降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械工程密封領(lǐng)域，具體涉及一種降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]密封主要目的是保護(hù)工作介質(zhì)，防止工作介質(zhì)泄漏或者污染，隨著工業(yè)的快速發(fā)展密封在工業(yè)設(shè)備及機(jī)械制造領(lǐng)域中起著越來越重要的作用，密封不良會(huì)造成密封介質(zhì)泄漏，污染環(huán)境，同時(shí)外界雜質(zhì)侵入設(shè)備污染密封介質(zhì)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)正常運(yùn)行，造成巨大的生產(chǎn)浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失。隨著經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，工業(yè)設(shè)備等相關(guān)領(lǐng)域?qū)γ芊庑阅芤笤絹碓礁?，傳統(tǒng)的密封方式已經(jīng)難以滿足某些特殊場(chǎng)合的密封要求，磁流體技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了磁流體密封技術(shù)的發(fā)展，磁流體密封技術(shù)在密封領(lǐng)域正發(fā)揮越來越重要的作用。磁流體密封發(fā)展趨勢(shì)要求需要提高密封可靠性及密封能力。當(dāng)磁性流體密封技術(shù)應(yīng)用在大直徑、高速及重載密封環(huán)境中時(shí)，轉(zhuǎn)軸的較大徑向跳動(dòng)量要求密封間隙也較大，而在較大的密封間隙內(nèi)，即使較小的轉(zhuǎn)速也會(huì)引起轉(zhuǎn)軸的偏心從而導(dǎo)致磁性流體密封性能的下降甚至失效。因此解決大間隙磁性流體密封轉(zhuǎn)軸的偏心問題對(duì)于提高磁性流體密封性能的可靠性具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在提供一種降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置及其方法，從而解決現(xiàn)有大間隙密封裝置存在的耐壓性能較低的難題，使得該密封技術(shù)成功應(yīng)用于高速重載等領(lǐng)域中。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明的降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置，包括圓環(huán)狀的第一永磁體、第二永磁體、第三永磁體和第四永磁體。
[0005]所述的第一永磁體、第二永磁體、第三永磁體、第四永磁體分別設(shè)置在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)靠近兩側(cè)軸承內(nèi)側(cè)的位置上，第一永磁體、第二永磁體、第三永磁體、第四永磁體與軸承之間設(shè)置有隔磁環(huán)I;所述的第一永磁體和第三永磁體設(shè)于外殼的內(nèi)壁上，所述的第二永磁體和第四永磁體設(shè)在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸上;所述的第一永磁體與第二永磁體相斥，第一永磁體和第二永磁體之間留有空隙；所述的第三永磁體和第四永磁體相斥，第三永磁體和第四永磁體之間留有空隙。
[0006]所述的第一永磁體和第二永磁體為徑向充磁型永磁體，第一永磁體內(nèi)圓面上的磁性和第二永磁體外圓面上的磁性相同。
[0007 ]所述的第三永磁體和第四永磁體為徑向充磁型永磁體，第三永磁體內(nèi)圓面上的磁性和第四永磁體外圓面上的磁性相同。
[0008]所述的第一永磁體內(nèi)圓面和第二永磁體外圓面的徑向距離為10mm-80mm。
[0009 ]所述的第三永磁體內(nèi)圓面和第四永磁體外圓面的徑向距離為10mm-80mm。
[0010]所述的大間隙磁性流體密封系統(tǒng)包括軸承、外殼、轉(zhuǎn)軸、極靴、第五永磁體、密封圈;所述的外殼套裝在轉(zhuǎn)軸上，所述的軸承分別設(shè)于轉(zhuǎn)軸上靠近外殼的兩端上;所述的第五永磁體為環(huán)狀，設(shè)置于外殼中部的內(nèi)壁上，第五永磁體的內(nèi)圓面與轉(zhuǎn)軸之間存在空隙;所述的第五永磁體兩側(cè)分別連接有極靴，極靴的外側(cè)設(shè)置隔磁環(huán)II，所述的極靴外圓上的凹槽內(nèi)分別安裝有密封圈;所述的第五永磁體為軸向充磁型永磁體。
