一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构制造技术

本发明专利技术公开了一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构，包括外壳(1)，外壳(1)顶部设有密封腔盖(2)；所述外壳(1)内具有安装腔(3)，安装腔(3)的上端和下端分别设有上轴承(4)和下轴承(5)，上轴承(4)和下轴承(5)内共同设有轴向设置且转动连接的阶梯轴(6)，上轴承(4)的底部设有上隔套(7)，下轴承(5)的顶部设有转动连接的C形下隔套(8)，上隔套(7)和下隔套(8)与阶梯轴(6)之间留有间隙；本发明专利技术可直接观测压力加载过程中的磁性液体液膜的变化过程，有效帮助磁性液体密封压力传递机理以及失效机理的研究。效机理的研究。效机理的研究。

【技术实现步骤摘要】
一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构


[0001]本专利技术涉及密封结构领域，特别涉及一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构。

技术介绍

[0002]磁性液体密封作为一项年青而由极富生命力的技术，具有零泄露、长寿命、可靠性高等其他传统密封不可代替的优势，非常适用于开发一些特殊领域的高速密封工况。高速工况下，为了形成闭合的磁回路，増大间隙中的磁感应强度，极靴和转轴必须使用导磁性良好的材料加工，而目前尚不存在透明的导磁材料，密封间隙中的磁性液体会被极靴遮挡，无法直接观测得到磁性液体的液膜形状变化。密封间隙过小，磁性液体液膜的截面积小于0.2mm2，超声波和工业CT等无损检测手段也无法获得清晰的图像。
[0003]由于磁性液体密封中的磁性液体被极靴和外壳覆盖，所以磁性液体旋转密封液面是如何进行运动以及其表面温度的检测，对于这一问题还没有能解决的装置。许多从事这方面的科研工作者对于磁性液体旋转密封的磁性液体运动状态以及其表面温度都是从仿真模拟得出。在文献“高速工况下磁性液体密封的研究”中学者提出了一种用于观察液膜形状的磁性液体静密封结构，但这种装置只能算作磁性液体静密封的模拟结构，对于旋转密封还是有所差别，因此能检测磁性液体的液面形状和表面温度装置对于磁性液体密封的深入研究具有重要意义。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于，提供一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构。本专利技术可直接观测压力加载过程中的磁性液体液膜的变化过程，有效帮助磁性液体密封压力传递机理以及失效机理的研究。r/>[0005]本专利技术的技术方案：一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构，包括外壳，外壳顶部设有密封腔盖；所述外壳内具有安装腔，安装腔的上端和下端分别设有上轴承和下轴承，上轴承和下轴承内共同设有轴向设置且转动连接的阶梯轴，上轴承的底部设有上隔套，下轴承的顶部设有转动连接的C形下隔套，上隔套和下隔套与阶梯轴之间留有间隙；所述上隔套和下隔套之间设有磁性液体密封件，磁性液体密封件包括套设于阶梯轴上的环形磁铁，磁铁的上下侧分别设有与其贴合的上极靴和下极靴，上极靴和下极靴的外侧面与安装腔的内侧面相贴合，上极靴和下极靴的内侧面与阶梯轴之间具有含磁性液体的密封间隙；所述下极靴下方的外壳侧部设有与下隔套相重叠的观察通孔。
[0006]上述的一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构中，所述下极靴的下部与观察通孔重叠。
[0007]前述的一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构中，所述上极靴和下极靴的外侧面上均设有密封槽，密封槽上设有密封圈。
[0008]前述的一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构中，所述外壳的顶部设有与
上轴承相贴合的螺纹端盖。
[0009]前述的一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构中，所述阶梯轴的端部位于外壳的外部。
[0010]前述的一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构中，所述密封腔盖的下边缘处设有环形密封垫。
[0011]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0012]1、本专利技术外壳顶部设有密封腔盖；所述外壳内具有安装腔，安装腔的上端和下端分别设有上轴承和下轴承，上轴承和下轴承内共同设有轴向设置且转动连接的阶梯轴，上轴承的底部设有上隔套，下轴承的顶部设有转动连接的C形下隔套，上隔套和下隔套与阶梯轴之间留有间隙；所述上隔套和下隔套之间设有磁性液体密封件，磁性液体密封件包括套设于阶梯轴上的环形磁铁，磁铁的上下侧分别设有与其贴合的上极靴和下极靴，上极靴和下极靴的外侧面与安装腔的内侧面相贴合，上极靴和下极靴的内侧面与阶梯轴之间具有含磁性液体的密封间隙；所述下极靴下方的外壳侧部设有与下隔套相重叠的观察通孔；将磁性液体注入磁性液体密封件内，磁性液体在密封间隙内形成多个密封液膜，从密封腔盖处施加压力，磁性液体顺势向低压侧移动，同时磁性液体受到的磁场力由低压侧指向高压侧，与压差平衡，当两侧压差超过单个极齿的耐压能力时，最内侧的密封液膜发生破裂，压力传递至下一个密封液膜，当压力突破最后一环密封液膜时，磁性液体密封发生泄漏，在此之前转动下隔套使内部最后一环密封液膜暴露在外界，并设置相关检测设备朝向观察通孔来直接观测到磁性液体的边界状态及表面温度。
