[发明专利]一种用于提高轴承寿命的密封装置及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于提高轴承寿命的密封装置及其使用方法，尤其是一种用于对压力混合容器搅拌轴轴承进行密封、提高轴承的使用寿命的密封装置及其使用方法。

背景技术

目前，装有受压磨蚀液体的压力容器搅拌器一般用轴承密封，由于压力容器中压力较大，其中的液体经常含有磨损物、污染物、腐蚀物等，因此，这些液体经常会由于密封不严或磨损进入搅拌器的轴承，对轴承及相关零部件造成损伤，大大缩短了轴承的使用寿命。

磁流体也称磁液或铁磁流体（英文为Magnetic Fluid或Ferrofluid），它是将铁磁性纳米微粒掺入到载液中，并用表面活性分散剂使其均匀地分散到载液中，从而形成的一种固液相混的悬浮状的半固体。磁流体密封技术是在磁性流体的基础上发展而来的，当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种“半固体的O型密封圈”。磁流体密封装置的功能是把旋转运动传递到容器内，常用于真空密封。

虽然现有技术中已有一些与磁流体密封使用相关，但是，现有技术中的装置不是为搅拌受压磨蚀液体而设计，不能用于受压磨蚀液体的苛刻环境。因此，至今，尚没有一项技术用于解决受压磨蚀液体搅拌器轴承磨损这一问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种为应用在轴承-磁流体密封中而专门设计、有效提高轴承使用寿命的密封装置；同时，本发明还提供了采用所述密封装置对含有受压磨蚀液体的压力容器进行密封的方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种用于提高轴承寿命的密封装置，包括磁流体密封件和与所述磁流体密封件相适配的压力平衡室；所述磁流体密封件包括永久磁铁环、固定在永久磁铁环一端的密封件主体、穿过所述永久磁铁环和密封件主体轴心的旋转轴，所述永久磁铁环内设有磁性流体，所述密封件主体的外表面设有螺纹；所述压力平衡室包括平衡腔本体，所述平衡腔本体内部沿轴向分别设有密封件主体适配孔、旋转轴通孔和旋转轴导出孔，所述密封件主体适配孔的内表面设有与所述密封件主体外表面的螺纹相适配的螺纹，所述密封件主体适配孔、旋转轴导出孔与旋转轴通孔的连接处均设有O形圈凹槽，所述O形圈凹槽中安装有O形圈，所述平衡腔本体的侧面设有压缩空气进气孔。

所述压力平衡室中，平衡腔本体内部设置的密封件主体适配孔用于与所述密封件主体相适配，通过相适配的螺纹可将所述压力平衡室固定在所述密封件主体上，而平衡腔本体内部的旋转轴通孔和旋转轴导出孔用于所述磁流体密封件的旋转轴穿过所述平衡腔本体，所述密封件主体适配孔、旋转轴导出孔与旋转轴通孔连接处设置的两个O形圈凹槽，用于安装O形圈，在旋转轴通孔的两端均安装O形圈，从而将旋转轴通孔密封起来，用于储存压缩空气，平衡来自于压力容器内的压力。所述压力平衡室侧面的压缩空气进气孔用于压缩空气的进入。

本发明所述密封装置是为预防受压磨蚀液体搅拌器的主轴轴承的异常磨损而设计的，通过磁流体密封件和压力平衡室的配合使用，广泛地用于类似于磨蚀液体搅拌器的环境中。所述密封装置中，压缩空气通过压缩空气进气孔被注入到压力平衡室中，压力平衡室的空气压力被控制在与其相向的磁流体密封件一侧的受压磨蚀液体相当的压力程度，也就是说与压力容器内的压力相匹配。压力平衡室可以使磁流体密封件能够用于正压环境，例如磨蚀液体搅拌器、压力泵、油漆喷涂搅拌器、化工反应釜、帆布浸胶机、水下的泥浆泵或旋转轴等。所述密封装置抵消了容器内的正压力，可以有效阻止受压磨蚀液体对旋转轴轴承造成的伤害。

需要指出的是，所述磁流体密封件本身不能用于受压磨蚀液体的旋转轴密封。本发明所述密封装置为应用在轴承-磁流体密封中而专门设计的，将磁流体密封件和压力平衡室组合使用，建立一个受压磨蚀液体穿透磁流体密封件的障碍，从而阻止受压磨蚀液体进入旋转轴的轴承中，有效地预防轴承磨损，提高轴承的使用寿命。在需要与液体混合的介质是硬质粉末时，建立这样的障碍显得特别重要，因为这种硬质粉末会使轴承因快速磨损而过早失效。

作为本发明所述用于提高轴承寿命的密封装置的优选实施方式，所述密封装置包括一个、两个或多个串联的压力平衡室。当压力容器中的压力较大时，可通过串联两个或多个压力平衡室来抵消压力容器中的正压力。

作为本发明所述用于提高轴承寿命的密封装置的优选实施方式，所述压力平衡室为圆柱形结构。