一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于機械工程密封領(lǐng)域，具體涉及一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，包括中間極靴、左極靴、右極靴、永磁體、外殼；中間極靴安裝在軸的中部，中間極靴的左端面開設(shè)多個極齒I，相鄰的兩個極齒I之間開設(shè)環(huán)形槽I，在環(huán)形槽I內(nèi)設(shè)有永磁體；中間極靴的右端面開設(shè)多個極齒II，相鄰的兩個極齒II之間開設(shè)環(huán)形槽II，在環(huán)形槽II內(nèi)設(shè)有永磁體；在中間極靴的左側(cè)和右側(cè)分別安裝左極靴和右極靴，左極靴的右端面開設(shè)極齒III和環(huán)形槽III，右極靴的左端面開設(shè)極齒Ⅳ和環(huán)形槽Ⅳ，使極齒I伸入環(huán)形槽III內(nèi)，極齒III伸入環(huán)形槽I內(nèi)，極齒II伸入環(huán)形槽Ⅳ內(nèi)，極齒Ⅳ伸入環(huán)形槽II內(nèi)。該密封裝置耐壓性能高，密封性能穩(wěn)定。
【專利說明】
一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明屬于機械工程密封領(lǐng)域，具體涉及一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟的日益發(fā)展，工業(yè)設(shè)備等相關(guān)領(lǐng)域?qū)γ芊庑阅芤笤絹碓礁撸瑐鹘y(tǒng)的密封方式已經(jīng)難以滿足某些特殊場合的密封要求，磁流體技術(shù)的發(fā)展推動了磁流體密封技術(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?，F(xiàn)有的密封結(jié)構(gòu)，其密封環(huán)是直環(huán)式的，當(dāng)密封失效時，磁性流體的泄漏量大，當(dāng)應(yīng)用于大間隙條件下時，密封結(jié)構(gòu)的承壓能力低，難以滿足高速重載等特殊工況的要求。另外現(xiàn)有的密封裝置永磁體到密封間隙的磁路較長，致使密封間隙內(nèi)磁性流體受到的磁場力不強，在發(fā)生密封失效時磁性流體損失量大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)在技術(shù)的不足，提供一種密封效果好的對稱型錯齒式磁性流體密封
目.ο
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，包括中間極靴、左極靴、右極靴、永磁體、外殼；所述的中間極靴安裝在軸的中部，中間極靴的左端面開設(shè)多個極齒I，相鄰的兩個極齒I之間開設(shè)環(huán)形槽I，在環(huán)形槽I內(nèi)設(shè)有永磁體，相鄰的兩個環(huán)形槽I中的永磁體的極性相反；中間極靴的右端面開設(shè)多個極齒II，相鄰的兩個極齒II之間開設(shè)環(huán)形槽II，在環(huán)形槽II內(nèi)設(shè)有永磁體，相鄰的兩個環(huán)形槽II中的永磁體的極性相反；
所述的左極靴安裝于中間極靴左側(cè)的軸上，左極靴的右端面上開設(shè)多個極齒III和環(huán)形槽III，極齒III分別一一對應(yīng)中間極靴左端面的各個環(huán)形槽I，極齒III伸入環(huán)形槽I內(nèi)，極齒III的末端與永磁體之間留有間隙;環(huán)形槽III分別一一對應(yīng)中間極靴左端面的各個極齒I，極齒I伸入環(huán)形槽III內(nèi)，極齒I的末端與環(huán)形槽III的右端面之間留有間隙；在環(huán)形槽III內(nèi)注入密封介質(zhì)，密封介質(zhì)在磁場力的作用下吸附于極齒I的左端面上
所述的右極靴安裝于中間極靴右側(cè)的軸上，右極靴的左端面上開設(shè)極齒IV和環(huán)形槽IV，極齒IV分別一一對應(yīng)中間極靴右端面的各個環(huán)形槽II，極齒IV伸入環(huán)形槽II內(nèi)，極齒的末端與永磁體之間留有間隙；環(huán)形槽IV分別一一對應(yīng)中間極靴右端面的各個極齒II，極齒II伸入環(huán)形槽IV內(nèi)，極齒II末端與環(huán)形槽IV的左端面之間留有間隙；在環(huán)形槽IV內(nèi)注入密封介質(zhì)，密封介質(zhì)在磁場力的作用下吸附于極齒11的右端面上。
