本发明专利技术旨在提供了一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括壳体、左极靴、中间极靴、右极靴；所述的中间极靴套装于轴上，左极靴位于中间极靴的左侧，右极靴位于中间极靴的右侧；所述的左极靴的内圆面左侧上设有凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面与中间极靴左端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴的左端面之间留有间隙；所述的凸环Ⅰ的右端面上设有一组以上的极齿Ⅰ，极齿Ⅰ沿轴向伸入环形凹槽Ⅰ内，与环形凹槽Ⅰ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；本发明专利技术对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在较大离心力影响密封装置耐压性能的难题，使得该密封技术成功运用于大轴径高速旋转的场合中。高速旋转的场合中。
【技术实现步骤摘要】
一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置
[0001]本专利技术属于机械工程密封领域 ，具体涉及一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置。
技术介绍
[0002]磁流体密封属于无接触式密封，因具有良好的化学和物理性能而得到广泛的应用。磁性液体密封技术是一种利用磁性液体对外加磁场的响应特性从而将其牢牢固定在密封间隙内，形成类似“O”型密封圈以抵抗其两侧压差的密封技术。
[0003]现有的磁流体密封装置相对普通磁性流体密封而言，现有密封装置密封性能因为减小了离心力对密封性能的影响从而得到极大的提高。然而，在高速轴或轴径大于500mm的低速转轴如船舶主轴等要求大的密封间隙条件下，由于离心力的作用会导致磁液流失，磁流体的密封性能降低，因此减小离心力对磁性液体密封耐压性能的影响是当前研究的热点问题之一。
技术实现思路
[0004]本专利技术旨在提供一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，从而解决现有密封装置存在较大离心力影响密封装置耐压性能的难题，使得该密封技术成功运用于大轴径高速旋转的场合中。
[0005]本专利技术的技术方案如下：一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括外壳、左极靴、中间极靴、右极靴；所述的中间极靴套装于轴上，左极靴位于中间极靴的左侧，右极靴位于中间极靴的右侧；所述的左极靴、右极靴设于外壳的内圆面上，左极靴、右极靴的内圆面与中间极靴的外圆面之间留有间隙；所述的左极靴与右极靴之间设有永磁体，永磁体设于外壳的内圆面上；所述的永磁体的左端面与左极靴的右端面外圆周部接触，左端面与右极靴的左端面外圆周部接触；所述的中间极靴的外圆面与永磁体内圆面相对应并且留有间距；所述的中间极靴的左端面和右端面均为阶梯环面；所述的中间极靴左端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅰ，右端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅱ；所述的左极靴的内圆面左侧上设有凸环Ⅰ，凸环Ⅰ的右端面与中间极靴左端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴的左端面之间留有间隙；所述的凸环Ⅰ的右端面上设有一组以上的极齿Ⅰ，极齿Ⅰ沿轴向伸入环形凹槽Ⅰ内，与环形凹槽Ⅰ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴左端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅱ，所述的极齿Ⅱ沿轴向向凸环Ⅰ的右端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的右极靴的内圆面右侧上设有凸环Ⅱ，凸环Ⅱ的左端面为与中间极靴右端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴右端面之间留有间隙；
所述的凸环Ⅱ的左端面上设有一组以上的极齿Ⅲ，极齿Ⅲ沿轴向伸入环形凹槽Ⅱ内，环形凹槽Ⅱ的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴右端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅳ，极齿Ⅳ轴向向凸环Ⅱ的左端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体。
[0006]进一步地，所述的中间极靴的左端面和右端面的阶梯结构相互对称；所述的中间极靴的左端面和右端面的级阶梯环数量分别为2~4个。
[0007]进一步地，所述的永磁体为轴向充磁型永磁体。
[0008]进一步地，所述的极齿Ⅰ、极齿Ⅲ的轴向截面均为矩形结构。
[0009]进一步地，所述左极靴、右极靴的外圆面上设有密封槽a，其内设有密封圈Ⅰ； 所述的中间极靴的内圆面上设有密封槽b，其内设有密封圈Ⅱ。
[0010]进一步地，所述的对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，还包括左轴承和右轴承，所述的左轴承设于左极靴的左侧，套装于轴上；所述的右轴承设于右极靴的右侧，套装于轴上，所述的左轴承、右轴承的外圈与外壳的内圆面固定连接；所述的左极靴的左端面与左轴承的右端面之间留有间距，右极靴的右端面与右轴承的左端面之间留有间距。
[0011]进一步地，所述的左极靴和左轴承之间设有左隔磁环，左隔磁环设于外壳的内圆面上；所述的左隔磁环的左端面与左轴承的右端面外圆周部接触，右端面与左极靴的左端面的外圆周部接触；所述的右极靴和右轴承之间设有右隔磁环，右隔磁环套装于轴的外圆面上；所述的右隔磁环的左端面与右极靴的右端面内圆周部接触，右端面与右轴承的左端面内圆周部接触。
[0012]进一步地，所述的中间极靴的左端面和右端面上最靠近轴的阶梯端面上分别设有套筒环，两个端面上的套筒环分别向左轴承和右轴承方向延伸与左轴承的右端面内圆周部接触、右轴承的左端面内圆周部接触；所述的凸环Ⅰ和凸环Ⅱ的内圆面分别与套筒环的外圆面之间留有间距。
[0013]进一步地，所述的外壳的右端设有端盖。