[0011]所述的隔磁環(huán)I包括外隔磁環(huán)和內(nèi)隔磁環(huán)，外隔磁環(huán)設(shè)于于第一永磁體、第三永磁體的外側(cè)，內(nèi)隔磁環(huán)設(shè)于第二永磁體、第四永磁體的外側(cè)，外隔磁環(huán)和內(nèi)隔磁環(huán)位于轉(zhuǎn)軸的同一徑向位置上。
[0012]本發(fā)明還公開一種降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的方法，包括以下步驟:
在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)磁性流體密封的兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)相斥的徑向充磁型永磁體，即第一永磁體和第二永磁體、第三永磁體和第四永磁體;所述的第一永磁體和第三永磁體設(shè)于外殼的內(nèi)壁上，所述的第二永磁體和第四永磁體設(shè)在轉(zhuǎn)軸上;所述的第一永磁體與第二永磁體相斥，第一永磁體和第二永磁體之間留有空隙；所述的第三永磁體和第四永磁體相斥，第三永磁體和第四永磁體之間留有空隙。
[0013]所述的第一永磁體內(nèi)圓面和第二永磁體外圓面的徑向距離為10mm-80mm。
[00?4]所述的第三永磁體內(nèi)圓面和第四永磁體外圓面的徑向距離為10mm-80mm。
[0015]本發(fā)明的大間隙磁性流體密封裝置的安裝過程如下:將密封圈分別安裝在極靴外圓上的凹槽內(nèi)；組裝第五永磁體及其兩側(cè)的極靴，并將磁性流體注入極靴的內(nèi)圓面上形成密封組件，將密封組件從左側(cè)安裝在轉(zhuǎn)軸上;在極靴的外側(cè)安裝隔磁環(huán)II;在左側(cè)的隔磁環(huán)11的外側(cè)安裝第一永磁體及與其對(duì)應(yīng)的第二永磁體，在右側(cè)隔磁環(huán)II的外側(cè)安裝第三永磁體及與其對(duì)應(yīng)的第四永磁體;在左右兩組永磁體的外側(cè)安裝隔磁環(huán)I;隔磁環(huán)I的外側(cè)連接軸承;將外殼套裝在上述部件的外表面上，使左側(cè)的軸承緊靠外殼的左內(nèi)端面;最后通過端蓋與外殼右端的螺紋連接壓緊右側(cè)軸承的外圈。
[0016]本發(fā)明根據(jù)永磁體同性磁極相斥異性相吸的原理，在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)磁性流體密封的兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)相斥的徑向充磁型永磁體，從而實(shí)現(xiàn)降低大間隙磁性流體密封中轉(zhuǎn)軸偏心的方法。
[0017]本發(fā)明克服了現(xiàn)有大間隙磁性流體密封裝置由于轉(zhuǎn)軸的偏心導(dǎo)致密封性能可靠性較差的的難題，提高了大間隙條件下磁性流體密封的耐壓能力和密封可靠性，擴(kuò)大了其安全工作范圍。
【附圖說明】
[0018]附圖1為大間隙磁性流體密封裝置示意圖
圖中各序號(hào)標(biāo)示及其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱如下:1-第一永磁體，2-第二永磁體，3-第三永磁體，4-第四永磁體，5-內(nèi)隔磁環(huán)，6-軸承，7-外隔磁環(huán)，8-隔磁環(huán)II，9_極靴，10-第五永磁體，11 -密封圈，12-外殼，13-轉(zhuǎn)軸，14-端蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
[0020]實(shí)施例1
如附圖1所示，降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置，包括圓環(huán)狀的第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3和第四永磁體4 ；第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3、第四永磁體4分別設(shè)置在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)靠近兩側(cè)軸承6內(nèi)側(cè)的位置上，第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3、第四永磁體4與軸承6之間設(shè)置有隔磁環(huán)I ；第一永磁體I和第三永磁體3設(shè)于大間隙磁性流體密封系統(tǒng)的外殼12的內(nèi)壁上，第二永磁體2和第四永磁體4設(shè)在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸13上;第一永磁體I與第二永磁體2相斥，位于轉(zhuǎn)軸13的同一徑向上，第一永磁體I和第二永磁體2之間留有空隙；第三永磁體3和第四永磁體4相斥，位于轉(zhuǎn)軸13的同一徑向上，第三永磁體3和第四永磁體4之間留有空隙。
