一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包外殼、左極靴環、右極靴環、永磁體；所述的左極靴環安裝于軸左前端的外壁上，所述的右極靴環安裝于左極靴環之后的軸的外壁上；左極靴環的右端面沿軸的軸向設有兩個以上的環形凹槽I，環形凹槽I內有軸向充磁型永磁體I，所述的相鄰的兩個環形凹槽I中的軸向充磁型永磁體I的極性相反；所述的右極靴環的左端面上設置有與環形凹槽I數量一致的極齒，極齒沿軸的軸向設置，對應環形凹槽I的位置；極齒之間為環形凹槽II，環形凹槽II內安裝徑向充磁型永磁體II，相鄰的兩個環形凹槽II內的徑向充磁型永磁體II極性相反；軸向充磁型永磁體I和極齒之間設置有密封介質。本實用新型結構簡單，密封效果好。
【專利說明】
一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于機械工程密封領域，具體涉及一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的日益發展，工業設備等相關領域對密封性能要求越來越高，傳統的密封方式已經難以滿足某些特殊場合的密封要求，磁流體技術的發展推動了磁流體密封技術的發展，磁流體密封技術在密封領域正發揮越來越重要的作用。磁性流體密封是采用局部強磁場及磁性流體封堵密封間隙的一種先進動密封方法，現有磁性流體密封一般采用套裝結構，主要由極靴環、永磁體、導磁軸或導磁環等部件組成，而密封結構的其聚磁結構主要由單側極齒聚磁結構、對齒型磁性流體動密封結構、多級密封結構、離心式磁性流體密封結構。現有的這些密封結構，其密封環都是在極靴環或永磁體上開設極齒，使極齒與轉軸之間形成密封間隙，而轉軸在轉動過程中會產生徑向跳動，轉軸的偏心會改變環形密封間隙的對稱性，若轉軸的偏心量過大，還有可能會造成轉軸與密封極齒之間產生剛性接觸導致剛性磨損，使環形密封間隙徑向尺寸明顯增大，由于磁流體軸密封承壓值對環形密封間隙大小十分敏感，若環形密封間隙增大0.1_可使磁流體軸密封承壓值降低10%以上，因此，環形密封間隙的少許增大就會導致磁流體軸密封承壓值的明顯下降，不利于密封裝置密封性能的穩定性。另外現有的密封裝置永磁體到密封間隙的磁路較長，致使密封間隙內磁性流體受到的磁場力不強，在發生密封失效時磁性流體損失量大。
【發明內容】
[0003]本實用新型針對現有技術的不足，旨在提供一種承壓能力強，密封性能可靠的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置。
[0004]本實用新型的技術方案如下:
[0005]—種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼、左極靴環、右極靴環、永磁體；
[0006]所述的左極靴環安裝于軸左前端的外壁上，所述的右極靴環安裝于左極靴環之后的軸的外壁上；
[0007]所述的左極靴環的右端面沿軸的軸向設有兩個以上的環形凹槽I，所述的環形凹槽I內有軸向充磁型永磁體I，所述的相鄰的兩個環形凹槽I中的軸向充磁型永磁體I的極性相反;所述的右極靴環的左端面上設置有與環形凹槽I數量一致的極齒，所述的極齒沿軸的軸向設置，對應環形凹槽I的位置;所述的極齒之間為環形凹槽II，所述的環形凹槽II內安裝徑向充磁型永磁體II，相鄰的兩個環形凹槽II內的徑向充磁型永磁體II極性相反;所述的軸向充磁型永磁體I和極齒之間設置有密封介質。
[0008]本實用新型所說的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置還包括卡簧、隔磁環、軸承、定位環，所述的卡簧設置兩個，分別位于左極靴環的右側和右極靴環的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧之間存在間隙；所述的隔磁環和軸承依次安裝在右極靴環右側的軸上;所述的軸承設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。
[0009]所述的左極靴環的左端面上設置環形凹槽III，在環形凹槽III內安裝橡膠圈。
[0010]所述的隔磁環包括內隔磁環和外隔磁環，內隔磁環安裝于軸上，外隔磁環安裝于外殼的內壁上，內隔磁環的外壁與外隔磁環的內壁之間存在間隙，內隔磁環和外隔磁環的軸向長度相等。
[0011 ]所述的定位環包括內定位環和外定位環，內定位環安裝于軸上，外定位環安裝于外殼的內壁上，內定位環的外壁和外定位環的內壁之間存在間隙，內定位環和外定位環的軸向長度相等。
[0012]所述的左極靴環上的環形凹槽I的個數為2-8個，環形凹槽I的軸向深度為0.7-30mm，其徑向高度為2_8mm。