[0005]還包括卡簧，所述的卡簧安裝在中間極靴左右兩側(cè)的軸上，緊貼中間極靴兩側(cè)。
[0006]還包括兩個軸承和兩組隔磁環(huán)，所述的兩組隔磁環(huán)分別設(shè)在在左極靴左端面和右極靴右端面上，兩個軸承安裝于軸上，分別設(shè)在左極靴左端面上隔磁環(huán)的左側(cè)和右極靴右端面上隔磁環(huán)的右側(cè)。
[0007]所述的隔磁環(huán)包括外隔磁環(huán)和內(nèi)隔磁環(huán)，外隔磁環(huán)安裝于外殼的內(nèi)壁上，內(nèi)隔磁環(huán)安裝于軸上，外隔磁環(huán)和內(nèi)隔磁環(huán)之間存在間隙，外隔磁環(huán)與內(nèi)隔磁環(huán)的軸向長度相同。
[0008]所述的永磁體為徑向充磁型永磁體。
[0009]在左極靴的外圓面上開設(shè)凹槽I，在右極靴的外圓面上開設(shè)凹槽II，所述的凹槽I和凹槽II內(nèi)安裝橡膠圈。
[0010]極齒I的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm，環(huán)形槽I的個數(shù)為1-7個，環(huán)形槽I的徑向高度為2-8mm;極齒II與極齒I的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽II與環(huán)形槽I的數(shù)量、尺寸相同。
[0011]所述的極齒III的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm;環(huán)形槽III的個數(shù)為2-8個，其徑向高度為2-8mm;極齒IV與極齒III的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽IV與環(huán)形槽III的數(shù)量、尺寸相同。
[0012]極齒I的末端與環(huán)形槽III的右端面之間的間隙大小為0.l-5mm，極齒II末端與環(huán)形槽IV的左端面之間的間隙大小為0.l-5mm。
[0013]極齒I與極齒II相對于中間極靴左右對稱。
[0014]本發(fā)明的安裝過程如下:將永磁體分別安裝在中間極靴左端面的環(huán)形槽I和右端面的環(huán)形槽II內(nèi)，再將中間極靴安裝在軸的中部，在中間極靴的左側(cè)和右側(cè)的軸上分別安裝卡簧;在左極靴外圓面的凹槽I內(nèi)安裝橡膠圈，在右極靴外圓面的凹槽II內(nèi)安裝橡膠圈，在左極靴右端面的環(huán)形槽III內(nèi)注入密封介質(zhì)，密封介質(zhì)為磁性流體，在右極靴左端面的環(huán)形槽IV內(nèi)注入密封介質(zhì)，該密封介質(zhì)為磁性流體，再將左極靴安裝在中間極靴的左側(cè)的軸上，將右極靴安裝在中間極靴的右側(cè)的軸上，使中間極靴左側(cè)的極齒I伸入環(huán)形槽III內(nèi)，并與環(huán)形槽III內(nèi)的密封介質(zhì)接觸，使中間極靴右側(cè)的極齒II伸入環(huán)形槽IV內(nèi)，并與環(huán)形槽IV內(nèi)的密封介質(zhì)接觸，同時極齒III伸入中間極靴左側(cè)的環(huán)形槽I內(nèi)，且極齒III的右端部與環(huán)形槽I內(nèi)的永磁體的左端部存在間隙，極齒IV伸入中間極靴右側(cè)的環(huán)形槽II，且極齒IV的左端部與環(huán)形槽II內(nèi)永磁體的右端部存在間隙；在左極靴的左側(cè)依次安裝隔磁環(huán)和軸承，在右極靴的右側(cè)依次安裝隔磁環(huán)和軸承;將外殼安裝在軸上，使外殼罩住上述安裝在軸上的零件，使外殼左端的內(nèi)側(cè)靠緊位于左側(cè)的軸承;最后通過端蓋與外殼右端的螺紋連接，壓緊位于右側(cè)的軸承的外圈。
[0015]本發(fā)明在中間極靴開設(shè)極齒和環(huán)形槽，并在左極靴和右極靴上開設(shè)極齒和環(huán)形槽，使中間極靴上的極齒位于左極靴和右極靴上的環(huán)形槽內(nèi)，且使左極靴和右極靴上的極齒位于中間極靴的環(huán)形槽內(nèi)，對稱型錯齒式的迷宮密封結(jié)構(gòu)，該密封結(jié)構(gòu)的承壓能力強，密封失效時磁性流體的損失量小，可滿足高速重載等特殊工況下的高密封性能要求；中間極靴、左極靴、右極靴上的極齒和環(huán)形槽均沿軸的徑向設(shè)置多個，形成錯齒式的徑向密封環(huán)，減小了軸在轉(zhuǎn)動過程中的徑向跳動對密封間隙大小的影響，從而提高密封性能的穩(wěn)定性；在中間極靴的環(huán)形槽內(nèi)安裝永磁體，相鄰永磁體的極性相反，大大縮短了永磁體到磁性流體密封間隙處的磁路，加大永磁體對磁性流體的磁場力，有效減少磁性流體的損失，擴大了密封裝置的安全工況范圍。
