一种磁流体动密封装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁流体动密封装置，包括底座、磁流体密封件、至少两组的径向支承结构；本发明专利技术中滚子支承只在多个局部区域与主轴配合接触，通过预紧力作用安装，便于保证转轴与磁流体密封件之间定位精度；通过调节预紧力能在允许转轴自由转动的同时保证圆周方向各处的间隙均匀一致；波纹管状结构的底座在承担轴向载荷的同时允许其上安装的磁流体密封件整体在径向有小范围的偏摆，当转轴在偏心载荷作用下发生偏摆时，磁流体密封件能在滚子支承的带动作用下跟随转轴精确同步摆动，保证了转轴上的轴套与磁流体密封件内的极靴之间的密封间隙保持恒定，有效避免了轴套与极靴之间由于转轴径向摆动可能带来的碰撞。转轴径向摆动可能带来的碰撞。转轴径向摆动可能带来的碰撞。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体动密封装置


[0001]本专利技术涉及转动机械的转轴动密封
，尤其涉及一种磁流体动密封装置。

技术介绍

[0002]磁流体密封是利用磁流体在磁场作用下受磁力约束，在环形极靴与转轴之间的微小间隙内形成液体“O”型密封圈，达到密封气体的目的。由于磁流体密封具有零泄露、磨损小等特点，已广泛应用于航空航天、化工、石油、仪器和仪表等领域。
[0003]在磁流体动密封中，极靴与转轴之间的密封间隙大小是决定磁流体密封能力的关键因素。在相同永磁体作用下，极靴与转轴之间的密封间隙越大，间隙内的磁场强度越低，磁流体在间隙内受到的磁约束力更弱，密封能力也就更低。因此，为了保证磁流体动密封装置具有足够的密封能力，需要控制极靴与转轴之间的密封间隙足够小。
[0004]在小直径轻载动密封技术中，一般通过在极靴基座与转轴之间安装高精度滚动轴承来保证极靴与转轴之间的间隙足够小。然而，对于重型旋转机械的大直径转轴，通常需要定制轴承系统来对转轴进行径向及轴向定位，并承受巨大的径向载荷。受巨大的径向偏心载荷作用的影响，转轴相对于基座不可避免地存在周期性偏摆。
[0005]现有重载转动机械的转轴动密封装置中，为了避免安装在基座上的极靴与偏摆的转轴之间发生碰撞，一方面通过增加轴承系统的刚度来降低主轴的偏摆，一方面通过增加极靴与转轴之间的密封间隙。对于承受重载的大直径转轴，提高定制轴承系统的刚度会导致轴承系统占用的安装空间和设计制造成本的大幅增加；而增加极靴与转轴之间的密封间隙会导致磁流体的密封能力大幅降低，同时转轴周期性偏摆还会造成转轴与极靴之间的密封间隙周期性波动和局部瞬时密封间隙进一步增大，磁流体的密封稳定性难以保证。
[0006]所以研发出一种磁流体动密封装置来解决上述问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题设计了一种磁流体动密封装置。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的：
[0009]一种磁流体动密封装置，轴套套装在转轴上，磁流体动密封装置包括：
[0010]底座；底座的第一端固定安装在固定结构上；
[0011]磁流体密封件；磁流体密封件的磁流体环绕轴套设置；磁流体密封件的第一端与底座的第二端连接；
[0012]至少两组的径向支承结构；至少两组的径向支承结构围绕转轴均匀分布；径向支承结构包括滚子支承，弧面滚子支承固定在磁流体密封件的第二端，且滚子支承的滚动部与转轴滚动连接。
[0013]具体地，滚子支承包括腔体、多个滚动体、保持架、盖板，腔体内设置有环形滚动槽，多个滚动体安装在保持架上，多个滚动体可循环移动的置于环形滚动槽内，腔体的第一侧和上方敞口设置，盖板安装在腔体的上方敞口上，至少一个的滚动体部分凸出腔体侧壁
后与转轴滚动连接。
[0014]优选地，腔体的第一侧为圆弧面。
[0015]进一步地，径向支承结构还包括楔形压块、导轨，导轨固定安装在磁流体密封件的第二端端面上，腔体可滑动的安装在导轨上，腔体的第二侧设置有第一斜面，腔体的第一斜面和第二斜面相对设置，对应地在楔形压块的第一侧设置有第二斜面，第二斜面的上端与转轴之间的距离小于第二斜面的下端与转轴之间的距离，第一斜面和第二斜面锲合，楔形压块与磁流体密封件之间通过至少一个螺栓连接。
[0016]进一步地，腔体的底部设置有燕尾槽，导轨的上部设置有燕尾型长条，燕尾型长条可滑动的置于燕尾槽内。