[0013]所述的右極靴環上的極齒個數為2-8個，極齒的徑向高度為2-8_。
[0014]所述的右極靴環上的環形凹槽II的個數為1-7個，環形凹槽II的軸向深度為0.7-30mm，其徑向高度為2_8mm。
[0015]所述的軸向充磁型永磁體I與極齒互相對應的端面之間的距離為0.l-5mm。
[0016]本實用新型的安裝過程如下:將徑向充磁型永磁體II安裝在右極靴環左端面的環形凹槽II內，將軸向充磁型永磁體I安裝在左極靴環右端面的環形凹槽I內，在左極靴環的左端面的環形凹槽III內安裝橡膠圈，再將右極靴環、卡簧、左極靴環按從右往左的順序從左側安裝在軸上，使右極靴環上的極齒和左極靴環上的軸向充磁型永磁體I相配合，形成密封間隙，在密封間隙內注入磁性流體;在右極靴環的右側安裝內隔磁環和外隔磁環;在隔磁環的右側依次安裝位于左側的軸承、定位環、位于右側的軸承;將外殼安裝在軸上，使外殼左側的內壁緊靠左極靴環的左端面，外殼罩住軸上安裝好的各密封部件;最后在外殼的右端安裝端蓋，通過端蓋與外殼的螺紋連接壓緊位于右側的軸承的外圈。
[0017]本實用新型使左極靴環上的軸向充磁永磁體和右極靴環上的極齒組成密封間隙，減小永磁體到磁性流體磁路，磁性流體受到的磁場力大，密封裝置的承壓能力大;本實用新型設置了軸向充磁型永磁體和徑向充磁型永磁體，在密封失效時，密封間隙內的磁性流體同時受到軸向磁場力和徑向磁場力的作用，有效減小磁性流體的損失量;本實用新型采用端面式的徑向密封間隙，減小了轉軸運轉過程中產生的徑向跳動對密封間隙的影響，使密封性能更穩定;本實用新型在左極靴環的右側和右極靴環的左側分別設置卡簧，以對極靴環進行軸向定位，配合端蓋和外殼對軸上零件的軸向定位，使左極靴環和右極靴環之間的軸向定位穩定，進而使兩個極靴環之間的密封間隙穩定，密封性能更可靠;本實用新型結構設計簡單，易于拆裝。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型所述混合供磁型端面式磁性流體密封裝置結構示意圖
[0019]圖中各序號標示及對應的結構名稱如下:1_軸，2-外殼，3-環形凹槽III，4_左極靴環，5-永磁體I，6-極齒，7-右極靴環，8-外隔磁環，9-內隔磁環，I O-軸承，11-端蓋，12_內定位環，13-外定位環，14-卡簧，15-環形凹槽II，16-永磁體II，17-環形凹槽I。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖利用實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]實施例1
[0022]如圖1所示，一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼2、左極靴環4、右極靴環7、永磁體；
[0023]所述的左極靴環4安裝于軸I左前端的外壁上，所述的右極靴環7安裝于左極靴環4之后的軸I的外壁上；
[0024]所述的左極靴環4的右端面沿軸I的軸向設有兩個環形凹槽117，所述的環形凹槽117內有軸向充磁型永磁體15，所述的相鄰的兩個環形凹槽117中的軸向充磁型永磁體15的極性相反;所述的右極靴環7的左端面上設置有與環形凹槽117數量一致的極齒6，所述的極齒6沿軸I的軸向設置，對應環形凹槽117的位置;所述的極齒6之間為環形凹槽1115，所述的環形凹槽II15內安裝徑向充磁型永磁體II16，相鄰的兩個環形凹槽II15內的徑向充磁型永磁體II16極性相反;所述的軸向充磁型永磁體15和極齒6之間設置有密封介質。
[0025]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置還包括卡簧14、隔磁環、軸承10、定位環，所述的卡簧14設置兩個，分別位于左極靴環4的右側和右極靴環7的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧14之間存在間隙；所述的隔磁環和軸承10依次安裝在右極靴環7右側的軸I上;所述的軸承10設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。
[0026]所述的左極靴環4的左端面上設置環形凹槽1113，在環形凹槽III3內安裝橡膠圈。
[0027]所述的隔磁環包括內隔磁環9和外隔磁環8，內隔磁環9安裝于軸上，外隔磁環8安裝于外殼2的內壁上，內隔磁環9的外壁與外隔磁環8的內壁之間存在間隙，內隔磁環9和外隔磁環8的軸向長度相等。
