封失效。刷式密封在正常工况下密封液体时也会发生泄漏现象，因而在实际应用中无法做到零泄漏，这使得在密封有毒有害液体时受到限制。除此之外，磁性液体密封不能耐高压，但能做到零泄漏，而刷式密封能够承受高压、高线速度，但不能做到零泄漏。现有磁性液体旋转密封装置典型结构如公开号为CN102518811A和公开号为CN202091519U的专利申请所述。但现有的磁性液体旋转密封装置只能在低压、低线速度的环境下密封液体介质。又如公开号为CN103925372A的刷式磁性液体密封装置，该装置虽然能够提高磁性液体密封液体的能力，却不能避免被密封的液体介质对磁性液体产生直接的冲刷，在高压、高线速度工况下时能够加速搅拌被密封的液体介质与磁性液体产生混合，降低磁性液体密封的寿命。因此本专利充分结合刷式密封和磁性液体密封的优点，解决磁性液体密封液体的失效问题，其中位于两组刷丝束之间的迷宫密封与转轴之间的密封间隙只有0.15～0.3mm，能够减小被密封液体介质对磁性液体的影响，进一步提高密封液体介质的能力。
技术实现思路
本专利技术需要解决的技术问题是，现有磁性液体旋转密封装置只能在低压、低线速度的环境下密封液体介质，在高压、高线速度的环境下寿命短，而传统密封方式在密封液体介质时都存在一定程度的泄漏问题。因此提供一种用于密封液体介质的复合密封装置。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于密封液体介质的复合密封装置，该装置包括：转轴、前挡板、后挡板密封圈、前刷丝束、前挡板密封圈、刷式密封外圆套筒、外壳、中挡板、后挡板、螺钉、后刷丝束、左极靴密封圈、左极靴、永磁体、右极靴密封圈、右极靴、端盖、磁性液体；构成该装置的各部分之间的连接：所述前挡板密封圈安装在前挡板左端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的前挡板；所述后挡板密封圈安装在后挡板右端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的后挡板；所述前刷丝束的外径根部嵌入到带密封圈的前挡板右端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的前挡板；所述后刷丝束的外径根部嵌入到带密封圈的后挡板左端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的后挡板；带刷丝束的前挡板、带刷丝束的后挡板、刷式密封外圆套筒与中挡板通过螺钉连接成一体，构成刷式密封环；所述左极靴密封圈安装在左极靴外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的左极靴；所述右极靴密封圈安装在右极靴外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的右极靴；所述刷式密封环安装在外壳内，刷式密封环的左端面与外壳内的右端面接触，刷式密封环的右端面与带密封圈的左极靴的左端面接触，刷式密封外圆套筒的外径圆与外壳的内径圆接触；带密封圈的左极靴右端面的凹槽与永磁体的左端面接触，带密封圈的右极靴左端面的凹槽与永磁体的右端面接触；所述刷式密封环、带密封圈的左极靴、永磁体和带密封圈的右极靴一起安装到转轴上，注入磁性液体，构成密封组件；所述密封组件安装在外壳内，外壳内的凸台右端面与刷式密封外圆套筒的左端面接触，端盖安装在带密封圈的右极靴的右端面，通过螺纹连接将端盖与外壳固定，使外壳内各零部件完成轴向定位；所述一种用于密封液体介质的复合密封装置工作时，其中位于前挡板和后挡板之间的两组刷丝束和中挡板加工出高低齿或平齿的迷宫密封结构能够极大地阻止液体密封介质对磁性液体的冲刷作用，提高磁性液体密封液体介质的能力；当密封腔A里的被密封的液体介质发生泄漏时，液体介质依次通过刷式密封组件和磁性液体密封发生泄漏，开始向外界B发生泄漏，其中刷式密封组件能够极大地降低被密封的液体介质向外界B发生泄漏的速率，同时还可以避免密封腔A里的液体介质被磁性液体产生污染，起到了屏障保护的作用；本专利技术和已有技术相比所具有的有益效果：一种用于密封液体介质的复合密封装置，充分利用了磁性液体密封的零泄漏优点和刷式密封能够工作在高压、高线速度工况下密封液体，刷式密封被安装在磁性液体密封之前作为一道保护屏障；所述前挡板、中挡板、后挡