【附圖說明】
[0016]圖1為磁源串聯(lián)型的磁性流體密封裝置圖中各序號標示及對應(yīng)的結(jié)構(gòu)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-左極靴，61-極齒III，62_環(huán)形槽III，7_中間極靴，71-極齒I，72_環(huán)形槽I，73_極齒II，74-環(huán)形槽II，8-右極靴，81-極齒IV，82-極齒IV，9-卡簧，10-端蓋，11-凹槽II，12-密封介質(zhì)，13-永磁體，14-凹槽I。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]如圖1所示，一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，包括中間極靴7、左極靴6、右極靴8、永磁體13、外殼2;所述的中間極靴7安裝在軸I的中部，中間極靴7的左端面開設(shè)多個極齒171，相鄰的兩個極齒171之間開設(shè)環(huán)形槽172，在環(huán)形槽172內(nèi)設(shè)有永磁體13，相鄰的兩個環(huán)形槽172中的永磁體13的極性相反；中間極靴7的右端面開設(shè)多個極齒1173，相鄰的兩個極齒1173之間開設(shè)環(huán)形槽1174，在環(huán)形槽1174內(nèi)設(shè)有永磁體13，相鄰的兩個環(huán)形槽1174中的永磁體13的極性相反;極齒171與極齒1173相對于中間極靴7左右對稱；
所述的左極靴6安裝于中間極靴7左側(cè)的軸I上，左極靴6的右端面上開設(shè)多個極齒III61和環(huán)形槽11162，極齒III61分別——對應(yīng)中間極靴7左端面的各個環(huán)形槽172，極齒III61伸入環(huán)形槽172內(nèi)，極齒III61的末端與永磁體13之間留有間隙；環(huán)形槽III62分別一一對應(yīng)中間極靴7左端面的各個極齒171，極齒171伸入環(huán)形槽II162內(nèi)，極齒171的末端與環(huán)形槽II162的右端面之間留有間隙，在環(huán)形槽II162內(nèi)注入密封介質(zhì)12，密封介質(zhì)12在磁場力的作用下吸附于極齒171的左端面上；
所述的右極靴8安裝于中間極靴7右側(cè)的軸I上，右極靴8的左端面上開設(shè)極齒IV81和環(huán)形槽IV82，極齒IV81分別一一對應(yīng)中間極靴7右端面的各個環(huán)形槽1174，極齒IV81伸入環(huán)形槽II74內(nèi)，極齒IV81的末端與永磁體13之間留有間隙；環(huán)形槽IV82分別一一對應(yīng)中間極靴7右端面的各個極齒1173，極齒1173伸入環(huán)形槽IV82內(nèi)，極齒1173末端與環(huán)形槽IV82的左端面之間留有間隙，在環(huán)形槽IV82內(nèi)注入密封介質(zhì)12，密封介質(zhì)12在磁場力的作用下吸附于極齒1173的右端面上。
[0019]還包括卡簧9，所述的卡簧9安裝在中間極靴7左右兩側(cè)的軸I上，緊貼中間極靴7兩側(cè)。
[0020]還包括兩個軸承3和兩組隔磁環(huán)，所述的兩組隔磁環(huán)分別設(shè)在在左極靴6左端面和右極靴8右端面上，兩個軸承3安裝于軸I上，分別設(shè)在左極靴6左端面上隔磁環(huán)的左側(cè)和右極靴8右端面上隔磁環(huán)的右側(cè)。
[0021]所述的隔磁環(huán)包括外隔磁環(huán)5和內(nèi)隔磁環(huán)4，外隔磁環(huán)5安裝于外殼2的內(nèi)壁上，內(nèi)隔磁環(huán)4安裝于軸I上，外隔磁環(huán)5和內(nèi)隔磁環(huán)4之間存在間隙，外隔磁環(huán)5與內(nèi)隔磁環(huán)4的軸向長度相同。
[0022]所述的永磁體13為徑向充磁型永磁體。
[0023]在左極靴6的外圓面上開設(shè)凹槽114，在右極靴8的外圓面上開設(shè)凹槽1111，所述的凹槽114和凹槽IIl I內(nèi)安裝橡膠圈。