[0028]所述的定位環包括內定位環12和外定位環13，內定位環12安裝于軸上，外定位環13安裝于外殼2的內壁上，內定位環12的外壁和外定位環13的內壁之間存在間隙，內定位環12和外定位環13的軸向長度相等。
[0029]所述的左極靴環4上的環形凹槽117的個數為2個，環形凹槽117的軸向深度為
0.7mm，其徑向高度為2mm。
[0030]所述的右極靴環7上的極齒6個數為2個，極齒6的徑向高度為2_。
[0031 ]所述的右極靴環7上的環形凹槽II15的個數為I個，環形凹槽II15的軸向深度為
0.7mm，其徑向高度為2mm。
[0032]所述的軸向充磁型永磁體15與極齒6互相對應的端面之間的距離為0.1mm。
[0033]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置的安裝過程如下:將徑向充磁型永磁體1116安裝在右極靴環7左端面的環形凹槽1115內，將軸向充磁型永磁體15安裝在左極靴環4右端面的環形凹槽117內，在左極靴環4的左端面的環形凹槽III3內安裝橡膠圈，再將右極靴環7、卡簧14、左極靴環4按從右往左的順序從左側安裝在軸I上，使右極靴環7上的極齒6和左極靴環4上的軸向充磁型永磁體15相配合，形成密封間隙，在密封間隙內注入磁性流體;在右極靴環7的右側安裝內隔磁環9和外隔磁環8;在隔磁環的右側依次安裝位于左側的軸承10、定位環、位于右側的軸承10;將外殼2安裝在軸I上，使外殼2左側的內壁緊靠左極靴環4的左端面，外殼2罩住軸I上安裝好的各密封部件;最后在外殼2的右端安裝端蓋11，通過端蓋11與外殼2的螺紋連接壓緊位于右側的軸承10的外圈。
[0034]實施例2
[0035]如圖1所示，一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼2、左極靴環4、右極靴環7、永磁體；
[0036]所述的左極靴環4安裝于軸I左前端的外壁上，所述的右極靴環7安裝于左極靴環4之后的軸I的外壁上；
[0037]所述的左極靴環4的右端面沿軸I的軸向設有三個環形凹槽117，所述的環形凹槽117內有軸向充磁型永磁體15，所述的相鄰的兩個環形凹槽117中的軸向充磁型永磁體15的極性相反;所述的右極靴環7的左端面上設置有與環形凹槽117數量一致的極齒6，所述的極齒6沿軸I的軸向設置，對應環形凹槽117的位置;所述的極齒6之間為環形凹槽1115，所述的環形凹槽II15內安裝徑向充磁型永磁體II16，相鄰的兩個環形凹槽II15內的徑向充磁型永磁體II16極性相反;所述的軸向充磁型永磁體15和極齒6之間設置有密封介質。
[0038]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置還包括卡簧14、隔磁環、軸承10、定位環，所述的卡簧14設置兩個，分別位于左極靴環4的右側和右極靴環7的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧14之間存在間隙；所述的隔磁環和軸承10依次安裝在右極靴環7右側的軸I上;所述的軸承10設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。
[0039]所述的左極靴環4的左端面上設置環形凹槽1113，在環形凹槽III3內安裝橡膠圈。
[0040]所述的隔磁環包括內隔磁環9和外隔磁環8，內隔磁環9安裝于軸上，外隔磁環8安裝于外殼2的內壁上，內隔磁環9的外壁與外隔磁環8的內壁之間存在間隙，內隔磁環9和外隔磁環8的軸向長度相等。
[0041]所述的定位環包括內定位環12和外定位環13，內定位環12安裝于軸上，外定位環13安裝于外殼2的內壁上，內定位環12的外壁和外定位環13的內壁之間存在間隙，內定位環12和外定位環13的軸向長度相等。
[0042]所述的左極靴環4上的環形凹槽117的個數為3個，環形凹槽117的軸向深度為10mm，其徑向高度為4mm。
[0043]所述的右極靴環7上的極齒6個數為3個，極齒6的徑向高度為4mm。
[0044]所述的右極靴環7上的環形凹槽II15的個數為2個，環形凹槽II15的軸向深度為10mm，其徑向高度為4mm。
[0045]所述的軸向充磁型永磁體15與極齒6互相對應的端面之間的距離為1.5mm。
[0046]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置的安裝過程如實施例1所述。
[0047]實施例3
[0048]如圖1所示，一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼2、左極靴環4、右極靴環7、永磁體；