板与刷式密封外圆套筒之间的连接方式采用螺钉连接，采用螺钉连接方式使刷式密封环的加工制造难度大大降低，并且降低加工制造成本；前刷丝束、后刷丝束、前挡板、中挡板、后挡板与刷式密封外圆套筒一起安装到外壳内形成刷式密封环，这种设计使刷式密封结构便于安装和拆卸，提高密封装置的工作能力；前刷丝束嵌入到前挡板右端面的凹槽内、后刷丝束嵌入到后挡板左端面的凹槽内连接成一体，在刷式密封环长时间工作后，需要对刷式密封环进行更换维护时，可以不必更换整个刷式密封环，而只需要更换其中的刷丝束即可，大大降低了维护成本；刷丝束排列沿转子旋转方向倾斜40～60°倾角，刷式密封刷丝沿转子的旋转方向有一定倾角，能吸收转子的径向位移，保证在接触时刷丝自由端受力最小；所述前挡板、中挡板、后挡板与刷式密封外圆套筒均采用非导磁材料起到隔磁环的作用，能够有效地减少永磁体的漏磁量，提高永磁体的工作效率；前挡板和后挡板加工成单齿形状类似于迷宫密封的单齿结构，其中齿顶与转轴之间的间隙高度范围为0.5mm～1.0mm，可以减小被密封的液体介质对刷丝束的冲击，前挡板可以保护前刷丝束的刷毛避免进入到中挡板与转轴之间的迷宫密封的空隙中，后挡板可以保护后刷丝束由于被密封液体介质的冲击而产生变形；中挡板加工出平齿或高低齿的迷宫密封结构，中挡板的迷宫密封齿的齿顶与转轴之间的间隙高度为0.15～0.3mm，中挡板的迷宫密封能够进一步阻止密封介质向外界B的泄漏。附图说明图1一种用于密封液体介质的复合密封装置；图2刷丝束安装结构示意图；图3前挡板2结构示意图；图4后挡板9结构示意图；图5中挡板8的平齿局部放大结构示意图；图6中挡板8的高低齿局部放大结构示意图；图1中：转轴1、前挡板2、后挡板密封圈3、前刷丝束4、前挡板密封圈5、刷式密封外圆套筒6、外壳7、中挡板8、后挡板9、螺钉10、后刷丝束11、左极靴密封圈12、左极靴13、永磁体14、右极靴密封圈15、右极靴16、端盖17、磁性液体18。具体实施方式以附图为具体实施方式对本专利技术做进一步说明：一种用于密封液体介质的复合密封装置如图1：转轴1、前挡板2、后挡板密封圈3、前刷丝束4、前挡板密封圈5、刷式密封外圆套筒6、外壳7、中挡板8、后挡板9、螺钉10、后刷丝束11、左极靴密封圈12、左极靴13、永磁体14、右极靴密封圈15、右极靴16、端盖17、磁性液体18；构成该装置的各部分之间的连接：所述前挡板密封圈5安装在前挡板2左端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的前挡板；所述后挡板密封圈3安装在后挡板9右端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的后挡板；所述前刷丝束4的外径根部嵌入到带密封圈的前挡板右端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的前挡板；所述后刷丝束11的外径根部嵌入到带密封圈本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于密封液体介质的复合密封装置，其特征在于：该装置包括：转轴(1)、前挡板(2)、后挡板密封圈(3)、前刷丝束(4)、前挡板密封圈(5)、刷式密封外圆套筒(6)、外壳(7)、中挡板(8)、后挡板(9)、螺钉(10)、后刷丝束(11)、左极靴密封圈(12)、左极靴(13)、永磁体(14)、右极靴密封圈(15)、右极靴(16)、端盖(17)、磁性液体(18)；构成该装置的各部分之间的连接：所述前挡板密封圈(5)安装在前挡板(2)左端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的前挡板；所述后挡板密封圈(3)安装在后挡板(9)右端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的后挡板；所述前刷丝束(4)的外径根部嵌入到带密封圈的前挡板右端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的前挡板；所述后刷丝束(11)的外径根部嵌入到带密封圈的后挡板左端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的后挡板；带刷丝束的前挡板、带刷丝束的后挡板、刷式密封外圆套筒(6)与中挡板