[0021 ]第一永磁體I和第二永磁體2均為徑向充磁型永磁體，第一永磁體I內(nèi)圓面上的磁性和第二永磁體2外圓面上的磁性相同；第三永磁體3和第四永磁體4均為徑向充磁型永磁體，第三永磁體3內(nèi)圓面上的磁性和第四永磁體4外圓面上的磁性相同。
[0022]第一永磁體I內(nèi)圓面和第二永磁體2外圓面的徑向距離為1mm;第三永磁體3內(nèi)圓面和第四永磁體4外圓面的徑向距離為I Omm。
[0023 ]大間隙磁性流體密封系統(tǒng)包括軸承6、外殼12、轉(zhuǎn)軸13、極靴9、第五永磁體1、密封圈11;外殼12套裝在轉(zhuǎn)軸13上，軸承6分別設(shè)于轉(zhuǎn)軸13上靠近外殼12的兩端上;第五永磁體10為環(huán)狀，設(shè)置于外殼12中部的內(nèi)壁上，第五永磁體10的內(nèi)圓面與轉(zhuǎn)軸13之間存在空隙;第五永磁體10兩側(cè)分別連接有極靴9，極靴9的外側(cè)設(shè)置隔磁環(huán)118，極靴9外圓上的凹槽內(nèi)分別安裝有密封圈11;第五永磁體1為軸向充磁型永磁體。
[0024]隔磁環(huán)I包括外隔磁環(huán)7和內(nèi)隔磁環(huán)5，外隔磁環(huán)7設(shè)于于第一永磁體1、第三永磁體3的外側(cè)，內(nèi)隔磁環(huán)5設(shè)于第二永磁體2、第四永磁體4的外側(cè)，外隔磁環(huán)7和內(nèi)隔磁環(huán)5位于轉(zhuǎn)軸13的同一徑向位置上。
[0025]本發(fā)明還公開一種降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的方法，包括以下步驟:
在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)磁性流體密封的兩側(cè)分別設(shè)置一對(duì)相斥的徑向充磁型永磁體，即第一永磁體I和第二永磁體2、第三永磁體3和第四永磁體4 ；第一永磁體I和第三永磁體3設(shè)于外殼12的內(nèi)壁上，第二永磁體2和第四永磁體4設(shè)在轉(zhuǎn)軸13上;第一永磁體I與第二永磁體2相斥，第一永磁體I和第二永磁體2之間留有空隙；第三永磁體3和第四永磁體4相斥，第三永磁體3和第四永磁體4之間留有空隙。
[0026]第一永磁體I內(nèi)圓面和第二永磁體2外圓面的徑向距離為1mm;第三永磁體3內(nèi)圓面和第四永磁體4外圓面的徑向距離為10_。
[0027]本實(shí)施例的大間隙磁性流體密封裝置的安裝過程如下:將密封圈11分別安裝在極靴9外圓上的凹槽內(nèi)；組裝第五永磁體10及其兩側(cè)的極靴9，并將磁性流體注入極靴的內(nèi)圓面上形成密封組件，將密封組件從左側(cè)安裝在轉(zhuǎn)軸13上;在極靴9的外側(cè)安裝隔磁環(huán)118;在左側(cè)的隔磁環(huán)118的外側(cè)安裝第一永磁體I及與其對(duì)應(yīng)的第二永磁體2，在右側(cè)隔磁環(huán)118的外側(cè)安裝第三永磁體3及與其對(duì)應(yīng)的第四永磁體4;在左右兩組永磁體的外側(cè)安裝隔磁環(huán)I;隔磁環(huán)I的外側(cè)連接軸承6;將外殼12套裝在上述部件的外表面上，使左側(cè)的軸承6緊靠外殼12的左內(nèi)端面;最后通過端蓋14與外殼12右端的螺紋連接壓緊右側(cè)軸承6的外圈。
[0028]實(shí)施例2 如附圖1所示，降低大間隙磁性流體密封系統(tǒng)轉(zhuǎn)軸偏心的裝置，包括圓環(huán)狀的第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3和第四永磁體4 ；第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3、第四永磁體4分別設(shè)置在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)內(nèi)靠近兩側(cè)軸承6內(nèi)側(cè)的位置上，第一永磁體1、第二永磁體2、第三永磁體3、第四永磁體4與軸承6之間設(shè)置有隔磁環(huán)I ；第一永磁體I和第三永磁體3設(shè)于大間隙磁性流體密封系統(tǒng)的外殼12的內(nèi)壁上，第二永磁體2和第四永磁體4設(shè)在大間隙磁性流體密封系統(tǒng)的轉(zhuǎn)軸13上;第一永磁體I與第二永磁體2相斥，位于轉(zhuǎn)軸13的同一徑向上，第一永磁體I和第二永磁體2之間留有空隙；第三永磁體3和第四永磁體4相斥，位于轉(zhuǎn)軸13的同一徑向上，第三永磁體3和第四