[实用新型]一种十字型阶梯式磁流体密封装置

说明书

本实用新型旨在提供一种十字型阶梯式磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、左极靴、右极靴、永磁体环，所述的阶梯轴套装于外壳之内；所述的阶梯轴包括直径最大的中间轴和直径依次减小的多组次级轴，以中间轴的中间径向截面为分界左右对称；所述的外壳的内壁上对应中间轴外圆面的位置设置有永磁体环，所述的永磁体环与中间轴外圆面之间留有空隙；所述的左极靴、右极靴分别设于永磁体环两侧，左极靴、右极靴相互对称；所述的左极靴、右极靴上外圆面和端面的交接处设有十字极齿，所述的十字极齿分别向次级轴的外圆面，以及次级轴或中间轴的端面延伸，与该外圆面和该端面之间留有间隙，磁流体位于该间隙内。本实用新型能够在高速重载等特殊工况下实现密封。

技术领域

本实用新型属于机械工程密封领域，具体涉及一种十字型阶梯式磁流体密封装置。

背景技术

当磁性流体密封技术应用在大直径、高速及重载密封环境中，密封间隙内的磁性流体往往因为密封间隙过大而失效，因此提高大间隙磁性流体密封的耐压性能是当前研究的热点问题之一。

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 CN 103115152A的专利)所述的密封装置和对比文献2(公开号为CN103498939A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。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种十字型阶梯式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置无法实现高速重载等特殊工况高密封性能要求的难题，使得该密封技术成功应用于高速重载等特殊工况下。

本实用新型的技术方案如下：

一种十字型阶梯式磁流体密封装置，包括阶梯轴、外壳、左极靴、右极靴、永磁体环，所述的阶梯轴套装于外壳之内；

所述的阶梯轴包括直径最大的中间轴和直径依次减小的多组次级轴，所述的次级轴沿中间轴的侧面排布，以中间轴的中间径向截面为分界左右对称；

所述的外壳的内壁上对应中间轴外圆面的位置设置有永磁体环，所述的永磁体环与中间轴外圆面之间留有空隙；所述的左极靴、右极靴分别设于永磁体环两侧，左极靴、右极靴相互对称；所述的左极靴、右极靴的端面和环面分别与中间轴或次级轴的外圆面和端面相对应；

所述的左极靴、右极靴上外圆面和端面的交接处设有十字极齿，所述的十字极齿对应于中间轴与次级轴交接处或次级轴之间的交接处，所述的十字极齿分别向次级轴的外圆面，以及次级轴或中间轴的端面延伸，与该外圆面和该端面之间留有间隙，磁流体位于该间隙内。

优选地，所述的次级轴的数量为2-10组，所述的左极靴与右极靴上十字极齿的数量均与次级轴的数量对应。

优选地，所述的次级轴包括二级轴和三级轴，所述的中间轴的左右两侧分别依次设置二级轴和三级轴，所述的中间轴、二级轴、三级轴的直径依次减小；

所述的左极靴和右极靴上分别设有圆环面I、端面I、圆环面II、端面II；

所述的圆环面I与三级轴的外圆面相对应，所述的圆环面I与三级轴之间留有空隙；所述的端面I与二级轴的端面相对应，所述的端面I与二级轴之间留有空隙；圆环面I、端面I的交接处设有十字极齿，所述的十字极齿分别向二级轴的端面、三级轴的外圆面延伸，与该端面和该外圆面之间留有间隙，磁流体置于该间隙中；