[0013]2、本专利技术下极靴的下部与观察通孔重叠，当转动下隔套后，同时也会有部分下极靴裸露在外侧，防止其隐藏在安装腔内，从而可以更及时地观察到最后一环密封液膜破裂时的磁性液体状态。
[0014]3、本专利技术上极靴和下极靴的外侧面上均设有密封槽，密封槽上设有密封圈，有效加强密封性，确保磁性液体的正常流动。
[0015]4、本专利技术外壳的顶部设有与上轴承相贴合的螺纹端盖，通过拧动螺纹端盖来向下压紧，从而使得内部结构更加紧密，进一步提升密封效果。
附图说明
[0016]图1是本专利技术结构示意图；
[0017]图2是本专利技术的剖面结构示意图；
[0018]图3是本专利技术下极靴部分的结构示意图；
[0019]图4是本专利技术外壳的剖面结构示意图。
[0020]附图中的标记为：1
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外壳；2
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密封腔盖；3
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安装腔；4
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上轴承；5
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下轴承；6
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阶梯轴；7
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上隔套；8
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下隔套；9
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磁性液体密封件；10
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磁铁；11
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上极靴；12
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下极靴；13
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密封间隙；14
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观察通孔；15
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密封槽；16
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密封圈；17
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螺纹端盖；18
‑
密封垫。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。
[0022]实施例：一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构，如附图1和附图4所示，包括外壳1，外壳1顶部设有密封腔盖2；所述外壳1内具有安装腔3，如附图2所示，安装腔3的上端和下端分别设有设置于对应侧轴肩上的上轴承4和下轴承5，上轴承4和下轴承5内共同设有轴向设置且转动连接的阶梯轴6，通过设置上轴承4和下轴承5内的轴承实现转动，上轴承4的底部设有上隔套7，下轴承5的顶部设有转动连接的C形下隔套8，上隔套7和下隔套8与阶梯轴6之间留有间隙；所述上隔套7和下隔套8之间设有磁性液体密封件9，磁性液体密封件9包括套设于阶梯轴6上的环形磁铁10，磁铁10的上下侧分别设有与其贴合的上极靴11和下极靴12，上极靴11和下极靴12的外侧面与安装腔3的内侧面相贴合，上极靴11和下极靴12的内侧面与阶梯轴6之间具有含磁性液体的密封间隙13；所述下极靴12下方的外壳1侧部设有与下隔套8相重叠的观察通孔14，观察通孔14的开口宽度应为外壳1直径的30％
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80％，观察通孔14的高度小于下隔套8的高度，观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可直接观测液面形状的磁性液体密封结构，其特征在于：包括外壳(1)，外壳(1)顶部设有密封腔盖(2)；所述外壳(1)内具有安装腔(3)，安装腔(3)的上端和下端分别设有上轴承(4)和下轴承(5)，上轴承(4)和下轴承(5)内共同设有轴向设置且转动连接的阶梯轴(6)，上轴承(4)的底部设有上隔套(7)，下轴承(5)的顶部设有转动连接的C形下隔套(8)，上隔套(7)和下隔套(8)与阶梯轴(6)之间留有间隙；所述上隔套(7)和下隔套(8)之间设有磁性液体密封件(9)，磁性液体密封件(9)包括套设于阶梯轴(6)上的环形磁铁(10)，磁铁(10)的上下侧分别设有与其贴合的上极靴(11)和下极靴(12)，上极靴(11)和下极靴(12)的外侧面与安装腔(3)的内侧面相贴合，上极靴(11)和下极靴(12)的内侧面与阶梯轴(6)之间具有含磁性液体的密封间隙(13)；所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈一镖，尧遥，魏乂兼，倪陈义，李德才，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：