(8)通过螺钉(10)连接成一体，构成刷式密封环；所述左极靴密封圈(12)安装在左极靴(13)外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的左极靴；所述右极靴密封圈(15)安装在右极靴(16)外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的右极靴；所述刷式密封环安装在外壳(7)内，刷式密封环的左端面与外壳(7)内的右端面接触，刷式密封环的右端面与带密封圈的左极靴的左端面接触，刷式密封外圆套筒(6)的外径圆与外壳(7)的内径圆接触；带密封圈的左极靴右端面的凹槽与永磁体(14)的左端面接触，带密封圈的右极靴左端面的凹槽与永磁体(14)的右端面接触；所述刷式密封环、带密封圈的左极靴、永磁体(14)和带密封圈的右极靴一起安装到转轴(1)上，注入磁性液体(18)，构成密封组件；所述密封组件安装在外壳(7)内，外壳(7)内的凸台右端面与刷式密封外圆套筒(6)的左端面接触，端盖(17)安装在带密封圈的右极靴的右端面，通过螺纹连接将端盖(17)与外壳(7)固定，使外壳(7)内各零部件完成轴向定位；所述一种用于密封液体介质的复合密封装置工作时，其中位于前挡板(2)和后挡板(9)之间的两组刷丝束和中挡板(8)加工出高低齿或平齿的迷宫密封结构能够极大地阻止液体密封介质对磁性液体的冲刷作用，提高磁性液体密封液体介质的能力；当密封腔A里的被密封的液体介质发生泄漏时，液体介质依次通过刷式密封组件和磁性液体密封发生泄漏，开始向外界B发生泄漏，其中刷式密封组件能够极大地降低被密封的液体介质向外界B发生泄漏的速率；此外，刷式密封环还可以避免密封腔A里的液体介质被磁性液体产生污染，起到了屏障保护的作用。...
【技术特征摘要】
1.一种用于密封液体介质的复合密封装置，其特征在于：该装置包括：转轴(1)、前挡板(2)、后挡板密封圈(3)、前刷丝束(4)、前挡板密封圈(5)、刷式密封外圆套筒(6)、外壳(7)、中挡板(8)、后挡板(9)、螺钉(10)、后刷丝束(11)、左极靴密封圈(12)、左极靴(13)、永磁体(14)、右极靴密封圈(15)、右极靴(16)、端盖(17)、磁性液体(18)；构成该装置的各部分之间的连接：所述前挡板密封圈(5)安装在前挡板(2)左端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的前挡板；所述后挡板密封圈(3)安装在后挡板(9)右端面外圆的凹槽内，构成带密封圈的后挡板；所述前刷丝束(4)的外径根部嵌入到带密封圈的前挡板右端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的前挡板；所述后刷丝束(11)的外径根部嵌入到带密封圈的后挡板左端面的凹槽内连接成一体，构成带刷丝束的后挡板；带刷丝束的前挡板、带刷丝束的后挡板、刷式密封外圆套筒(6)与中挡板(8)通过螺钉(10)连接成一体，构成刷式密封环；所述左极靴密封圈(12)安装在左极靴(13)外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的左极靴；所述右极靴密封圈(15)安装在右极靴(16)外径圆上的凹槽内，构成带密封圈的右极靴；所述刷式密封环安装在外壳(7)内，刷式密封环的左端面与外壳(7)内的右端面接触，刷式密封环的右端面与带密封圈的左极靴的左端面接触，刷式密封外圆套筒(6)的外径圆与外壳(7)的内径圆接触；带密封圈的左极靴右端面的凹槽与永磁体(14)的左端面接触，带密封圈的右极靴左端面的凹槽与永磁体(14)的右端面接触；所述刷式密封环、带密封圈的左极靴、永磁体(14)和带密封圈的右极靴一起安装到转轴(1)上，注入磁性液体(18)，构成密封组件；所述密封组件安装在外壳(7)内，外壳(7)内的凸台右端面与刷式密封外圆套筒(6)的左端面接触，端盖(17)安装在带密封圈的右极靴的右端面，通过螺纹连接将端盖(17)与外壳(7)固定，使外壳(7)内各...
【专利技术属性】
技术研发人员：李德才，郝都，陈嘉伟，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：新型
国别省市：北京,11
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