[发明专利]基于磁流体的压力自适应密封装置

说明书

本发明公开了一种基于磁流体的压力自适应密封装置，主要包括壳体、回转体、油回路和自适应控制机构。采用以上技术方案通过压力传感器输出信号的变化来调节励磁线圈的电流大小，实现作用面积内磁场变化，从而调整密封装置的耐压性，达到被密封体随环境压力变化的自适应调节，环境适应性强，通用性好；该密封装置还具有间隙内压自调节作用，可以有效的减小环境瞬间波动引起内压差，提高其自适应能力；该密封装置还可以大大降低轴向剪切力引起的能耗变大，有效地减小磁流体密封的功耗，扩大了其工作范围；并且，相较于传统密封设备，本密封装置没有磨损，使用寿命极长，可靠性极高。

技术领域

本发明涉及机械工程密封技术领域，具体涉及一种基于磁流体的压力自适应密封装置。

背景技术

密封技术广泛存在于社会工业的各个领域，如旋转轴类零件的防尘密封、真空及低压气体密封和液体环境中的防腐密封等。传统的密封技术存在诸如易磨损、易泄漏，耐压性能低及不能随环境的变化而耐压性可调等缺点，已不能满足某些领域对密封要求越来越高的需求。

因此，近年来发展出一种磁流体密封技术。磁流体密封是利用在外加磁场作用下，磁流体具有承受压力差的能力而实现密封，具有结构简单、功耗小、零泄漏和自润滑等优点。基于磁流体的密封技术作为一种新型智能密封方式，具有很广泛的应用范围。

但是，现有的磁流体密封技术均采用永磁体作为磁场发生装置，磁场强度不可调节，即磁流体承受压力差的能力不可调节，导致现有的磁流体密封装置的耐压性能不能根据需求变化进行自适应的调节，不仅通用性较差，而且难以适应于一些特殊的应用场景。

解决以上问题成为当务之急。

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供了一种基于磁流体的压力自适应密封装置。

其技术方案如下：

一种基于磁流体的压力自适应密封装置，其要点在于，包括：

壳体，其内部具有腔体，该壳体的两端具有同轴设置的中心通孔；

回转体，其可转动地安装在腔体中，并具有一个沿其转动轴线贯穿的轴向通孔以及至少一个沿其轴向贯穿的旁通小孔，所述轴向通孔的两端分别与对应的中心通孔同轴连通，所述回转体的外周面上具有至少两个沿轴向并排设置且宽度相同的环形凸台，相邻环形凸台之间形成环形凹槽；

自适应控制机构，其包括检测元件、控制组件、设置在各环形凹槽中的线圈保持架以及绕制在对应线圈保持架上的励磁线圈；

油回路，其由旁通小孔、回转体两端端面与壳体内壁之间形成的端面储油间隙、环形凸台外周面与壳体内壁之间形成的励磁间隙以及环形凹槽与对应线圈保持架之间形成的凹槽储油间隙相互连通构成，在所述油回路中充满磁流体，该磁流体的轴向剪切力能够随着励磁线圈产生的磁场强度变化而变化；

其中，所述检测元件为压力传感器，其用于检测油回路的内压，所述控制组件能够根据压力传感器的反馈信息控制励磁线圈的电流大小。

采用以上结构，环形凸台和励磁线圈的数量根据实际需要的磁路数量进行选择；由旁通小孔、端面储油间隙、励磁间隙和凹槽储油间隙共同构成的油回路间隙即为磁流体的密封作用面积，通过压力传感器输出信号的变化来调节励磁线圈的电流大小，实现作用面积内磁场变化，从而调整密封装置的耐压性，达到被密封体随环境压力变化的自适应调节，环境适应性强，通用性好；该密封装置还具有间隙内压自调节作用，可以有效的减小环境瞬间波动引起内压差，提高其自适应能力；该密封装置还可以大大降低轴向剪切力引起的能耗变大，有效地减小磁流体密封的功耗，扩大了其工作范围。

作为优选：所述壳体包括呈圆筒形的套筒、分别盖合在套筒两端的端盖以及分别安装在对应端盖中心位置的密封盖，所述回转体的两端分别通过轴承安装在对应的端盖上，所述中心通孔分别位于对应的密封盖上，所述密封盖均用于限定回转体的位置。采用以上结构，既易于装配，又保证回转体的可靠安装。