技术领域
[0001] 本发明属于机械工程密封技术领域,具体涉及一种磁性液体密封装置。
相关背景技术
[0002] 传统的磁性液体密封装置采用永磁体作为磁源,密封装置的启动扭矩将会随着静置时间的延长而不断增大,尤其是在低温环境中这种现象更为明显。启动扭矩的增大是制约磁性液体密封进一步发展的因素之一。而若单纯的用电磁铁替代永磁体,一方面其产生的磁场强度难以达到密封要求,另一方面电路一旦断路,会直接导致磁性液体密封件的密封间隙处失去磁场,对于密封有毒有害物质的场合,密封失效的后果是严重的。如果将电磁铁与永磁体同时安置于两极靴之间,从永磁体N极发出的磁感线会直接经过电磁铁内部的导磁芯,返回永磁体S极,削弱了密封间隙处的磁场强度,同时电磁线圈的发热会削弱永磁体的性能,这极大削弱了磁性液体密封装置的密封性能。如果采用不带导磁芯的线圈与永磁体搭配,虽然解决了导磁芯的漏磁问题,但是无法消除线圈发热对永磁体的影响。故本发明提出一种在冷却槽安置带芯电磁线圈的磁性液体密封装置。
具体实施方式
[0015] 以附图为具体实施方式对本发明做进一步说明,为叙述方便,下文中如出现“左”、“右”字样,仅表示与附图本身的左、右方向一致,并不对结构起限定作用。
[0016] 一种磁性液体密封装置如图1所示,该装置包括:转轴(1)、左极靴(2)、带芯电磁线圈Ⅰ(3)、外壳(5)、密封圈Ⅰ(6)、密封圈Ⅱ(7)、密封圈Ⅲ(9)、永磁体(10)、密封圈Ⅳ(11)、密封圈Ⅴ(14)、端盖(15)、带芯电磁线圈Ⅱ(16)、右极靴(17)、磁性液体(19)。
[0017] 构成该装置各部分之间的连接:
[0018] 带芯电磁线圈Ⅰ(3)安装于左极靴(2)的冷却槽Ⅰ(4)中,带芯电磁线圈Ⅱ(16)安装于右极靴(17)的冷却槽Ⅱ(13)中,需保证带芯电磁线圈内部的导磁芯两端与冷却槽两壁相接触;带芯电磁线圈Ⅰ(3)和带芯电磁线圈Ⅱ(16)的数量和尺寸由实际工况确定,需保证在冷却槽中沿周向均匀密布排列;
[0019] 密封圈Ⅰ(6)安装于外壳(5)左端面的环形凹槽内,密封圈Ⅱ(7)和密封圈Ⅲ(9)分别安装于左极靴(2)外环面的两个环形凹槽内,此处的两个环形凹槽布置在冷却槽Ⅰ(4)的两侧;密封圈Ⅳ(11)和密封圈Ⅴ(14)分别安装于右极靴(17)外环面的两个环形凹槽内,此处的两个环形凹槽布置在冷却槽Ⅱ(13)的两侧;
[0020] 左极靴(2)、永磁体(10)和右极靴(17)依次安装于外壳(5)内,需保证冷却槽Ⅰ(4)和冷却槽Ⅱ(13)分别正对冷却口Ⅰ(8)和冷却口Ⅱ(12),外壳(5)上的冷却口Ⅰ(8)和冷却口Ⅱ(12)的数量均为两个,分别用于冷却气体流入和流出;
[0021] 将组装好的部件套装到已经被轴承定位的转轴(1)上;左右两极靴内圆面均加工有极齿(18),来产生磁场梯度;将磁性液体(19)注入到左右两极靴内圆面和转轴(1)表面之间的密封间隙处,磁性液体(19)因磁场梯度而在极齿(18)下形成具有耐压能力的“O”型环;
[0022] 将端盖(15)通过螺栓连接安装于外壳(5)上,并压紧左极靴(2)、永磁体(10)和右极靴(17);永磁体(10)在径向上的定位,由左极靴(2)右端面的凸台和右极靴(17)左端面的凸台确定。
[0023] 所述外壳(5)为不导磁材料;所述左极靴(2)、右极靴(17)和转轴(1)均为导磁的2Cr13;
[0024] 所述磁性液体(19)的种类根据使用环境和密封介质的不同,选择不同的磁性液体;
[0025] 所述永磁体(10)的材料为钕铁硼;
[0026] 所述两极靴上加工的极齿(18)数目,由实际工况确定,最少可以设计成单级密封。