磁性液体密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种磁性液体密封装置，该磁性液体密封装置包括轴壳、转轴、轴承、极靴和至少一个永磁体。极靴套设在转轴上，极靴与永磁体配合，极靴具有沿转轴的轴向间隔开的多个极齿，每个极齿的齿顶面上开设有第一孔，极齿的齿顶面与转轴的周面之间填充有磁性液体，第一孔中填充有磁性液体，位于第一孔中的磁性液体与位于齿顶面与转轴的周面之间的磁性液体接触。本发明专利技术的实施例提供的磁性液体密封装置利用毛细现象在第一孔内储存一定量的磁性液体，储存的磁性液体能够对位于极齿与转轴之间的起密封作用的磁性液体进行补充，改善了磁性液体密封装置的密封性能，延长磁性液体密封装置的使用寿命。的使用寿命。的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
磁性液体密封装置


[0001]本专利技术涉及机械工程密封
，尤其是涉及一种磁性液体密封装置。

技术介绍

[0002]磁性液体密封作为一种能够实现“零泄漏”的密封方法，在越来越多的行业中得到广泛应用。其工作原理是在永磁体产生的磁场作用下，把放置在转轴与极齿顶端缝隙间的磁性液体加以集中，使其形成一个“O”形环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。但是在高转速工况下，部分磁性液体容易受到离心作用而离开转轴与极齿之间的缝隙，导致密封失效，因此磁性液体密封装置的耐压能力有待提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种磁性液体密封装置，该磁性液体密封装置具有使用寿命长、密封性能好、耐压能力好、耐高温能力好的优点。
[0004]根据本专利技术实施例的磁性液体密封装置包括：轴壳，所述轴壳限定出轴室；转轴，所述转轴可转动地设在所述轴室内；轴承，所述轴承套设在所述转轴上；至少一个永磁体，所述永磁体套设在所述转轴上；极靴，所述极靴套设在所述转轴上，所述极靴与所述永磁体配合，所述轴承、所述极靴和所述永磁体中的每一者位于所述轴室内，所述极靴具有沿所述转轴的轴向间隔开的多个极齿，每个所述极齿的齿顶面上开设有第一孔，所述极齿的齿顶面与所述转轴的周面之间填充有磁性液体，所述第一孔中填充有磁性液体，位于所述第一孔中的磁性液体与位于所述齿顶面与所述转轴的周面之间的磁性液体接触。
[0005]根据本专利技术的实施例提供的磁性液体密封装置，在极齿的齿顶面上开设有孔，利用毛细现象在孔内储存一定量的磁性液体，孔内储存的磁性液体能够对位于极齿与转轴之间的起密封作用的磁性液体进行补充。在高转速工况下，位于极齿和转轴之间的磁性液体由于离心作用而损耗，或者由于高温而被蒸发，孔内储存的磁性液体能够进入极齿和转轴之间补充磁性液体，从而避免了磁性液体密封装置由于磁性液体的损耗而导致的密封失效，改善了磁性液体密封装置的密封性能，延长磁性液体密封装置的使用寿命。磁性液体密封装置的耐压能力和耐高温能力得以提高，使得磁性液体密封装置能更加适用于高转速工况。
[0006]由此，本专利技术的实施例提供的磁性液体密封装置具有使用寿命长、密封性能好、耐压能力好、耐高温能力好的优点。
[0007]另外，根据本专利技术的磁性液体密封装置还具有如下附加技术特征：
[0008]在一些实施例中，所述第一孔沿所述转轴的径向延伸，可选地，所述第一孔的直径为所述极齿在所述转轴的轴向上的宽度的1％-5％，所述第一孔在所述转轴的径向上的长度为所述极齿在所述转轴的径向上的长度的70％-90％。
[0009]在一些实施例中，每个所述极齿上开设有多个所述第一孔，多个所述第一孔沿所
述齿顶面的周向间隔排布。
[0010]在一些实施例中，每个所述极齿的侧壁面上开设有第二孔，所述第二孔与相应的所述第一孔相连通。
[0011]在一些实施例中，所述第一孔沿所述转轴的径向延伸，所述第二孔从其与所述第一孔的连通处向靠近所述转轴的方向倾斜延伸，可选地，所述第二孔的延伸方向与所述第一孔的延伸方向的夹角为40
°-
70
°
。
[0012]在一些实施例中，每个所述极齿中的所述第一孔的平均体积相等，在所述转轴的轴向上远离所述永磁体的所述极齿上开设的所述第一孔的数量大于靠近所述永磁体的所述极齿上开设的所述第一孔的数量。
[0013]在一些实施例中，每个所述极靴中的所述第一孔的数量相等，在所述转轴的轴向上远离所述永磁体的所述极齿上开设的所述第一孔的平均体积大于靠近所述永磁体的所述极齿上开设的所述第一孔的平均体积。
[0014]在一些实施例中，所述第一孔开设在所述齿顶面在所述转轴的轴向上的中部。
