[发明专利]一种混合型磁源磁流体密封装置

说明书

本发明公开了一种混合型磁源磁流体密封装置，包括轴、外壳、极靴、磁流体和永磁体，轴穿过并延伸至外壳的两端之外，外壳的内表面设置有至少两个圆环状的极靴，相邻两个极靴之间设置有环状的第一永磁体，极靴的内圆面具有向轴凸出的环状的径向极齿，轴对应于径向极齿位置处设置有环状的第二永磁体，第二永磁体和径向极齿之间具有密封间隙，第一永磁体为轴向充磁型永磁体，第二永磁体为径向充磁型永磁体，相邻的两个第一永磁体的磁力线相反，相邻的两个第二永磁体的磁力线相反，朝向同一极靴的第一永磁体和第二永磁体的磁极相反。本发明使得磁流体密封耐压能力大大增强，克服现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况下高密封性能要求的难题。

技术领域

本发明属于机械工程密封领域，具体涉及一种可在高速重载工况下保持良好密封性能的混合型磁源磁流体密封装置。

背景技术

在磁流体密封装置中，磁性流体的性能会随着密封间隙的增加而逐渐失效，因而密封装置的耐压能力会随之下降，虽然当前磁流体密封技术应用在大直径、高速重载密封的环境中，但提高大间隙下磁流体密封的耐压性能仍然是当前需要解决的问题。

提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁性流体密封结构，如对比文献1 (公开号为CN205663888U的专利)所述的密封装置和对比文献2(公开号为CN205877200U的专利)所述的密封装置。尽管以上文献所述的两种密封装置相对普通磁性流体密封性能得到极大的提高，但其密封性能仍旧达不到高速重载等特殊工况的高密封性能要求。

磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果；本发明的目的是提供一种混合型磁源磁流体的密封装置，能够解决磁流体密封耐压性能低的难题，使得这种密封技术能够在高速重载领域中能够发挥良好的作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合型磁源磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在的耐压性能较低的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等领域中。

一种混合型磁源磁流体密封装置，包括轴、外壳、极靴、磁流体和永磁体，其特征在于，所述轴穿过并延伸至外壳的两端之外，所述外壳的内表面设置有至少两个极靴，相邻两个极靴之间设置有环状的第一永磁体，所述极靴为圆环状结构，所述轴穿过所述极靴的内孔，所述极靴的内圆面具有向所述轴凸出的环状的径向极齿，所述轴对应于所述径向极齿位置处设置有环状的第二永磁体，所述第二永磁体和所述径向极齿之间具有密封间隙，所述密封间隙内设有所述磁流体，所述第一永磁体为轴向充磁型永磁体，所述第二永磁体为径向充磁型永磁体，相邻的两个第一永磁体的磁力线相反，相邻的两个第二永磁体的磁力线相反，朝向同一极靴的第一永磁体和第二永磁体的磁极相反。

进一步地，所述第二永磁体设置在所述轴的环形凹槽内，所述第二永磁体的外径和轴的直径相同。

进一步地，所述轴上相邻两个第二永磁体之间设有阶梯，所述阶梯的直径大于轴的直径，所述极靴对应于所述阶梯的轴肩设置有环状的轴向极齿，所述轴向极齿和轴肩之间具有密封间隙，所述密封间隙内设有所述磁流体。

进一步地，所述的第二永磁体为分瓣式的永磁体，由多块大小相等的分瓣组成。

进一步地，所述极靴的外圆面上的凹槽内设置有密封圈，所述密封圈用于密封极靴外圆面和外壳内表面之间的间隙。

进一步地，还包括两个轴承和两个隔磁环，所述的两个隔磁环分别设在最左侧的极靴的左端面和最右侧的极靴的右端面上，两个轴承安装于轴上，分别设在左侧隔磁环的左侧和右侧隔磁环的右侧，轴承的外圈与外壳的内表面接触。

进一步地，所述第一永磁体的数量为2—6个，所述第二永磁体的数量比所述第一永磁体的数量多一个。

进一步地，所述密封间隙的大小为0.05—3mm。

进一步地，所述轴向极齿、径向极齿的截面分别为正方形或长方形。