[0049]所述的左極靴環4安裝于軸I左前端的外壁上，所述的右極靴環7安裝于左極靴環4之后的軸I的外壁上；
[0050]所述的左極靴環4的右端面沿軸I的軸向設有五個環形凹槽117，所述的環形凹槽117內有軸向充磁型永磁體15，所述的相鄰的兩個環形凹槽117中的軸向充磁型永磁體15的極性相反;所述的右極靴環7的左端面上設置有與環形凹槽117數量一致的極齒6，所述的極齒6沿軸I的軸向設置，對應環形凹槽117的位置;所述的極齒6之間為環形凹槽1115，所述的環形凹槽II15內安裝徑向充磁型永磁體II16，相鄰的兩個環形凹槽II15內的徑向充磁型永磁體II16極性相反;所述的軸向充磁型永磁體15和極齒6之間設置有密封介質。
[0051]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置還包括卡簧14、隔磁環、軸承10、定位環，所述的卡簧14設置兩個，分別位于左極靴環4的右側和右極靴環7的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧14之間存在間隙；所述的隔磁環和軸承10依次安裝在右極靴環7右側的軸I上;所述的軸承10設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。
[0052]所述的左極靴環4的左端面上設置環形凹槽1113，在環形凹槽III3內安裝橡膠圈。
[0053]所述的隔磁環包括內隔磁環9和外隔磁環8，內隔磁環9安裝于軸上，外隔磁環8安裝于外殼2的內壁上，內隔磁環9的外壁與外隔磁環8的內壁之間存在間隙，內隔磁環9和外隔磁環8的軸向長度相等。
[0054]所述的定位環包括內定位環12和外定位環13，內定位環12安裝于軸上，外定位環13安裝于外殼2的內壁上，內定位環12的外壁和外定位環13的內壁之間存在間隙，內定位環12和外定位環13的軸向長度相等。
[0055]所述的左極靴環4上的環形凹槽117的個數為5個，環形凹槽117的軸向深度為20mm，其徑向高度為6mm。
[0056]所述的右極靴環7上的極齒6個數為5個，極齒6的徑向高度為6_。
[0057]所述的右極靴環7上的環形凹槽1115的個數為1-7個，環形凹槽1115的軸向深度為20mm，其徑向高度為6mm。
[0058]所述的軸向充磁型永磁體15與極齒6互相對應的端面之間的距離為3mm。
[0059]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置的安裝過程如實施例1所述。
[0060]實施例4
[0061]如圖1所示，一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼2、左極靴環4、右極靴環7、永磁體；
[0062]所述的左極靴環4安裝于軸I左前端的外壁上，所述的右極靴環7安裝于左極靴環4之后的軸I的外壁上；
[0063]所述的左極靴環4的右端面沿軸I的軸向設有八個環形凹槽117，所述的環形凹槽117內有軸向充磁型永磁體15，所述的相鄰的兩個環形凹槽117中的軸向充磁型永磁體15的極性相反;所述的右極靴環7的左端面上設置有與環形凹槽117數量一致的極齒6，所述的極齒6沿軸I的軸向設置，對應環形凹槽117的位置;所述的極齒6之間為環形凹槽1115，所述的環形凹槽II15內安裝徑向充磁型永磁體II16，相鄰的兩個環形凹槽II15內的徑向充磁型永磁體II16極性相反;所述的軸向充磁型永磁體15和極齒6之間設置有密封介質。
[0064]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置還包括卡簧14、隔磁環、軸承10、定位環，所述的卡簧14設置兩個，分別位于左極靴環4的右側和右極靴環7的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧14之間存在間隙；所述的隔磁環和軸承10依次安裝在右極靴環7右側的軸I上;所述的軸承10設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。
[0065]所述的左極靴環4的左端面上設置環形凹槽1113，在環形凹槽III3內安裝橡膠圈。
[0066]所述的隔磁環包括內隔磁環9和外隔磁環8，內隔磁環9安裝于軸上，外隔磁環8安裝于外殼2的內壁上，內隔磁環9的外壁與外隔磁環8的內壁之間存在間隙，內隔磁環9和外隔磁環8的軸向長度相等。
[0067]所述的定位環包括內定位環12和外定位環13，內定位環12安裝于軸上，外定位環13安裝于外殼2的內壁上，內定位環12的外壁和外定位環13的內壁之間存在間隙，內定位環12和外定位環13的軸向長度相等。
