[实用新型]一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构

说明书

本实用新型公开了一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构，包括中空环状的磁性丁腈橡胶和中空环状的极靴，极靴的相对两侧分别设有矩形槽，每个矩形槽的中部设有永磁铁，矩形槽的两端端面上设有极齿，极齿与磁性丁腈橡胶之间的间隙处设有磁流体，磁性丁腈橡胶、磁流体、永磁铁、极靴及极齿之间形成磁通路。本实用新型解决了磁流体在高转速下水流冲击力过大而导致的密封失效的问题，保证了磁流体的正常运行，使磁流体实现零泄漏。

技术领域

本实用新型属于水轮机密封技术领域，涉及一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构。

背景技术

水轮机的密封是水轮机的重要组成部分，密封对水轮机的安全运行有着重要的影响。特别是全贯流水轮机的发电机转子直接安装在水轮机叶片的边缘上，故需要在转轮与发电机转子之间设置密封，通过密封使流道内的水流无法接触发电机转子，保证水轮机的稳定运行。由于全贯流水轮机的叶片与转子直接相连的结构特点，该类型水轮机对密封技术的要求特别高，该密封需要具备耐磨、耐压的特性。

磁流体是一种对磁场敏感、可流动的液体磁性材料，这种材料在通常离心力和磁场的作用下，拥有不沉降和凝聚又可以被磁铁所吸引的特性。利用磁场把磁流体固定在相对运动的间隙中，形成类似O形圈形状的液体环，将间隙完全堵住，以达到密封的目的。由于磁流体是由液体形成的密封，所以可以实现零泄漏的要求，并且对轴的对中性要求不高，具有自我修复功能。磁流体密封是非接触式密封，其摩擦粘性低，不存在固体摩擦，运行较为平稳，使用寿命长。但磁流体存在不耐高压差的问题，若被密封液体在与磁流体的界面处对磁流体有冲刷作用，且该冲击力克服了磁场对磁流体的吸引，磁流体密封就会失效。所以可将磁流体密封与其它形式的密封结合起来，以充分发挥磁流体密封的优势。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构，解决了磁流体在高转速下水流冲击力过大而导致的密封失效的问题，保证了磁流体的正常运行，使磁流体实现零泄漏。

本实用新型所采用的技术方案是，一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构，包括中空环状的磁性丁腈橡胶和中空环状的极靴，极靴的相对两侧分别设有矩形槽，每个矩形槽的中部设有永磁铁，矩形槽的两端端面上设有极齿，极齿与磁性丁腈橡胶之间的间隙处设有磁流体，磁性丁腈橡胶、磁流体、永磁铁、极靴及极齿之间形成磁通路。

本实用新型的特点还在于，

磁性丁腈橡胶与极靴接触的端面处采用锯齿状结构。

锯齿状结构包括三道锯齿。

极齿为矩形齿，且各极齿沿竖直方向排布。

磁性丁腈橡胶的外侧设有唇形密封。

极靴的外壁上设有一圈凹槽，凹槽内设有橡胶密封圈。

本实用新型的有益效果是，首先通过唇形密封在液压力下的变形，使唇边紧贴密封面，减少水流的泄漏。通过锯齿状的橡胶结构在水轮机旋转时所产生的离心力减少水流的泄漏。泄漏的水流通过锯齿状的橡胶结构后，其流动方向由水平改为竖直，同时三道锯齿状的橡胶结构也增长了水流泄漏的路径，减少了水流的流动速度，减弱了水流对磁流体的冲击力，解决了磁流体在高转速下水流冲击力过大而导致的密封失效的问题，规避了磁流体不耐高压差的特性，充分发挥了磁流体能够适应高转速的特点。保证了磁流体的正常运行，使磁流体实现零泄漏的优势。

附图说明

图1是本实用新型一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构的全剖示意图；

图2是本实用新型一种将磁性丁腈橡胶和磁流体结合的水轮机密封结构中四分之一结构的示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图。