[发明专利]一种多级分压的磁性流体密封装置

说明书

本发明涉及一种多级分压的磁性流体密封装置，设于壳体与旋转轴之间并对低压侧与高压侧进行密封，包括：壳体；旋转轴，其可旋转地支承于所述壳体；具有至少一个极齿的磁靴，所述至少一个极齿在所述旋转轴周围形成间隙，通过磁体施加的磁场在所述间隙中约束磁性流体，以实现低压侧与高压侧之间的密封；所述极齿和磁性流体与所述轴之间形成至少一个与高压侧和低压侧都不联通的腔室；所述腔室中具有压力，所述压力被设置为自所述低压侧至所述高压侧形成递增的压力梯度。本发明通过在磁性流体密封装置的中的磁靴在高压和低压侧之间形成递增的压力梯度，从而提高了磁性流体密封装置的耐压能力，提高工作效率。

技术领域

本发明涉及密封领域，特别是一种多级分压的磁性流体密封装置。

背景技术

磁流体密封技术是在磁性流体的基础上发展而来的，当磁流体注入磁场的间隙时，它可以充满整个间隙，形成一种液体的O型密封圈。磁流体密封装置的功能是把旋转运动传递到密封容器内，常用于真空密封。

但目前的磁流体密封装置容易出现漏气的问题。密封两端存在压差时，压力作用到磁性液体上，如果吹破磁性液体，将使密封失效。磁性液体密封磁靴上的极齿形成的密封是串联的密封。如果极齿之间的压力等于常压，那么，第一级极齿承受全部密封压力，如果不能耐受，第一级极齿上的磁性液体被吹破，压力全部落到第二级极齿上，从而会导致各级极齿被各个击破。因此，磁性液体密封耐压能力受到限制。

为了提高耐压能力，现有技术中公开了一种方案，如图1所示，通过在两个磁性流体密封结构11和13之间的空间12内导入梯度气压，以形成磁性流体密封装置两侧的低压侧和高压侧之间的梯度气压，从而一定程度上改善磁性流体密封的耐压能力。

然而，该结构虽然导入了梯度气压，然而，如果气压差仍然较大时，各级极齿上的磁性流体仍然承受的是相同的压力，例如第一级极齿承受全部密封压力差，如果不能耐受，第一级极齿上的磁性液体被吹破，压力全部落到第二级极齿上。以此类推，仍然存在各磁性液体依次被吹破的风险。

发明内容

本发明旨在提出磁性流体密封装置，以提高磁性液体密封的耐压能力，提高工作效率。

本发明提供一种多级分压的磁性流体密封装置，设于壳体与旋转轴之间并对低压侧与高压侧进行密封，包括：壳体；旋转轴，其可旋转地支承于所述壳体；具有至少一个极齿的磁靴，所述至少一个极齿在所述旋转轴周围形成间隙，通过磁体施加的磁场在所述间隙中约束磁性流体，以实现低压侧与高压侧之间的密封；所述极齿和磁性流体与所述轴之间形成至少一个与高压侧和低压侧都不联通的腔室；所述腔室中具有压力，所述压力被设置为自所述低压侧至所述高压侧形成递增的压力梯度。

进一步地，所述压力梯度如下设置，Pi＝P_H-i×(P_H-P_L)/N，其中，Pi为自高压侧至低压侧第i个腔室中的压强，P_L为低压侧压强，P_H为高压侧压强，i＝1,2,…,N-1，N为极齿数量，N-1等于腔室总数。

进一步地，包括压力分配器，所述压力分配器通过与所述腔室内部联通的细管对各腔体分配压力，使得当所述低压侧和高压侧之间的压力差发生变化时，所述至少一个腔室中的压力能动态调整。

进一步地，包括压力传感器，实时监测腔内压力，计算出分级后各级腔室的压力，使得当所述低压侧和高压侧之间的压力差发生变化时，所述至少一个腔室中的压力能动态调整。

本发明的一种多级分压的磁性流体密封装置，通过在磁性流体密封装置的中的磁靴在高压和低压侧之间形成多级压力梯度，使得压力差在多级梯度上分配，从而提高了磁性流体密封装置的耐压能力，提高工作效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：