[0014]进一步地，所述的端盖左端面的外圆周处设有定位环，所述的定位环沿轴向向左延伸，与右轴承的右端面外圆周部接触。
[0015]本专利技术通过设计左右对称阶梯型的极靴，将极齿Ⅰ沿轴向设计在左极靴的右端面和右极靴的左端面的阶梯环面上；将极齿Ⅱ沿轴向设计在中间极靴的左右两端面的各级阶梯外圆周处；通过将极齿Ⅰ与极齿Ⅱ错开间隔的设置，使得密封间隙中磁流体密封环的耐压能力具有一定梯度，提高密封件整体耐压能力。
[0016]本专利技术的优选方案中间极靴的左右两端面为阶梯环面结构，其阶梯环面上设有环形凹槽，环形凹槽与左、右极靴端面上的极齿之间形成阶梯型嵌入式的密封间隙，减少了离心力对密封装置耐压性能的影响，提高了在大轴径高速旋转条件下磁性流体密封的耐压能力和密封可靠性，扩大了其安全工作范围。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置结构示意图；图中各部分名称及序号如下：
1
‑
轴、2
‑
外壳、3
‑
左极靴、4
‑
中间极靴、5
‑
右极靴、6
‑
左轴承、7
‑
左隔磁环、8
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凸环Ⅰ、9
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密封圈Ⅰ、10
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永磁体、11
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凸环Ⅱ、12
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定位环、13
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端盖、14
‑
套筒环、15
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极齿Ⅰ、16
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极齿Ⅱ、17
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环形凹槽Ⅰ、18
‑
密封圈Ⅱ、19
‑
环形凹槽Ⅱ、20
‑
极齿Ⅲ、21
‑
极齿Ⅳ、22
‑
左轴承、23
‑
右隔磁环。
具体实施方式
[0018]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式进一步详细描述，以下实施例用于说明本专利技术。
[0019]实施例1如图1所示，所述的对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括外壳2、左极靴3、中间极靴4、右极靴5；所述的中间极靴4套装于轴1上，左极靴3位于中间极靴4的左侧，右极靴5位于中间极靴4的右侧；所述的左极靴3、右极靴5设于外壳2的内圆面上，左极靴3、右极靴5的内圆面与中间极靴4的外圆面之间留有间隙；所述的左极靴3与右极靴5之间设有永磁体10，永磁体10设于外壳2的内圆面上；所述的永磁体10的左端面与左极靴3的右端面外圆周部的接触，左端面与右极靴5的左端面外圆周部接触；所述的中间极靴4的外圆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，包括外壳（2）、左极靴（3）、中间极靴（4）、右极靴（5），其特征在于：所述的中间极靴（4）套装于轴（1）上，左极靴（3）位于中间极靴（4）的左侧，右极靴（5）位于中间极靴（4）的右侧；所述的左极靴（3）、右极靴（5）设于外壳（2）的内圆面上，左极靴（3）、右极靴（5）的内圆面与中间极靴（4）的外圆面之间留有间隙；所述的左极靴（3）与右极靴（5）之间设有永磁体（10），永磁体（10）设于外壳（2）的内圆面上；所述的永磁体（10）的左端面与左极靴（3）的右端面外圆周部接触，左端面与右极靴（5）的左端面外圆周部接触；所述的中间极靴（4）的外圆面与永磁体（10）内圆面相对应并且留有间距；所述的中间极靴（4）的左端面和右端面均为阶梯环面；所述的中间极靴（4）左端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅰ（17），右端的各级阶梯的端面上分别设有环形凹槽Ⅱ（19）；所述的左极靴（3）的内圆面左侧上设有凸环Ⅰ（8），凸环Ⅰ（8）的右端面与中间极靴（4）左端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴（4）左端面之间留有间隙；所述的凸环Ⅰ（8）的右端面上设有一组以上的极齿Ⅰ（15），极齿Ⅰ（5）沿轴向伸入环形凹槽Ⅰ（17）内，与环形凹槽Ⅰ（17）的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴（4）左端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅱ（16），所述的极齿Ⅱ（16）沿轴向向凸环Ⅰ（8）的右端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的右极靴（5）的内圆面右侧上设有凸环Ⅱ（11），凸环Ⅱ（11）的左端面与中间极靴（4）右端面对应的阶梯环面，并且与中间极靴（4）右端面之间留有间隙；所述的凸环Ⅱ（11）的左端面上设有一组以上的极齿Ⅲ（20），极齿Ⅲ（20）沿轴向伸入环形凹槽Ⅱ（19）内，环形凹槽Ⅱ（19）的底面之间留有间隙，该间隙中设有磁流体；所述的中间极靴（4）右端的各级阶梯环面的外圆周处设有极齿Ⅳ（21），极齿Ⅳ（21）轴向向凸环Ⅱ（11）的左端面延伸，并与之留有间隙，该间隙中设有磁流体。2.如权利要求1所述的对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，其特征在于：所述的中间极靴（4）的左端面和右端面的阶梯结构相互对称；所述的中间极靴（4）的左端面和右端面的级阶梯环数量分别为2~4个。3.如权利要求1所述的对称阶梯型嵌入式磁流体密封装置，其特征在于：...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨小龙，石淼，关赢，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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