一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,该装置的定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、磁性液体密封密封组件、右隔磁环(16)、右轴承(17)顺序排列在外套(3)内,将磁性液体(10)注入磁铁(11)内环上后,再将轴套(1)装入上述零件的内孔中,用螺钉(18)将端盖(19)固定在外套(3)上,并压紧右轴承(17)的外圈,用螺钉(19)连接端盖(20)和轴套(1)。其中左极靴(9)、左密封圈(8)、磁铁(11)、右极靴(14)、右密封圈(15)、磁性液体(10)、轴套(1)组成磁性液体密封;磁铁(11)上加工有的直齿(12)以及直齿上加工出的侧齿(13)与轴套(1)实现迷宫密封。该装置不增加密封的轴向长度,结构简单,提高了磁性液体密封抗冲击能力,使磁性液体密封在一些压力波动大的恶劣耐压环境下也能使用。
1.一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,该装置包括:轴套(1)、橡胶密封圈(2)、外套(3)、通孔(4)、定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、左密封圈(8)、左极靴(9)、磁性液体(10)、设有直齿(12)且直齿(12)上加工有侧齿(13)的磁铁(11)、右极靴(14)、右密封圈(15)、右隔磁环(16)、右轴承(17)、螺钉(18)、端盖(19)和螺钉(20);左密封圈(8)、左极靴(9)、磁铁(11)、右极靴(14)、右密封圈(15)组成磁性液体密封密封组件,再将定位环(5)、左轴承(6)、左隔磁环(7)、磁性液体密封密封组件、右隔磁环(16)、右轴承(17)顺序排列在外套(3)内,将磁性液体(10)注入到磁铁(11)的内环上后,将轴套(1)装入磁性液体密封组件的内孔中,用螺钉(18)将端盖(19)固定在外套(3)上,并压紧右轴承(17)的外圈,用螺钉(20)连接端盖(19)和轴套(1);其中左密封圈(8)、左极靴(9)、磁性液体(10)、磁铁(11)、右极靴(14)、右密封圈(15)、轴套(1)组成磁性液体密封;磁铁(11)上设有的一排直齿(12)以及直齿(12)上的侧齿(13)与轴套(1)实现迷宫密封;其特征在于:在磁铁(11)的内环上加工有迷宫密封结构。
2.根据权利要求1所述的一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,其特征在于:迷宫密封结构的直齿(12)上开有侧齿(13)。技术领域
本发明涉及一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,属于机械密封领域,特别适用于密封介质压力波动大的气体密封。
背景技术
目前用在鼓风机上的密封绝大多是迷宫密封等传统密封,但是迷宫密封存在泄漏量大的问题,密封介质为易燃易爆气体时不宜采用迷宫密封。磁性液体密封具有结构简单、零泄漏、长寿命的优点,但如文献1(公开号为CN101799075A的专利)所述的磁性液体密封装置没有抗冲击性能,一旦现场员工操作不当导致密封介质压力超过磁性液体密封的极限耐压值时,会导致磁性液体密封失效,密封介质大量泄漏,对人体和环境造成极大危害;文献2(公开号为CN103115152A的专利)介绍了一种磁性液体与迷宫交替式组合密封,主要是针对阶梯轴的状况,且单纯的将极靴、磁铁与阶梯轴形成的迷宫空间并不是迷宫密封传统设计齿形时的比例参数,因此迷宫的节流性能不佳。因此若要在密封介质压力波动大的环境中使用磁性液体密封,就要设计出一种节流效果良好的磁性液体密封抗冲击装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是在密封介质为易燃易爆有毒气体,且压力波动大的情况下对该介质进行可靠的密封,使磁性液体密封在介质压力超过其极限耐压能力导致失效后,密封介质不会大量泄漏,提高磁性液体密封的耐冲击能力。