[0024]極齒171的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm，環(huán)形槽172的個數(shù)為1-7個，環(huán)形槽172的徑向高度為2-8_;極齒1173與極齒171的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽1174與環(huán)形槽172的數(shù)量、尺寸相同。
[0025]所述的極齒III61的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm;環(huán)形槽III62的個數(shù)為2-8個，其徑向高度為2-8mm;極齒IV81與極齒III61的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽IV82與環(huán)形槽III62的數(shù)量、尺寸相同。
[0026]極齒171的末端與環(huán)形槽III62的右端面之間的間隙大小為0.1-5mm，極齒1173末端與環(huán)形槽IV82的左端面之間的間隙大小為0.1-5mm。
[0027]本發(fā)明的安裝過程如下:將永磁體13分別安裝在中間極靴7左端面的環(huán)形槽172和右端面的環(huán)形槽1174內(nèi)，再將中間極靴7安裝在軸I的中部，在中間極靴7的左側(cè)和右側(cè)的軸I上分別安裝卡簧9;在左極靴6外圓面的凹槽114內(nèi)安裝橡膠圈，在右極靴8外圓面的凹槽IIlI內(nèi)安裝橡膠圈，在左極靴6右端面的環(huán)形槽III62內(nèi)注入密封介質(zhì)12，密封介質(zhì)為磁性流體，在右極靴8左端面的環(huán)形槽IV82內(nèi)注入密封介質(zhì)12，該密封介質(zhì)為磁性流體，再將左極靴6安裝在中間極靴7的左側(cè)的軸I上，將右極靴8安裝在中間極靴7的右側(cè)的軸I上，使中間極靴7左側(cè)的極齒171伸入環(huán)形槽III62內(nèi)，并與環(huán)形槽III62內(nèi)的密封介質(zhì)接觸，使中間極靴7右側(cè)的極齒1173伸入環(huán)形槽IV82內(nèi)，并與環(huán)形槽IV82內(nèi)的密封介質(zhì)接觸，同時極齒III61伸入中間極靴7左側(cè)的環(huán)形槽172內(nèi)，且極齒III61的右端部與環(huán)形槽172內(nèi)的永磁體的左端部存在間隙，極齒IV82伸入中間極靴7右側(cè)的環(huán)形槽1174，且極齒IV82的左端部與環(huán)形槽1174內(nèi)永磁體的右端部存在間隙；在左極靴6的左側(cè)依次安裝隔磁環(huán)和軸承3，在右極靴8的右側(cè)依次安裝隔磁環(huán)和軸承3;將外殼2安裝在軸I上，使外殼2罩住上述安裝在軸I上的零件，使外殼2左端的內(nèi)側(cè)靠緊位于左側(cè)的軸承3;最后通過端蓋10與外殼2右端的螺紋連接，壓緊位于右側(cè)的軸承3的外圈。
【主權(quán)項】
1.一種對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，包括中間極靴(7)、左極靴(6)、右極靴(8)、永磁體(13)、外殼(2);其特征在于: 所述的中間極靴(7)安裝在軸(I)的中部，中間極靴(7)的左端面開設(shè)多個極齒1(71)，相鄰的兩個極齒1(71)之間開設(shè)環(huán)形槽1(72)，在環(huán)形槽1(72)內(nèi)設(shè)有永磁體(13)，相鄰的兩個環(huán)形槽1(72)中的永磁體(13)的極性相反；中間極靴(7)的右端面開設(shè)多個極齒11(73)，相鄰的兩個極齒11(73)之間開設(shè)環(huán)形槽11(74)，在環(huán)形槽11(74)內(nèi)設(shè)有永磁體(13)，相鄰的兩個環(huán)形槽II (74)中的永磁體(13)的極性相反； 所述的左極靴(6)安裝于中間極靴(7)左側(cè)的軸(I)上，左極靴(6)的右端面上開設(shè)多個極齒111(61)和環(huán)形槽111(62)，極齒111(61)分別一一對應(yīng)中間極靴(7)左端面的各個環(huán)形槽1(72)，極齒111(61)伸入環(huán)形槽1(72)內(nèi)，極齒111(61)的末端與永磁體(13)之間留有間隙；環(huán)形槽111(62)分別一一對應(yīng)中間極靴(7)左端面的各個極齒1(71)，極齒1(71)伸入環(huán)形槽III(62)內(nèi)，極齒I(71)的末端與環(huán)形槽III(62)的右端面之間留有間隙； 