[发明专利]一种磁流体密封结构

说明书

一种磁流体密封结构，包括中空的壳体、转轴，在壳体内壁套装有至少一个极靴，每个极靴的其中一侧端面上设有极齿；在转轴外圆面套装有阶梯轴套，阶梯轴套的台阶数量与极齿相同；在阶梯轴套的每一级台阶端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体，相邻两个永磁体的磁极的极性相反；永磁体与极齿一一正对，且永磁体与其正对的极齿之间存在间隙，间隙处注有磁流体。本发明采用径向密封的结构，使得转轴在运转有偏心的情况下，对密封间隙的改变影响极小，依然可以形成稳定的密封，而且，永磁体和磁流体直接作用，耐压能力也增强，再次，径向密封使得磁路更短了，密封能力和耐压能力更强。几方面原因协同作用，从而提高磁流体密封装置整体的耐压能力。

技术领域

本发明属于密封技术，具体涉及一种磁流体密封结构。

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。

现有结构密封方式为轴向密封，密封位置位于转轴外圆面处，其主要存在如下缺陷：

1.转轴在高速旋转时会有轴向和径向跳动，从而引起转轴偏心，轴向密封时受到高速旋转引起转轴偏心的影响，无论上偏还是下偏，均会造成密封间隙改变，一旦密封间隙改变，则会导致密封性能和耐压能力下降，还可能造成磁流体泄漏。

2.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。

3.永磁体与磁流体的距离相隔较远，导致磁流体位置处的磁场相对减弱。

4.现有的磁流体密封技术的密封位置均是与转轴产生关联，密封位置发生在转轴的外圆面处，但如果在实际需求中所用的转轴不是常规形状的轴，而是异形轴，那么就无法用现有的磁流体密封结构进行密封。

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磁流体密封结构。

本发明解决问题的技术方案是：一种磁流体密封结构，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，在壳体内壁套装有至少一个极靴，每个极靴的其中一侧端面上设有极齿；

在转轴外圆面套装有阶梯轴套，阶梯轴套的台阶数量与极齿相同；在阶梯轴套的每一级台阶端面处环向开有凹槽，凹槽内设有永磁体，相邻两个永磁体的磁极的极性相反；

所述永磁体与极齿一一正对，且永磁体与其正对的极齿之间存在间隙，间隙处注有磁流体。

上述方案采用在轴向方向上呈阶梯状的极靴结构，形成径向密封的结构，使得转轴在运转有偏心的情况下（无论是上偏还是下偏），对密封间隙的改变影响极小，依然可以形成稳定的密封。

同时，永磁体和磁流体直接作用，耐压能力也增强。

再次，径向密封使得磁路更短了，密封能力和耐压能力更强。

优选的，所述极靴设有一个，极靴上设有两个极齿。

优选的，所述阶梯轴套的台阶级数为2～10级。

优选的，间隙范围为0.05～5mm。

进一步的，极靴外圆面与壳体内壁之间通过密封圈密封。

进一步的，所述转轴为阶梯轴，所述轴承包括与转轴的台肩抵接的第一轴承和第二轴承；所述壳体内腔一端设有止挡部，第一轴承另一端面与该止挡部抵接，第二轴承通过端盖压紧密封于壳体内腔；所述极靴设置于第一轴承和第二轴承之间。

进一步的，在极靴的外侧端面与第一轴承和第二轴承之间均设有第一隔磁环；