[发明专利]一种斜向充磁的磁性液体密封结构

说明书

本发明提供一种斜向充磁的磁性液体密封结构，所述结构包括：轴(1)、挡圈(2)、端盖(3)、第一轴承(4)、第一隔磁环(5)、第一极靴(6)、第一隔磁片(7)、永磁体(8)、第二隔磁片(9)、第二极靴(10)、轴向凸起(101)、第二隔磁环(11)、第二轴承(12)、轴壳(13)以及磁性液体(14)。本发明的磁性液体密封结构耐压能力强，轴向的尺寸低，各级密封间磁场强度均匀，克服磁性液体多级密封结构的不足。

技术领域

本发明涉及机械工程密封技术领域，特别是指一种斜向充磁的磁性液体密封结构。

背景技术

磁性液体密封是一种使用新型纳米材料的非接触式密封形式，利用磁性液体兼具流动性和磁场可控性的特点，通过设计适当的齿槽结构，使磁性液体被束缚在密封间隙内，形成多个“O”形液体密封圈，使之具有防泄漏能力和一定的耐压能力。这种密封形式具有泄漏率极低、寿命长、磨损低的优点，在各高新技术产业中有广阔应用。

传统磁性液体密封结构一般使用轴向单向充磁的永磁体，并在左右两侧加装极靴，极靴上靠近轴的内端面开槽以形成密封间隙中的齿槽结构，并于极齿处形成“O”形液体密封圈，磁力的作用使得液体密封圈具有一定耐压差能力。当工况压差较高时，受永磁体性能的限制，一般密封结构的耐压能力往往不能满足需求。若只通过增加密封级数提高耐压，极齿数目的增多会导致磁性液体在各极齿之间分布不均匀，降低永磁体磁能的使用效率，同时极大地增加轴向尺寸，空间占用高，限制了磁性液体密封的使用效果。另外齿槽数量过多也会增加加工难度，在安装时极易出现磨损破坏，造成密封失效。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种斜向充磁的磁性液体密封结构，通过使用斜向充磁的永磁体，构成两个方向的磁回路形成密封，克服磁性液体多级密封结构的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种斜向充磁的磁性液体密封结构，包括：轴、挡圈、端盖、第一轴承、第一隔磁环、第一极靴、第一隔磁片、永磁体、第二隔磁片、第二极靴、轴向凸起、第二隔磁环、第二轴承、轴壳以及磁性液体；

所述轴安装在所述轴壳内设的轴室中，所述第二轴承、第二隔磁环依次套在所述轴壳内，内嵌有所述第二隔磁片的第二极靴、永磁体、内嵌有所述第一隔磁片的第一极靴依次套在所述轴壳内；

所述第一极靴、第二极靴、永磁体靠近轴的内端面注入有磁性液体；

所述第一隔磁环和第一轴承依次套在所述轴壳内，所述挡圈安装在轴上，端盖通过连接件装在所述轴壳的一端；

所述轴向凸起的一端面贴合于第一极靴，内端面贴合于所述永磁体的外端面；

所述永磁体采用斜向充磁方式，同时具有轴向和径向两个方向的磁化强度。

可选的，轴向方向上，所述永磁体、第一极靴、第二极靴、轴和密封间隙内的磁性液体构成第一磁回路，所述第一磁回路通过所述第一极靴、第二极靴的内端面设有的极齿。

可选的，径向方向上，所述永磁体、轴向凸起、第一极靴、第二极靴、轴和磁性液体构成第二磁回路，所述第二磁回路通过所述第一极靴、第二极靴的内端面设有极齿，所述永磁体的内端面设有的极齿。

可选的，所述永磁体的内端面加工有齿槽结构；所述第一极靴、第二极靴的内端面加工有齿槽结构；所述第二极靴的外端面加工有所述轴向凸起，并与永磁体、第一极靴紧密接触。

可选的，所述永磁体和第一极靴之间嵌有第一隔磁片；所述永磁体和第二极靴之间嵌有第二隔磁片；所述第一极靴的外端面与永磁体的外端面平齐；所述第二极靴的外端面与永磁体的外端面平齐。

可选的，所述第一极靴、第二极靴和轴的材料选用导磁材料。

可选的，所述第一隔磁环、第一隔磁片、第二隔磁环、第二隔磁片和轴壳的材料选用非导磁性材料。