[发明专利]浮环式磁性液体密封装置有效
申请号: | 202011197505.3 | 申请日: | 2020-10-30 |
公开(公告)号: | CN112112971B | 公开(公告)日: | 2022-02-11 |
发明(设计)人: | 李德才;陈思宇 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | F16J15/43 | 分类号: | F16J15/43 |
代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 刘虎 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 浮环式 磁性 液体 密封 装置 | ||
1.一种浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体的材料为非导磁性材料,所述壳体包括外周壁和由所述外周壁围成的空腔,所述空腔包括密封腔,所述密封腔内填充有磁性液体,所述外周壁具有在其长度方向上间隔布置的液体进口和液体出口,所述液体进口和所述液体出口均与所述密封腔连通;
转轴,所述转轴的材料为导磁性材料,所述转轴沿其轴向穿设在所述壳体上,且所述转轴的至少部分位于所述空腔内,所述转轴的轴向与所述外周壁的长度方向大体平行;
磁性浮环,所述磁性浮环位于所述密封腔内,所述磁性浮环套设在所述转轴上,所述磁性浮环的外周面与所述外周壁的内周面之间具有间隙,所述磁性浮环的内周面与所述转轴的周面之间具有密封间隙,所述磁性液体适于在磁作用力下被吸附在所述密封间隙内。
2.根据权利要求1所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述磁性浮环包括:
第一极靴和第二极靴,所述第一极靴和所述第二极靴均套设在所述转轴上,所述密封间隙形成在所述第一极靴与所述转轴之间以及所述第二极靴和所述转轴之间,所述第一极靴和所述第一极靴沿所述转轴的轴向间隔布置,所述第一极靴的外周面和所述第二极靴的外周面均与所述外周壁的内周面之间具有间隙;
永磁体,所述永磁体套设在所述转轴上,且所述永磁体与所述转轴之间具有间隙,所述永磁体连接在所述第一极靴和所述第二极靴之间,所述永磁体的外周面与所述外周壁的内周面之间具有间隙。
3.根据权利要求2所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述第一极靴的内周面具有多个沿所述转轴的轴向间隔布置的第一环形极齿,所述第二极靴的内周面具有多个沿所述转轴的轴向间隔布置的第二环形极齿,所述密封间隙形成在所述第一环形极齿的内表面与所述转轴之间以及所述第二环形极齿的内表面与所述转轴之间。
4.根据权利要求2所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述永磁体、所述第一极靴和所述第二极靴均为圆环形,所述第一极靴的内径以及所述第二极靴的内径小于所述永磁体的内径。
5.根据权利要求1所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,还包括第一隔磁环和第二隔磁环,所述第一隔磁环和所述第二隔磁环设在所述密封腔内且沿所述转轴的轴向间隔布置,所述第一隔磁环和所述第二隔磁环与所述转轴之间具有间隙,所述第一隔磁环的外周面和所述第二隔磁环的外周面与所述外周壁的内周面相连,所述磁性浮环设在所述第一隔磁环和所述第二隔磁环之间。
6.根据权利要求5所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述第一隔磁环设有第一通孔,所述第一通孔与所述液体进口和所述密封腔连通,所述第二隔磁环设有第二通孔,所述第二通孔与所述液体出口和所述密封腔连通。
7.根据权利要求5所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,还包括第一轴承和第二轴承,所述第一轴承和所述第二轴承均套设在所述转轴上,所述第一轴承的外周面和所述第二轴承的外周面均与所述外周壁的内周面相连,所述磁性浮环、所述第一隔磁环和所述第二隔磁环均位于所述第一轴承和所述第二轴承之间,所述密封腔形成在所述第一轴承、所述转轴、所述外周壁和所述第二轴承之间。
8.根据权利要求7所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述转轴的外周具有沿其轴向间隔布置的第一环形槽和第二环形槽,所述浮环式磁性液体密封装置还包括第一挡圈和第二挡圈,所述第一挡圈的部分配合在所述第一环形槽内,且所述第一挡圈与所述第一轴承的邻近所述第二轴承的一个侧面相接触,所述第二挡圈的部分配合在所述第二环形槽内,且所述第二挡圈与所述第二轴承的远离所述第一轴承的一个侧面相接触。
9.根据权利要求2-4中任一项所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述永磁体与所述第一极靴之间以及所述永磁体与所述第二极靴之间粘接或通过销轴连接。
10.根据权利要求1-8中任一项所述的浮环式磁性液体密封装置,其特征在于,所述壳体包括筒形件和端盖,所述外周壁为所述筒形件的周壁,所述空腔形成在所述筒形件内,所述筒形件包括沿其长度方向相对布置的第一端和第二端,所述筒形件的第一端敞开设置以使所述空腔的第一端开口,所述端盖设在所述筒形件的第一端以封闭所述空腔的第一端。
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