本發(fā)明涉及機械工程密封技術領域，具體指一種圓錐式磁流體密封裝置 。
背景技術：
磁流體密封具有零泄漏，無剛性摩擦等優(yōu)點，被廣泛應用于各行各業(yè) 。但磁流體軸密封承壓值對密封間隙大小十分敏感，若密封間隙增大 0.1mm可使磁流體軸密封承壓值降低10％以上。當磁流體密封技術應用在大直徑、高速及重載密封環(huán)境中時，轉軸的較大徑向跳動量要求密封間隙也較大，磁流體密封性能隨著密封間隙的增大而顯著降低，不利于密封性能的穩(wěn)定，從而限制了磁流體密封技術在大間隙和高速、重載條件中的應用。因此提高大間隙條件下磁流體密封性能具有重要的意義，現(xiàn)有的磁流體密封裝置在大間隙條件下存在耐壓能力較低的難題。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種耐壓能力強的圓錐式磁流體密封裝置。
本發(fā)明的技術方案如下：一種圓錐式磁流體密封裝置，包括外極靴、內(nèi)極靴、外永磁體、內(nèi)永磁體，所述的內(nèi)極靴套裝于軸上，內(nèi)極靴的外壁為圓錐面，在該圓錐面上間隔設置多個環(huán)形凹槽I，相鄰的兩個環(huán)形凹槽I之間的部分為極齒I； 所述的環(huán)形凹槽I內(nèi)安裝內(nèi)永磁體；
所述的外極靴安裝于外殼的內(nèi)壁上，外極靴的內(nèi)壁為圓錐面，外極靴的內(nèi)壁與內(nèi)極靴外壁相互平行，在外極靴的內(nèi)壁上對應環(huán)形凹槽I位置開設多個環(huán)形凹槽II，相鄰的兩個環(huán)形凹槽II之間的部分為極齒II；所述的環(huán)形凹槽II內(nèi)分別安裝外永磁體；
所述的極齒I與極齒II相互對應，它們之間留有間隙。
所述的環(huán)形凹槽I和環(huán)形凹槽II的底面呈圓錐面，環(huán)形凹槽I和環(huán)形凹槽II的底與內(nèi)極靴的外壁平行，相互對應的環(huán)形凹槽I和環(huán)形凹槽II位于軸的同一徑向上。
所述的內(nèi)永磁體為分瓣式的永磁體，由兩塊大小相等的傾斜的半圓環(huán)體永磁體組成，內(nèi)永磁體的內(nèi)表面和外表面均平行與環(huán)形凹槽I的底面；所述的外永磁體為分瓣式永磁體，由四塊大小相等的傾斜的四分之一圓環(huán)體組成，外永磁體的內(nèi)表面和外表面均平行于環(huán)形凹槽II的底面；所述的內(nèi)永磁體的高度小于環(huán)形凹槽I的深度，外永磁體的高度小于環(huán)形凹槽II的深度。
所述的內(nèi)永磁體和外永磁體均為軸向充磁型永磁體，在軸的同一徑向上的內(nèi)永磁體和外永磁體的磁力線方向相反；內(nèi)極靴上相鄰的內(nèi)永磁體磁力線方向相反，外極靴上相鄰的外永磁體的磁力線方向相反。
所述的內(nèi)極靴和外極靴的軸向長度相等。
還包括隔磁環(huán)和軸承，在內(nèi)極靴和外極靴的左側依次安裝隔磁環(huán)和軸承，在內(nèi)極靴和外極靴的右側依次安裝隔磁環(huán)和軸承。
所述的隔磁環(huán)包括外隔磁環(huán)和內(nèi)隔磁環(huán)，所述的外隔磁環(huán)安裝于外殼的內(nèi)壁，內(nèi)隔磁環(huán)安裝于軸上，外隔磁環(huán)的內(nèi)徑大于內(nèi)隔磁環(huán)的外徑，外隔磁環(huán)與內(nèi)隔磁環(huán)的軸向長度相等。
所述的外極靴的外壁靠近左右端部的位置分別開設一個環(huán)形凹槽III，在環(huán)形凹槽III內(nèi)安裝橡膠密封圈。
所述的內(nèi)永磁體的數(shù)量為2-10個，外永磁體的數(shù)量與內(nèi)永磁體的數(shù)量相等。
所述的極齒I與極齒II之間的間隙大小為0.1mm-5mm。
本發(fā)明所述的密封裝置的安裝過程如下：
將內(nèi)永磁體安裝于內(nèi)極靴外壁的環(huán)形凹槽I內(nèi)，將內(nèi)極靴安裝于軸的中部，在內(nèi)極靴的外壁注入磁性流體；將外永磁體安裝于外極靴內(nèi)壁的環(huán)形凹槽II內(nèi)，在外極靴外壁的環(huán)形凹槽III內(nèi)安裝橡膠圈，再將外極靴安裝于外殼的內(nèi)壁，使外極靴和內(nèi)極靴的端面對齊，環(huán)形凹槽I 和環(huán)形凹槽II相互對齊，極齒I和極齒II相互對齊；在內(nèi)極靴的左側依次安裝隔磁環(huán)和軸承，在內(nèi)極靴的右側依次安裝隔磁環(huán)和軸承；最后將端蓋安裝于外殼的右端，端蓋的外壁與外殼的內(nèi)壁通過螺紋進行連接，使端蓋壓緊位于右側的軸承的外圈。