[0068]所述的左極靴環4上的環形凹槽117的個數為8個，環形凹槽117的軸向深度為30mm，其徑向高度為8mm。
[0069]所述的右極靴環7上的極齒6個數為8個，極齒6的徑向高度為8_。
[0070]所述的右極靴環7上的環形凹槽1115的個數為7個，環形凹槽1115的軸向深度為
0.7_30mm，其徑向高度為8mm。
[0071 ]所述的軸向充磁型永磁體15與極齒6互相對應的端面之間的距離為5mm。
[0072]本實施例所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置的安裝過程如實施例1所述。
【主權項】
1.一種混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，包括外殼(2)、左極靴環(4)、右極靴環(7)、永磁體;其特征在于: 所述的左極靴環(4)安裝于軸(I)左前端的外壁上，所述的右極靴環(7)安裝于左極靴環(4)之后的軸(I)的外壁上； 所述的左極靴環(4)的右端面沿軸(I)的軸向設有兩個以上的環形凹槽1(17)，所述的環形凹槽1(17)內有軸向充磁型永磁體1(5)，所述的相鄰的兩個環形凹槽1(17)中的軸向充磁型永磁體1(5)的極性相反;所述的右極靴環(7)的左端面上設置有與環形凹槽1(17)數量一致的極齒(6)，所述的極齒(6)沿軸(I)的軸向設置，對應環形凹槽1(17)的位置;所述的極齒(6)之間為環形凹槽11(15)，所述的環形凹槽11(15)內安裝徑向充磁型永磁體11(16)，相鄰的兩個環形凹槽II (15)內的徑向充磁型永磁體II (16)極性相反;所述的軸向充磁型永磁體I (5 )和極齒(6 )之間設置有密封介質。2.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:還包括卡簧(14)，所述的卡簧(14)設置兩個，分別位于左極靴環(4)的右側和右極靴環(7)的左側，用于對極靴環進行軸向定位，兩個卡簧(14)之間存在間隙。3.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:還包括隔磁環、軸承(10)、定位環，所述的隔磁環和軸承(10)依次安裝在右極靴環(7)右側的軸(I)上；所述的軸承(10)設置兩個，兩個軸承之間設置定位環。4.如權利要求3所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的隔磁環包括內隔磁環(9)和外隔磁環(8)，內隔磁環(9)安裝于軸上，外隔磁環(8)安裝于外殼(2)的內壁上，內隔磁環(9)的外壁與外隔磁環(8)的內壁之間存在間隙，內隔磁環(9)和外隔磁環(8)的軸向長度相等。5.如權利要求4所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的定位環包括內定位環(12)和外定位環(13)，內定位環(12)安裝于軸上，外定位環(13)安裝于外殼(2)的內壁上，內定位環(12)的外壁和外定位環(13)的內壁之間存在間隙，內定位環(12)和外定位環(13)的軸向長度相等。6.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的左極靴環(4)上的環形凹槽1(17)的個數為2-8個，環形凹槽1(17)的軸向深度為0.7-30mm，其徑向高度為2_8mm。7.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的右極靴環(7)上的極齒(6)個數為2-8個，極齒(6)的徑向高度為2-8_。8.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的右極靴環(7)上的環形凹槽11(15)的個數為1-7個，環形凹槽11(15)的軸向深度為0.7-30mm，其徑向高度為2_8mm。9.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的軸向充磁型永磁體1(5)與極齒(6)互相對應的端面之間的距離為0.l-5mm。10.如權利要求1所述的混合供磁型端面式磁性流體密封裝置，其特征在于:所述的左極靴環(4)的左端面上設置環形凹槽111(3)，在環形凹槽111(3)內安裝橡膠圈。
【文檔編號】F16J15/43GK205663886SQ201620482784
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發明人】楊小龍, 徐武彬, 高尚晗
【申請人】廣西科技大學