[发明专利]磁性液体密封装置

说明书

本发明提供了一种磁性液体密封装置，包括轴壳、转轴、第一保温器、极靴、至少一个永磁体和密封腔体。轴壳限定出轴室。转轴可转动地设在轴室内，转轴由轴壳的一端伸入轴室并从轴壳的另一端伸出。第一保温器设在轴壳的外周面上，第一保温器具有第一保温腔或者第一保温器与轴壳的外周面之间限定出第一保温腔，第一保温腔中填充有第一相变材料。极靴套设在转轴上，极靴的外周面与轴室的周壁面相连，永磁体套设在转轴上，永磁体与极靴配合，极靴和永磁体中的每一者位于轴室内；轴壳与密封腔体连接。根据本发明的磁性液体密封装置能够避免由于环境温度差导致的密封失效，具有工作稳定、尤其适用于太空工况的优点。

技术领域

本发明涉及机械工程密封技术领域，尤其是涉及一种磁性液体密封装置。

背景技术

磁性液体密封装置作为一种能够实现“零泄漏”的密封方法，在越来越多的行业中得到广泛应用。其工作原理是在永磁体产生的磁场作用下，把放置在转轴与极齿顶端缝隙间的磁性液体加以集中，使其形成一个“O”形环，将缝隙通道堵死而达到密封的目的。但是磁性液体密封装置太空中实际应用时，由于太空中温差大的实际工况，行星的向阳面一般会超过100摄氏度，而背阴面则会低于零下100摄氏度，这种巨大温差会对绕行星周转的磁性液体密封装置的正常工作造成严重影响。例如，当磁性液体密封装置绕行至行星的向阳面时，由于处于高温的环境中，磁性液体密封装置易因磁性液体的蒸发而造成密封失效。当磁性液体密封装置绕行至行星的背阴面时，由于处于低温的环境中，磁性液体密封装置会因为磁性液体黏度增大造成启动力矩过大而导致密封失效。因此，现有的磁性液体密封装置不能做到零泄漏的同时良好地适用于太空工况。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种磁性液体密封装置，解决了巨大温度差对磁性液体密封装置密封效果的影响。

根据本发明实施例的一种磁性液体密封装置，包括：轴壳，所述轴壳限定出轴室；转轴，所述转轴可转动地设在所述轴室内，所述转轴由所述轴壳的一端伸入所述轴室并从所述轴壳的另一端伸出；第一保温器，所述第一保温器设在所述轴壳的外周面上，所述第一保温器具有第一保温腔或者所述第一保温器与所述轴壳的所述外周面之间限定出第一保温腔，所述第一保温腔中填充有第一相变材料；极靴，所述极靴套设在所述转轴上，所述极靴的外周面与所述轴室的周壁面相连，所述极靴的内周面上沿所述转轴的轴向设有多个极齿，相邻所述极齿之间形成有齿槽，每个所述极齿的齿顶面与所述转轴的周面之间设有用于密封的磁性液体，所述磁性液体吸附在所述齿顶面上；至少一个永磁体，所述永磁体套设在所述转轴上，所述永磁体与所述极靴配合，所述极靴和所述永磁体中的每一者位于所述轴室内；密封腔体，所述轴壳与所述密封腔体连接。

根据本发明的磁性液体密封装置在轴壳的外周面上设有第一保温器以便在轴壳的外周面上形成第一保温腔，并在第一保温腔中填充第一相变材料。由于第一相变材料可以进行蓄热和放热，由此可以应对磁性液体密封装置处于行星向阳面上方和行星背阴面上方时的巨大环境温度差，避免了由于环境温度差导致磁性液体蒸发或粘性增大造成的磁性液体密封装置密封失效，从而保障了磁性液体密封装置的工作稳定性。

由此，本发明提供的磁性液体密封装置具有工作稳定、尤其适用于太空工况的优点。

另外，根据本发明的磁性液体密封装置还具有如下附加技术特征：

在一些实施例中，所述第一保温腔的内壁面上形成有鳍片，所述第一相变材料与所述鳍片相接触，所述第一保温器上设有第一注入孔，所述第一注入孔连通外界和所述第一保温腔。

在一些实施例中，所述磁性液体密封装置还包括：端盖，所述端盖安装在所述轴壳的所述一端上；第二保温器，所述第二保温器设在所述端盖的外表面上，所述第二保温器具有第二保温腔或者所述第二保温器与所述端盖的外表面之间限定出第二保温腔，所述第二保温腔中填充有第二相变材料。