本發(fā)明將內(nèi)極靴的外壁和外極靴的內(nèi)壁設置成圓錐面，并在圓錐面上開設凹槽，在凹槽內(nèi)安裝永磁體，在內(nèi)極靴的外壁和外極靴的內(nèi)壁上注入磁流體，實現(xiàn)圓錐式磁流體密封，該密封結構可有效延阻磁流體密封的泄漏；在內(nèi)極靴的圓錐型外壁和外極靴的圓錐型內(nèi)壁上均安裝多個永磁體，使該密封結構的磁源充足，磁流體受到的磁場力強，提高了密封裝置整體的耐壓能力，擴大了其安全工作范圍；本發(fā)明克服現(xiàn)有大間隙磁流體密封裝置密封性能可靠性較差的的難題；本發(fā)明所述的密封裝置結構簡單，易于安裝。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所述的密封裝置結構示意圖
圖中各序號及對應的結構名稱如下：1-軸，2-外殼，3-軸承，4-內(nèi)隔磁環(huán)，5-外隔磁環(huán)，6-環(huán)形凹槽II，7-環(huán)形凹槽I，8-外極靴，9-內(nèi)極靴，10-外永磁體，11-內(nèi)永磁體，12-端蓋，13-環(huán)形凹槽III，14-極齒II，15-極齒I 。
具體實施方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
如圖1所述的一種圓錐式磁流體密封裝置，包括外極靴8、內(nèi)極靴9、外永磁體10、內(nèi)永磁體11，所述的內(nèi)極靴9套裝于軸1上，內(nèi)極靴9的外壁為圓錐面，在該圓錐面上間隔設置多個環(huán)形凹槽I7，相鄰的兩個環(huán)形凹槽I7之間的部分為極齒I15； 所述的環(huán)形凹槽I7內(nèi)安裝內(nèi)永磁體11；
所述的外極靴8安裝于外殼2的內(nèi)壁上，外極靴8的內(nèi)壁為圓錐面，外極靴8的內(nèi)壁與內(nèi)極靴9外壁相互平行，在外極靴8的內(nèi)壁上對應環(huán)形凹槽I7位置開設多個環(huán)形凹槽II6，相鄰的兩個環(huán)形凹槽II6之間的部分為極齒II14；所述的環(huán)形凹槽II6內(nèi)分別安裝外永磁體10；
所述的極齒I15與極齒II14相互對應，它們之間留有間隙。
所述的環(huán)形凹槽I7和環(huán)形凹槽II6的底面與內(nèi)極靴9的外壁平行，相互對應的環(huán)形凹槽I7和環(huán)形凹槽II6位于軸1的同一徑向上。
所述的內(nèi)永磁體11為分瓣式的永磁體，由兩塊大小相等的傾斜的半圓環(huán)體永磁體組成，內(nèi)永磁體11的內(nèi)表面和外表面均平行與環(huán)形凹槽I7的底面；所述的外永磁體10為分瓣式永磁體，由四塊大小相等的傾斜的四分之一圓環(huán)體組成，外永磁體10的內(nèi)表面和外表面均平行于環(huán)形凹槽II6的底面；所述的內(nèi)永磁體11的高度小于環(huán)形凹槽I7的深度，外永磁體10的高度小于環(huán)形凹槽II6的深度。
所述的內(nèi)永磁體11和外永磁體10均為軸向充磁型永磁體，在軸1的同一徑向上的內(nèi)永磁體11和外永磁體10的磁力線方向相反；內(nèi)極靴9上相鄰的內(nèi)永磁體11磁力線方向相反，外極靴8上相鄰的外永磁體10的磁力線方向相反。
所述的內(nèi)極靴9和外極靴8的軸向長度相等。
還包括隔磁環(huán)和軸承3，在內(nèi)極靴9和外極靴8的左側依次安裝隔磁環(huán)和軸承3，在內(nèi)極靴9和外極靴8的右側依次安裝隔磁環(huán)和軸承3。
所述的隔磁環(huán)包括外隔磁環(huán)5和內(nèi)隔磁環(huán)4，所述的外隔磁環(huán)5安裝于外殼2的內(nèi)壁，內(nèi)隔磁環(huán)4安裝于軸1上，外隔磁環(huán)5的內(nèi)徑大于內(nèi)隔磁環(huán)4的外徑，外隔磁環(huán)5與內(nèi)隔磁環(huán)4的軸向長度相等。
所述的外極靴8的外壁靠近左右端部的位置分別開設一個環(huán)形凹槽III13，在環(huán)形凹槽III13內(nèi)安裝橡膠密封圈。
所述的內(nèi)永磁體11的數(shù)量為2-10個，外永磁體10的數(shù)量與內(nèi)永磁體11的數(shù)量相等。
所述的極齒I7與極齒II6之間的間隙大小為0.1mm-5mm。
本發(fā)明所述的密封裝置的安裝過程如下：
將內(nèi)永磁體11安裝于內(nèi)極靴9外壁的環(huán)形凹槽I7內(nèi)，將內(nèi)極靴9安裝于軸1的中部，在內(nèi)極靴9的外壁注入磁性流體；將外永磁體10安裝于外極靴8內(nèi)壁的環(huán)形凹槽II6內(nèi)，在外極靴8外壁的環(huán)形凹槽III13內(nèi)安裝橡膠圈，再將外極靴8安裝于外殼2的內(nèi)壁，使外極靴8和內(nèi)極靴9的端面對齊，環(huán)形凹槽I7 和環(huán)形凹槽II6相互對齊，極齒I15和極齒II14相互對齊；在內(nèi)極靴9的左側依次安裝隔磁環(huán)和軸承3，在內(nèi)極靴9的右側依次安裝隔磁環(huán)和軸承3；最后將端蓋12安裝于外殼2的右端，端蓋12的外壁與外殼2的內(nèi)壁通過螺紋進行連接，使端蓋12壓緊位于右側的軸承的外圈。