所述的右極靴(8)安裝于中間極靴(7)右側(cè)的軸(I)上，右極靴(8)的左端面上開設(shè)極齒IV(Sl)和環(huán)形槽IV(82)，極齒IV(Sl)分別一一對應(yīng)中間極靴(7)右端面的各個環(huán)形槽II(74)，極齒IV(81)伸入環(huán)形槽II(74)內(nèi)，極齒IV(81)的末端與永磁體(13)之間留有間隙;環(huán)形槽IV(82)分別一一對應(yīng)中間極靴(7)右端面的各個極齒11(73)，極齒11(73)伸入環(huán)形槽IV(82)內(nèi)，極齒11(73)末端與環(huán)形槽IV(82)的左端面之間留有間隙。2.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:還包括卡簧(9)，所述的卡簧(9)安裝在中間極靴(7)左右兩側(cè)的軸(I)上，緊貼中間極靴(7)兩側(cè)。3.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:還包括兩個軸承(3)和兩組隔磁環(huán)，所述的兩組隔磁環(huán)分別設(shè)在在左極靴(6)左端面和右極靴(8)右端面上，兩個軸承(3)安裝于軸(I)上，分別設(shè)在左極靴(6)左端面上隔磁環(huán)的左側(cè)和右極靴(8)右端面上隔磁環(huán)的右側(cè)。4.如權(quán)利要求3所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的隔磁環(huán)包括外隔磁環(huán)(5)和內(nèi)隔磁環(huán)(4)，外隔磁環(huán)(5)安裝于外殼(2)的內(nèi)壁上，內(nèi)隔磁環(huán)(4)安裝于軸(I)上，外隔磁環(huán)(5)和內(nèi)隔磁環(huán)(4)之間存在間隙，外隔磁環(huán)(5)與內(nèi)隔磁環(huán)(4)的軸向長度相同。5.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的永磁體(13)為徑向充磁型永磁體。6.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:在左極靴(6)的外圓面上開設(shè)凹槽1(14)，在右極靴(8)的外圓面上開設(shè)凹槽11(11)，所述的凹槽1(14)和凹槽II(Il)內(nèi)安裝橡膠圈。7.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:極齒1(71)的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm，環(huán)形槽1(72)的個數(shù)為1-7個，環(huán)形槽1(72)的徑向高度為2-8mm;極齒11(73)與極齒1(71)的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽11(74)與環(huán)形槽1(72)的數(shù)量、尺寸相同。8.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的極齒III(61)的數(shù)量為2-8個，其徑向高度為0.2-lmm;環(huán)形槽111(62)的個數(shù)為2-8個，其徑向高度為2-8mm;極齒IV(81)與極齒111(61)的數(shù)量、尺寸相同，環(huán)形槽IV(82)與環(huán)形槽111(62)的數(shù)量、尺寸相同。9.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的極齒I(71)的末端與環(huán)形槽111(62)的右端面之間的間隙大小為0.l-5mm，極齒11(73)末端與環(huán)形槽IV(82)的左端面之間的間隙大小為0.1-5mm。10.如權(quán)利要求1所述的對稱型錯齒式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的極齒I(71)與極齒11(73)相對于中間極靴(7)左右對稱。
【文檔編號】F16J15/43GK106015583SQ201610599731
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月28日
【發(fā)明人】楊小龍, 高尚晗
【申請人】廣西科技大學(xué)