本发明的技术方案是:一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,该装置的定位环、左轴承、左隔磁环、磁性液体密封密封组件、右隔磁环、右轴承顺序排列在外套内,将磁性液体注入到磁铁的内环上后,再将轴套装入上述零件的内孔中,用螺钉将端盖固定在外套上,并压紧右轴承的外圈,用螺钉连接端盖和轴套;其中左密封圈、左极靴、磁性液体、磁铁、右极靴、右密封圈、轴套组成磁性液体密封;磁铁上设有的一排直齿以及直齿上开设的侧齿与轴套实现迷宫密封。所述的磁铁上开设的迷宫结构具体表现为:突出的直齿上加工有侧齿;直齿顶端与轴套间的间隙范围h为0.25——1mm,所述的迷宫结构齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。本发明的有意效果是:本发明采用迷宫密封和磁性液体密封的组合密封方式,都是非接触密封,无摩擦,故使用寿命长;一旦密封介质的压力急剧增大冲破磁性液体密封,原本处于闲置的迷宫密封结构就起到作用,使气体因通过迷宫产生的阻力逐渐消耗气体的动能,将流量变小,减少泄漏量;迷宫密封的结构可分为直齿型和侧齿型,在迷宫密封结构的直齿上加开侧齿使节流效果更佳,能使泄漏量在传统迷宫密封的基础上降低20%左右,大大降低磁性液体密封失效后密封介质泄漏量,避免对人体和环境造成巨大危害。该发明不增加轴向长度,使磁性液体密封在密封介质为易燃易爆气体,并气体压力波动大的情况下也能使用。
附图说明
图1一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置示意图。图2迷宫结构为直齿的磁性液体密封装置示意图。图1中轴套1、橡胶密封圈2、外套3、通孔4、定位环5、左轴承6、左隔磁环7、左密封圈8、左极靴9、磁性液体10、磁铁11、直齿12、侧齿13、右极靴14、右密封圈15、右隔磁环16、右轴承17、螺钉18、端盖19和螺钉20。
具体实施方式
利用附图对本发明作进一步说明:一种磁铁上开迷宫结构的磁性液体密封装置,该装置包括:轴套1、橡胶密封圈2、外套3、通孔4、定位环5、左轴承6、左隔磁环7、左密封圈8、左极靴9、磁性液体10、设有直齿12且直齿12上加工有侧齿13的磁铁11、右极靴14、右密封圈15、右隔磁环16、右轴承17、螺钉18、端盖19和螺钉20。各组件之间的连接方式为:该装置的定位环5、左轴承6、左隔磁环7、磁性液体密封密封组件、右隔磁环16、右轴承17顺序排列在外套3内,将磁性液体10注入到磁铁11内环上后,再将轴套1装入上述零件的内孔中,用螺钉18将端盖19固定在外套3上,并压紧右轴承17的外圈,用螺钉20连接端盖19和轴套1;其中左密封圈8、左极靴9、磁性液体10、磁铁11、右极靴14、右密封圈15、轴套1组成磁性液体密封;磁铁11上设有的一排直齿12以及直齿12上的侧齿13与轴套1实现迷宫密封。所述的磁铁11上开设的迷宫结构具体表现为:突出的直齿12上加工有侧齿13,通过加开侧齿的方法来达到增加迷宫密封的热力学效应、摩阻效应,减少漏气的目的;直齿12与轴套1间的间隙范围h为0.25——1mm,h的大小明显大于极靴与轴套间的间隙大小,因此极靴与轴套间的间隙处的磁场强度更强,原本待在磁铁内环上的磁液就会移动到极靴与轴套间的间隙处;所述的迷宫结构齿形按照传统迷宫密封的参数比例设计。磁铁11上开设的迷宫结构也可以为附图2所示的只开直齿的迷宫密封结构,加工更简便,但是该结构的节流效果比有侧齿结构的效果差。被密封环境无特殊情况时,磁性液体密封起主要作用,迷宫密封闲置,实现被密封气体的零泄漏;一旦密封介质的压力急剧增大冲破磁性液体密封,原本处于闲置的迷宫密封结构就起到作用,泄漏气体因通过迷宫产生的阻力逐渐消耗气体的动能,将流量变小,使泄漏量处于可控制范围内,避免气体大量泄漏给人体和环境带来的巨大危害,增强了磁性液体密封对突发状况的抗冲击性,最终实现对压力波动大的介质的动密封。磁性液体的种类根据密封气体的不同选择不同基液的磁性液体,如密封气体为烷烃类气体时,可选用氟醚油基的磁性液体。橡胶圈2置于外套3左端面上的环形槽内。通孔4用于连接被密封的装置。轴套1的材料为导磁材料,外套3的材料为非导磁材料。