[发明专利]一种混合型磁流体密封装置

说明书

本发明公开了一种混合型磁流体密封装置，包括壳体、转轴，在转轴外表面与壳体内壁之间的径向方向上设有至少一个第一永磁体，每一个第一永磁体两侧分别设有极靴，在转轴径向方向上、正对每一个第一永磁体的位置处设有盘状轴，盘状轴直径大于转轴直径；在转轴上、与每一个极靴的极齿对应位置处周向设有第二永磁体；第二永磁体是径向充磁型永磁环；在每一个极靴的朝向盘状轴的端面上周向设有第三永磁体；第三永磁体位于一个第一永磁体与其两侧的极靴构成的磁回路中，且第三永磁体的磁场方向与其所在的磁回路方向相同。本发明通过结构改进，增加了间隙内的磁场强度，提高了磁性流体密封的耐压能力和密封性能。

技术领域

本发明属于密封技术，具体涉及一种混合型磁流体密封装置。

背景技术

磁流体密封具有密封件之间无固体摩擦、密封件使用寿命长、可实现零泄漏等优点。

现有的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、转轴，转轴和壳体之间设置永磁体和极靴进行磁流体密封，极靴内圈设有极齿。

该种结构主要存在如下缺陷：

1.在转轴外表面，进行磁流体密封的区域段均是光轴段，一旦磁流体发生泄漏，会导致完全泄漏，密封失效。

2.如果采用的是单级密封，则供磁能力弱，磁密封性能差，难以达到真空密封的要求；如果采用多级密封，能提高密封性能，但达不到高速等场合的需求，适用范围窄。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种具有高密封性能和高耐压性能的混合型磁流体密封装置。

本发明解决问题的技术方案是：一种混合型磁流体密封装置，包括中空的壳体、设置于壳体内腔的转轴，转轴与壳体通过轴承装配连接，在转轴外表面与壳体内壁之间的径向方向上设有至少一个第一永磁体，每一个第一永磁体两侧分别设有极靴，极靴内圆面上设有至少一个极齿，在转轴径向方向上、正对每一个第一永磁体的位置处设有盘状轴，盘状轴直径大于转轴直径，且盘状轴位于其所对应的第一永磁体两侧的极靴之间；

在转轴上、与每一个极靴的极齿对应位置处周向开设有与极齿数量相同的第一凹槽，每一个第一凹槽内设有第二永磁体；所述第二永磁体是径向充磁型永磁环；

在每一个极靴的朝向盘状轴的端面上、对应盘状轴位置处周向开设有至少一个第二凹槽，每一个第二凹槽内设有第三永磁体；第三永磁体位于第一永磁体与其两侧的极靴构成的磁回路中，且第三永磁体的磁场方向与其所在的磁回路方向相同；

所述极靴的极齿与第二永磁体外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体；第三永磁体的端面与盘状轴端面之间存在间隙，间隙处注有磁流体。

上述方案通过在转轴上设置第二永磁体，在极靴端面设置第三永磁体，减少了第一永磁体的磁回路长度，增加了磁回路数量，增加了磁场强度，从而提高了磁性流体密封的耐压能力和密封性能，能够减少在密封失效时磁性流体的损失量。

盘状轴的设计，由于有台肩阻挡，一旦失效不会导致所有磁流体全泄漏，进一步减少了在密封失效时磁性流体的损失。

进一步的，每一个极靴的极齿设有至少两个；与极齿对应的环状第二永磁体中，相邻两个第二永磁体的磁极的极性相反。

进一步的，所述第一永磁体和第三永磁体是轴向充磁型永磁环；

在第一永磁体两侧的极靴上，距离第一永磁体最近的两个第三永磁体与第一永磁体的磁极的极性相反。

优选的，每一个极靴上均设有至少两个第三永磁体；在同一个极靴上，相邻两个第三永磁体的磁极的极性相反。

规定磁极的方向，是为了使增加的永磁体的磁场方向其所在的磁回路方向相同，以增强磁场。

所述第三永磁体的外端面伸出第二凹槽。第三永磁体充当了极靴的极齿角色。