[0017]优选地，楔形压块与磁流体密封件之间通过两个螺栓连接。
[0018]进一步地，底座形成为波纹管状结构。
[0019]进一步地，磁流体密封件包括密封座、永磁体、极靴、密封盖板，密封座形成为桶状结构，密封座的底部设置有通孔，轴套穿过底部上的通孔设置，永磁体、极靴、密封盖板均形成为环形，永磁体安装在两个极靴之间，两个极靴的内圈均通过磁流体与轴套外侧壁连接，第一个极靴的底部与密封座内的底部连接，第二个极靴的顶部与密封盖板的底部连接，密封盖板的第一端置于密封座内设置，密封盖板的第二端置于密封座外，并与密封座的端部固定连接，径向支承结构安装在密封盖板的第二端端部上。
[0020]更进一步地，极靴为内侧带有齿形凸起的环状结构，磁流体位于极靴的齿形凸起与轴套的间隙中。
[0021]进一步地，磁流体密封件还包括极靴密封圈，极靴密封圈设置在极靴的外圈与密封座的内壁之间。
[0022]本专利技术的有益效果在于：
[0023]本专利技术中，滚子支承只在多个局部区域与主轴配合接触，通过预紧力作用安装，便于保证转轴与磁流体密封件之间定位精度，同时空间占用量小，成本低，安装方便；通过调节预紧力能在允许转轴自由转动的同时保证圆周方向各处的间隙均匀一致；波纹管状结构的底座在承担轴向载荷的同时允许其上安装的磁流体密封件整体在径向有小范围的偏摆，当转轴在偏心载荷作用下发生偏摆时，磁流体密封件能在滚子支承的带动作用下跟随转轴精确同步摆动，保证了转轴上的轴套与磁流体密封件内的极靴之间的密封间隙保持恒定，有效避免了轴套与极靴之间由于转轴径向摆动可能带来的碰撞，设计密封间隙可以大幅缩小，密封能力和密封稳定性可以大幅提高。
附图说明
[0024]图1是本专利技术的剖视图；
[0025]图2是本专利技术中磁流体密封件的剖视图；
[0026]图3是本专利技术中滚子支承的剖视图；
[0027]图4是本专利技术中滚子支承的横向剖视图；
[0028]图中：1底座、2磁流体密封件、3滚子支承、4楔形压块、5预紧螺钉、6连接螺钉、7底座密封圈、8转轴；
[0029]2‑
1密封座、2
‑
2极靴密封圈、2
‑
3永磁体、2
‑
4极靴、2
‑
5磁流体、2
‑
6密封盖板、2
‑
7盖
板螺钉、2
‑
8轴套、2
‑
9胀紧套、2
‑
10压圈、2
‑
11压圈螺钉、2
‑
12轴套密封圈；
[0030]3‑
1腔体、3
‑
2导轨、3
‑
3滚动体、3
‑
4保持架、3
‑
5盖板。
具体实施方式
[0031]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0032]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁流体动密封装置，轴套套装在转轴上，其特征在于，磁流体动密封装置包括：底座；底座的第一端固定安装在固定结构上；磁流体密封件；磁流体密封件的磁流体环绕轴套设置；磁流体密封件的第一端与底座的第二端连接；至少两组的径向支承结构；至少两组的径向支承结构围绕转轴均匀分布；径向支承结构包括滚子支承，弧面滚子支承固定在磁流体密封件的第二端，且滚子支承的滚动部与转轴滚动连接。2.根据权利要求1所述的一种磁流体动密封装置，其特征在于，滚子支承包括腔体、多个滚动体、保持架、盖板，腔体内设置有环形滚动槽，多个滚动体安装在保持架上，多个滚动体可循环移动的置于环形滚动槽内，腔体的第一侧和上方敞口设置，盖板安装在腔体的上方敞口上，至少一个的滚动体部分凸出腔体侧壁后与转轴滚动连接。3.根据权利要求1所述的一种磁流体动密封装置，其特征在于，腔体的第一侧为圆弧面。4.根据权利要求2所述的一种磁流体动密封装置，其特征在于，径向支承结构还包括楔形压块、导轨，导轨固定安装在磁流体密封件的第二端端面上，腔体可滑动的安装在导轨上，腔体的第二侧设置有第一斜面，腔体的第一斜面和第二斜面相对设置，对应地在楔形压块的第一侧设置有第二斜面，第二斜面的上端与转轴之间的距离小于第二斜面的下端与转轴之间的距离，第一斜面和第二斜面锲合，楔形压块与磁流体密封件之...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锟，李心耀，许元恒，陈良军，宋琼，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院总体工程研究所，
类型：发明
国别省市：