[实用新型]一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置

权利要求书

1.一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，包括转子轴头(1)、静子轴套(2)、转子齿牙电极(3)、静子齿牙电极(4)、转子永磁体(5)、转子永磁体碳纤维护环(6)、静子永磁体(7)、密封腔室(8)和电刷(9)；转子轴头(1)通过螺纹或键连接固定在转轴上，转子齿牙电极(3)直接加工在转子轴头(1)上；静子轴套(2)通过螺栓固定在机壳上，静子齿牙电极(4)直接加工在静子轴套(2)上；转子轴头(1)与静子轴套(2)安装定位后，转子齿牙电极(3)、静子齿牙电极(4)、转子轴头(1)外壁、静子轴套(2)内壁、及齿牙间隙构成密封腔室(8)；静子永磁体(7)镶嵌在静子轴套(2)内部，其内侧与静子轴套(2)内壁平齐；转子永磁体(5)镶嵌在转子轴头(1)内部，其外壁紧箍一圈转子永磁体碳纤维护环(6)，转子永磁体碳纤维护环(6)外壁与转子轴头(1)外壁相平齐；转子齿牙电极(3)与电刷(9)接触，静子齿牙电极(4)与导体相连接，转子齿牙电极(3)与静子齿牙电极(4)分别接通高压直流电源的正负极。

2.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子轴头(1)转轴之间保持绝缘；静子轴套(2)与机壳保持绝缘；静子轴套(2)和转子轴头(1)均采用导电能力强但导磁能力差的材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子齿牙电极(3)与静子齿牙电极(4)径向高度10～20mm，轴向厚度为1～3mm；转子齿牙电极(3)和静子齿牙电极(4)采用导电能力强但导磁能力差的材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子齿牙电极(3)与静子齿牙电极(4)间轴向距离为10～20mm，转子齿牙电极(3)距离静子轴套(2)内壁齿牙间隙为0.5～1mm，静子齿牙电极(4)距离转子轴头(1)外壁的齿牙间隙为0.5～1mm。

5.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子永磁体(5)及静子永磁体(7)的轴向宽度相同，为3mm～5mm；转子永磁体(5)轴向位置位于密封腔室(8)内部但靠近其出口附近，其轴向靠近静子齿牙电极(4)并与其保持1～2mm轴向距离；静子永磁体(7)位于密封腔室(8)内部但靠近入口附近，其轴向靠近转子齿牙电极(3)并与其保持1～2mm轴向距离。

6.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子永磁体(5)外侧磁极与静子永磁体(7)内侧磁极相反，当转子永磁体(5)外侧磁极为N，则静子永磁体(7)内侧磁极为S，则磁力线从转子永磁体(5)外侧磁极发源，汇聚于静子永磁体(7)内侧磁极；磁场在密封腔室(8)内部分布规律为，磁场强度在密封腔室(8)进出口附近分布最为强烈，而在密封腔室(8)内部则较微弱，进出口附近磁场强度与密封腔室(8)中心线上磁场强度的比值至少大于5，从而形成了一个两端即转子齿牙电极(3)齿牙间隙与静子齿牙电极(4)齿牙间隙磁场强度高，中间即密封腔室(8)内部磁场强度低的会聚型磁场。

7.根据权利要求1所述的一种电磁约束式二氧化碳透平的轴端密封装置，其特征在于，转子永磁体(5)外壁紧箍一圈转子永磁体碳纤维护环(6)，其作用是对永磁体施加一定程度的预紧力，提升转子永磁体(5)的机械强度。