[发明专利]一种外压力调节磁性液体密封装置

说明书

本发明公开了一种外压力调节磁性液体密封装置，包括套于主轴上进行密封的磁性液体密封核心装置；所述磁性液体密封核心装置包括活动套于主轴上的密封永磁体，所述密封永磁体上位于其与主轴之间的间隙内设置有极齿；还包括用于驱动磁性液体密封核心装置沿主轴轴向运动的驱动装置。具有上述结构的外压力调节磁性液体密封装置，通过驱动装置推动磁性液体密封装置向高压侧移动，从而增大磁性液体密封上限压力值，改变径向磁极密封间隙的大小，从而人为改变磁性液体密封装置的压力值。

技术领域

本发明涉及一种磁性液体密封装置，尤其是一种密封压力值可调节的磁性液体密封装置。

背景技术

磁性液体作为21世纪新型材料，因其特殊的磁流特性广泛被应用于各行各业。对于磁性液体而言，磁性液体有着零泄露、低摩擦力矩、使用寿命长、完全无污染和高可靠性等优点，在密封行业已得到大量关注。磁性液体密封主要是通过永磁体产生磁能，然后沿着特定的磁极结构形成封闭的磁回路，在磁回路中的密封间隙内磁性液体受到磁力作用，被吸附于密封间隙中，从而形成“O”形密封环，起到密封的作用。但是对于现有磁性液体密封而言，还存在如下问题：

1.磁性液体密封装置的设计一旦确定，外界就很难改变其密封压力值，密封压力灵活度较差；

2.磁性液体密封压力较小，不能应用于高转速和高压力场合；

3.磁性液体对于液体密封而言还存在理论上的问题，液-液密封界面不稳定性问题还未得到解决

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种外压力调节磁性液体密封装置，可通过外力使得磁性液体密封核心装置可以轴向移动，从而调节径向极齿和主轴之间的密封间隙，起到改变磁性液体密封装置压力大小的作用。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案为采用一种外压力调节磁性液体密封装置，包括套于主轴上进行密封的磁性液体密封核心装置；所述磁性液体密封核心装置包括活动套于主轴上的密封永磁体，所述密封永磁体上位于其与主轴之间的间隙内设置有极齿；还包括用于驱动磁性液体密封核心装置沿主轴轴向运动的驱动装置。

作为一种改进，所述驱动装置包括可沿主轴轴向运动的驱动永磁体，所述驱动永磁体与磁性液体密封核心装置连接。还包括用于带动驱动永磁体运动的电磁铁，所述电磁铁与驱动永磁体磁极相对设置。通过改变电磁铁和驱动永磁体之间磁力的大小，利用二者之间的相斥力使得连接在驱动永磁体上的磁性液体密封核心装置轴向移动。

作为一种进一步的改进，所述驱动永磁体为筒状，并套设于磁性液体密封核心装置外。并且驱动永磁体与磁性液体密封核心装置的连接点也沿圆周均匀布置，使其受力平衡。

作为另一种更进一步的改进，所述电磁铁包括铁芯以及缠绕在铁芯上的线圈，还包括为线圈供电的电源。通过改变电源的大小可以调节电磁铁磁力大小，从而调节驱动永磁体的运动。

作为一种改进，所述磁性液体密封核心装置外包覆有壳体，所述壳体外壁上固定有沿主轴轴向设置的滑轨；所述驱动永磁体上设置有与滑轨配合的滚轮。

作为一种改进，所述滚轮依靠上支架与驱动永磁体连接，并依靠下支架与磁性液体密封核心装置连接。

作为一种改进，所述密封永磁体为沿主轴轴向排布的若干个，并且相邻密封永磁体之间的磁极相对布置；每个密封永磁体的两极都设置有磁极体，所述极齿设置在磁极体上。密封永磁体产生的磁能在磁极体的束缚下沿着磁极体、极齿、主轴和下一个磁极体构成封闭的磁回路，位于密封间隙的极齿产生的磁能将磁性液体吸附于密封间隙中，相当于堵塞高压侧液体向低压侧流动，起到密封目的。

作为一种改进，所述主轴上开有若干级环状台阶，所述若干磁极体分别套于每级台阶上；设置在磁极体轴向面上的极齿为轴向极齿，设置在磁极体径向面上的极齿为径向极齿。环形台阶状的主轴以及与之配合的磁极体形成多级密封，提高了密封性能。