[发明专利]磁力密封装置在审
申请号: | 87101082.8 | 申请日: | 1987-07-07 |
公开(公告)号: | CN1004827B | 公开(公告)日: | 1989-07-19 |
发明(设计)人: | 韩鸿兴;黎正 | 申请(专利权)人: | 上海机械学院 |
主分类号: | F16J15/56 | 分类号: | F16J15/56 |
代理公司: | 国家机械工业委员会机械专利事务所 | 代理人: | 郭海 |
地址: | 上海市*** | 国省代码: | 上海;31 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 磁力 密封 装置 | ||
本发明涉及一种磁力密封装置,特别是用于往复机械上密封油和防止高、低压气泄漏的密封装置。
该技术领域的已有技术,美国专利(US3698726)中,公开了一种用于活塞式泵的运动杆件的密封和润滑装置。该装置由多个密封环的充填密封组成,密封环紧密地装在运动杆件的周围,密封环由聚四氟乙烯和纤维筛网制成。这种密封装置,由于是采用聚四氟乙烯和纤维筛网的充填密封,运动杆件与充填物之间必定存在一定的间隙,所以不能防止高、低压气的泄漏,而且对于液体也存在着一定的泄漏;虽然该密封装置采用了聚四氟乙烯之类的自润滑材料,但还是固体摩擦,寿命较短;而且这种密封装置充填物与运动杆件之间的间隙要求较高。另外日本公开特许(昭58-68554)中,又公开了一种对于往复运动的金属轴上的磁流体密封装置,该装置是由表面张力大的液体组成的均匀介质中加入磁性体,从而构成胶状的磁流体来达到密封的效果,均匀介质为水银,在做往复运动的金属轴的轴向上,可分段构成磁流体密封,而且在邻接的磁流体段之间放置由纤维、塑料、橡胶及其他材料为主要成份的复合材料制成的弹性密封。这种装置,不适用于杆件往复运动速度较高时,因为由于磁流体的摩擦,产生大量的热量,会导致磁流体出现分层现象,从而使密封的磁性能大大下降,另外还由于当运动杆件往复的速度高时,由于强大的惯性,超过了磁性液体与永久磁体之间的吸引力,会将磁性液体带出,从而导致密封性能下降;由于均匀介质采用水银,这对于安装和修理的工人会带来一定的损害,而且对某些工质的密封时,还易发生化学反应,而导致密封磁性能下降;而且由于工艺上的因素影响,磁流体密封的耐压值不高。
鉴于上述已有技术存在的问题,本发明的目的是设计一种耐压值较高,几乎无泄漏,使用寿命长,维修简单,受轴向运动速度影响小,结构紧凑,使用可靠,成本低,而且对轴的加工精度要求不高,特别适用于非磁性材料的往复式运动杆件的密封装置。
解决上述目的的设计方案为:一种用于往复机械上的密封装置,由运动杆件,装在运动杆件周围的永磁体环,其特征在于运动杆件为非磁性材料,在运动杆件与永磁环之间的间隙中,放置磁粉,来达到密封的效果。该密封装置可有一个以上永磁体环紧密地装在运动杆件的周围,永久磁体环之间可用非磁性材料隔开,并在永磁体与运动杆件相对的另一侧用软磁材料连接如用软铁,二个相邻的永磁体的极性安排位置相反,这样通过软铁可形成循环磁路,可以提高永磁体与运动杆件之间间隙的磁通量。由于应用磁粉它的质量较小,惯性也少,不易被往复运动的杆件带出,也不会因为磁粉的摩擦而象磁流体一样出现分层现象。故在高速运动时也不会有密封磁性能下降的现象。由于采用了稀土磁钢和钐钴磁粉等磁材料,故耐压值较高,结构简单,维修方便,几乎没有泄漏,成本低。
本发明将通过下述实施例和附图来详细阐明:
图1为单级磁力密封的示意图;
图2为三级磁力密封的示意图。
图1所示的是单级磁力密封装置:它有永磁体环3、运动杆件1、套筒4、磁粉2组成,运动杆件1作往复运动,磁粉2受到永磁体环3的作用不随运动杆件1一起运动,形成一有磁粉2磁力的作用下隔层,使在一定的高、低压不会产生泄漏,同时也防止油的泄漏。为了能达到较好的密封作用,我们采用稀土磁钢这种强磁材料为永磁体环3同时,采用钐钴强磁材料为磁粉2,使之有一定的抗高、低气压泄漏的作用。
为了进一步提高该密封装置的抗高、低气压的能力,可采用多级密封的结构,如图2所示为三级密封装置,它有三个紧密地装在运动杆件5的三个永磁体环6、7、8和在永磁体6、7、8与运动杆件5的间隙中,放置的磁粉10、11、12组成。在永磁体6、7、8之间用非磁性材料14、15隔开,非磁性材料14、15可为橡胶、纤维、塑料等材料制成,在永磁体环6、7、8在与运动杆件5相对的另一侧用软磁材料9相连接,软磁材料可为软铁等。而永磁体环6、7、8的极性为相对的,这样可相邻的二永磁体形成一循环磁路,这样使永磁体环6、7、8与运动杆件5的间隙中的磁通量大大提高,使抗高、低气压差能力提高。同时多一级就能提高一定的抗高、低气压差能力,使该密封装置的耐压值大大提高,同单级一样永磁体环6、7、8也是采用稀土磁钢,磁粉10、11、12也是采用钐钴磁粉。
上述的密封装置的永磁体3、6、7、8与运动杆件1、5之间的最佳的配合间隙为0.3~0.4MM,因为配合间隙应该是越小,磁场强度越强,同时间隙太小,会由于运动杆件的机械振摆引起机械摩擦,故选取上述的配合间隙为最佳。
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