[发明专利]一种往复运动用磁流体密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种往复运动用磁流体密封结构。

背景技术

现有用于轴往复运动的磁流体密封结构一般包括带中空腔的壳体、轴，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。

提高磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过增加磁流体密封磁路中磁源的数量并改进极靴的形状，如公开号为CN105003654A和CN206617583U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，但现有技术仍然存在如下缺陷：

由于存在摩擦磨损的问题，导致其无法同时实现零泄漏和长寿命要求。在轴往复运动中，部分液体形成液体膜；当磁场力不足以束缚这层膜时，磁流体便会在压差作用下进入密室，造成污染。因为高温下液体粘度下降，耐压性下降，所以常常配合制冷措施。

无论采用单级密封还是多级密封，主要影响的是密封性能，对耐压性能的影响不大，整个密封结构的耐压性能差。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种能够同时提高密封性能和耐压性能，以实现零泄漏和长寿命要求的往复运动用磁流体密封结构。

本发明解决问题的技术方案是：一种往复运动用磁流体密封结构，包括中空的壳体、设置于壳体内腔的往复轴，在往复轴外表面与壳体内壁之间的径向方向上设有至少一个永磁体，每一个永磁体两侧分别设有极靴，环绕每一个极靴的内圆面至少开有一个凹槽，每一个凹槽内安装有Y型密封圈；

极靴的内圆面设有极齿，极齿与往复轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体。

上述方案中，Y形密封圈的使用，使得密封性加强的同时耐压能力成倍增加。Y形密封圈依靠其张开的唇边贴于密封副偶合面。无内压时，仅仅因唇尖的变形而产生很小的接触压力。在密封的情况下，与密封介质接触的每一点上均有与介质压力相等的法向压力，所以唇形圈底部将受到轴向压缩，唇部受到周向压缩，与密封面接触变宽，同时接触应力增加。当内压再升高时，接触压力的分布形式和大小进一步改变，唇部与密封面配合更紧密。

由于Y形密封圈能够大大提高耐压能力，磁流体密封具有很好的密封性能，磁流体密封具有防尘作用，减少外界杂质对Y型密封圈的污染，提高了被密封介质的纯洁度，最大化的提高了密封圈的使用寿命，二者配合使用，可实现零泄漏和长寿命的要求。

优选的，在最靠近高压端的那一个极靴上，其内圆面所设置的Y型密封圈比极齿更靠近高压端。

由于Y型密封圈的耐压能力腔，因此让其更靠近高压端，而其旁边的磁流体密封能够很好的进行密封，减少外界杂质对Y型密封圈的污染。

优选的，在最靠近低压端的那一个极靴上，其内圆面所设置的极齿比Y型密封圈更靠近低压端。

让磁流体密封靠近低压端能够很好的进行密封，减少外界杂质对Y型密封圈的污染。

优选的，所述永磁体的数量为2～10个。

一种具体的方案中，在最靠近高压端的那一个极靴上，其内圆面所设置的Y型密封圈比极齿更靠近高压端；

在最靠近低压端的那一个极靴上，其内圆面所设置的极齿比Y型密封圈更靠近低压端；

在位于两端极靴之间的极靴上，Y型密封圈设置于内圆面中间，极齿分布于Y型密封圈的两侧。

上述结构设计，增加了密封装置的自修复能力，即便高压端的磁流体泄漏，位于中间的极靴也具有磁流体密封功能，其Y型密封圈仍然可以发挥高耐压的作用。

优选的，每个极靴上的Y型密封圈数量为1～5个。

极靴外圆面与壳体内壁之间通过环形密封圈密封。

所述壳体内腔一端设有台阶，最靠近高压端的那一个极靴与该台阶抵接，最靠近低压端的那一个极靴通过端盖压紧密封于壳体内腔。

本发明通过磁流体和Y型密封圈的组合使用，解决了往复运动密封结构耐压能力不足的难题，利用了Y型密封圈耐压能力强以及磁流体密封能力强的特点，形成了耐压性能和密封性能均优异的密封结构。而且，由于磁流体密封具有防尘作用，减少外界杂质对Y型密封圈的污染，提高了被密封介质的纯洁度，最大化的提高了密封圈的使用寿命，实现了零泄漏和长寿命的要求。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1为本发明磁流体密封结构剖面图。

图中：1-往复轴，2-壳体，3-极靴，4-环形密封圈,5-Y型密封圈,6-极齿，7-永磁体，8-端盖，9-台阶。

具体实施方式