[0015]在一些实施例中，所述极靴包括第一极靴和第二极靴，所述永磁体包括第一永磁体，所述第一永磁体在所述转轴的轴向上位于所述第一极靴和所述第二极靴之间，所述磁性液体密封装置还包括第一冷却套和第二冷却套，所述第一极靴、所述永磁体和所述第二极靴在所述转轴的轴向上位于所述第一冷却套和所述第二冷却套之间，所述第一冷却套和所述第二冷却套套设在所述转轴上，所述第一冷却套与所述第一极靴之间限定出第一冷却腔，所述第二冷却套与所述第二极靴之间限定出第二冷却腔，所述第一冷却腔和所述第二冷却腔中的每一者中填充有冷却剂，可选地，所述冷却剂为冷却水。
[0016]在一些实施例中，所述轴壳上开设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第一冷却腔连通，所述第二通孔与所述第二冷却腔连通。
[0017]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0018]图1是根据本专利技术实施例的磁性液体密封装置的结构示意图。
[0019]图2是根据本专利技术实施例的极齿的局部示意图。
具体实施方式
[0020]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]下面参考附图1-2来描述本专利技术实施例的磁性液体密封装置100。
[0022]如图1-图2所示，根据本专利技术的实施例的磁性液体密封装置100包括轴壳1、转轴2、轴承3、极靴4、磁性液体5和至少一个永磁体6。
[0023]轴壳1限定出轴室11。转轴2可转动地设在轴室11内，转轴2由轴室11的一端伸入并从轴室11的另一端伸出。轴承套设在转轴2上，即转轴2支承在轴承上。
[0024]极靴4套设在转轴2上。极靴4的外周面与轴室11的周壁面相连，即极靴4设在轴壳 1内。极靴4的内周面上沿转轴2的轴向设有多个极齿41，即极靴4的内周面上设有多个极齿
41，多个极齿41沿转轴2的轴向排列，相邻极齿41之间形成有齿槽。
[0025]永磁体6套设在转轴2上。永磁体6与极靴4配合以便向极靴4提供磁力以使极靴4 吸附磁性液体43。例如，永磁体6沿转轴2的轴向上与极靴4的一个端面相抵。极靴4和永磁体6中的每一者位于轴室11内。
[0026]每个极齿41的齿顶面44上开设有第一孔42，第一孔42的一端开口位于极齿41的齿顶面44上，第一孔42的主体部分位于极齿41内部。也就是说，每个极齿41设有第一孔 42，第一孔42的内端敞开，即第一孔42的内端开设在齿顶面上。第一孔42的内端是指靠近转轴2的一端，第一孔42从齿顶面44上的该内端向外延伸，即向远离转轴的方向延伸。
[0027]一部分磁性液体5位于极齿41的齿顶面44与转轴2的周面之间。也就是说，每个极齿41的齿顶面44与转轴2的周面之间设有用于密封的磁性液体5，该一部分磁性液体5 能够被吸附在极齿41的齿顶面44上。位于极齿41的齿顶面44和转轴2的周面之间的该一部分磁性液体43与转轴2的周面和极齿41的齿顶面44均接触，从而使磁性液体密封装置100具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性液体密封装置，其特征在于，包括：轴壳，所述轴壳限定出轴室；转轴，所述转轴可转动地设在所述轴室内；轴承，所述轴承套设在所述转轴上；至少一个永磁体，所述永磁体套设在所述转轴上；极靴，所述极靴套设在所述转轴上，所述极靴与所述永磁体配合，所述轴承、所述极靴和所述永磁体中的每一者位于所述轴室内，所述极靴具有沿所述转轴的轴向间隔开的多个极齿，每个所述极齿的齿顶面上开设有第一孔，所述极齿的齿顶面与所述转轴的周面之间填充有磁性液体，所述第一孔中填充有磁性液体，位于所述第一孔中的磁性液体与位于所述齿顶面与所述转轴的周面之间的磁性液体接触。2.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一孔沿所述转轴的径向延伸，可选地，所述第一孔的直径为所述极齿在所述转轴的轴向上的宽度的1％-5％，所述第一孔在所述转轴的径向上的长度为所述极齿在所述转轴的径向上的长度的70％-90％。3.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，每个所述极齿上开设有多个所述第一孔，多个所述第一孔沿所述齿顶面的周向间隔排布。4.根据权利要求1所述的磁性液体密封装置，其特征在于，每个所述极齿的侧壁面上开设有第二孔，所述第二孔与相应的所述第一孔相连通。5.根据权利要求4所述的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一孔沿所述转轴的径向延伸，所述第二孔从其与所述第一孔的连通处向靠近所述转轴的方向倾斜延伸，可选地，所述第二孔的延伸方向与所述第一孔的延伸方向的夹角为40
°-
70
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【专利技术属性】
技术研发人员：李德才，陈诺，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：