一种磁流体密封制造技术

本发明专利技术涉及一种磁流体密封，包括轴、外壳、极靴环和永久磁体。本发明专利技术提出了一种磁流体密封，使极靴环与轴或者外壳作为一个整体，取代了橡胶密封圈对极靴装配时产生的泄漏通道进行密封，该结构成功的使磁性液体密封摆脱了橡胶密封圈的限制，解决了其易磨损、易老化、在密封圈处会产生泄漏和对加工尺寸及精度要求严格等缺点，该结构使磁性液体密封在应用时不需考虑橡胶密封圈的使用限制，拓宽了磁性液体密封的应用范围，使磁性液体密封摆脱了橡胶密封圈的限制，实现了真正的零泄漏。实现了真正的零泄漏。实现了真正的零泄漏。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体密封


[0001]本专利技术属于机械工程密封领域，具体涉及一种磁流体密封。

技术介绍

[0002]磁流体密封是利用永磁体在密封间隙内产生磁场力将磁流体牢牢固定在密封间隙内，抵抗两侧的压差，从而达到密封的效果，但是在极靴外圆面和外壳内圆面之间的通道需要O型橡胶密封圈提供静密封，橡胶密封圈虽然具有结构简单、密封性能好等优点，但是并不能达到零泄漏的标准。
[0003]随着科技的发展，应用条件的复杂，在应用工况复杂的场合，比如高温、机械振动、撞击、化学腐蚀、反向磁场、辐射等，会对非磁性液体密封通道处常用的橡胶密封圈产生破坏，使得橡胶密封圈很难满足非磁性液体密封通道处静密封的要求，因此磁性液体密封需要摆脱橡胶密封圈的限制。

技术实现思路

[0004]本专利技术提出了一种磁流体密封，使极靴环与轴或者外壳作为一个整体，取代了橡胶密封圈对极靴装配时产生的泄漏通道进行密封，该结构成功的使磁性液体密封摆脱了橡胶密封圈的限制，解决了其易磨损、易老化、在密封圈处会产生泄漏和对加工尺寸及精度要求严格等缺点，该结构使磁性液体密封在应用时不需考虑橡胶密封圈的使用限制，拓宽了磁性液体密封的应用范围，使磁性液体密封摆脱了橡胶密封圈的限制，实现了真正的零泄漏。
[0005]本专利针对大量磁流体密封算例进行了有限元仿真和实验验证，对结果进行分析，得出了绕组匝数与电源电压范围的合理设计方案。
[0006]本专利技术的技术方案如下：所述的一种磁流体密封，包括轴、外壳、左极靴环、永久磁体和右极靴环；其特征在于：所述的轴由两个轴组成，永久磁体设于两个轴之间，其中永久磁体和绕组在径向位置上保持平行，两个轴通过联轴器连接或者与永磁体焊接形成一个整体以保证两个轴间的同轴度；所述的极靴环的数量至少为两个，这些极靴环的同时和轴的外圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴的一部分，结构为左极靴环结构，内圆面为光面，外圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向外壳的内圆面延伸，极靴环的外圆面和外壳的内圆面之间留有间隙，间隙的大小为0.05～3mm，该间隙中填充磁流体进行密封；或者这些极靴环同时和外壳的内圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴(1)的一部分，结构为右极靴环结构，外圆面为光面，内圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向轴的外圆面延伸，极靴环的内圆面和轴的外圆面之间留有间隙，间隙的大小为0.05～3mm，该间隙中填充磁流体进行密封；沿轴向相邻的左极靴环和右极靴环之间留有间距，轴向间距大于永磁体的轴向长度。
[0007]所述的一种磁流体密封，其特征在于：所述的永久磁体为具有高矫顽力的磁体材
料制成，所述的轴、外壳、左极靴环和右极靴环为导磁材料制成，他们和极靴环上的极齿结构共同组成磁回路，起到增强密封间隙极齿下磁场梯度的效果，产生的磁场力使磁流体形成O型环，达到密封效果。
[0008]所述的一种磁流体密封，其特征在于：还包括左端盖、右端盖和轴承，所述的左端盖、右端盖和轴承用来保证轴的轴向和径向定位，使永磁体和极靴间的空间位于同一径向位置，同时保证密封间隙的大小为0.05～3mm。
[0009]所述的一种磁流体密封，其特征在于：所述的轴承套装于轴(1)上，轴承的外圆面与外壳内壁上相接触。
附图说明
[0010]图1为本专利技术提供的一种磁流体密封的结构示意图，图中各序号标示及对应的名称如下：1
‑
轴、2
‑
左端盖、3
‑
外壳、4
‑
左极靴环、5
‑
永久磁体、6
‑
右极靴环、7
‑
轴承、8
‑
右端盖。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0012]如图1所示，所述的一种磁流体密封，包括轴、外壳、左极靴环、永久磁体和右极靴环；其特征在于：所述的轴由两个轴组成，永久磁体设于两个轴之间，其中永久磁体和绕组在径向位置上保持平行，两个轴通过联轴器连接或者与永磁体焊接形成一个整体以保证两个轴间的同轴度；所述的极靴环的数量至少为两个，这些极靴环的同时和轴的外圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴的一部分，结构为左极靴环结构，内圆面为光面，外圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向外壳的内圆面延伸，极靴环的外圆面和外壳的内圆面之间留有间隙，间隙的大小为0.05～3mm，该间隙中填充磁流体进行密封；或者这些极靴环同时和外壳的内圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴(1)的一部分，结构为右极靴环结构，外圆面为光面，内圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向轴的外圆面延伸，极靴环的内圆面和轴的外圆面之间留有间隙，间隙的大小为0.05～3mm，该间隙中填充磁流体进行密封；沿轴向相邻的左极靴环和右极靴环之间留有间距，轴向间距大于永磁体的轴向长度。
[0013]2.所述的一种磁流体密封，其特征在于：所述的永久磁体为具有高矫顽力的磁体材料制成，所述的轴、外壳、左极靴环和右极靴环为导磁材料制成，他们和极靴环上的极齿结构共同组成磁回路，起到增强密封间隙极齿下磁场梯度的效果，产生的磁场力使磁流体形成O型环，达到密封效果。
[0014]所述的一种磁流体密封，其特征在于：还包括左端盖、右端盖和轴承，所述的左端盖、右端盖和轴承用来保证轴的轴向和径向定位，使永磁体和极靴间的空间位于同一径向位置，同时保证密封间隙的大小为0.05～3mm。
[0015]所述的一种磁流体密封，其特征在于：所述的轴承套装于轴(1)上，轴承的外圆面与外壳内壁上相接触。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁流体密封，包括轴(1)、外壳(3)、左极靴环(4)、永久磁体(5)和右极靴环(6)；其特征在于：所述的轴(1)由两个轴组成，永久磁体(5)设于两个轴(1)之间，其中永久磁体和绕组(5)在径向位置上保持平行，两个轴通过联轴器连接或者与永磁体焊接形成一个整体以保证两个轴间的同轴度；所述的极靴环的数量至少为两个，这些极靴环的同时和轴(1)的外圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴(1)的一部分，结构为左极靴环(4)结构，内圆面为光面，外圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向外壳(3)的内圆面延伸，极靴环的外圆面和外壳(3)的内圆面之间留有间隙，间隙的大小为0.05～3mm，该间隙中填充磁流体进行密封；或者这些极靴环同时和外壳(3)的内圆面通过一体式加工或者焊接的方法作为一个整体，所述的极靴环是轴(1)的一部分，结构为右极靴环(6)结构，外圆面为光面，内圆面上设有极齿，极齿的数量为4～10个，极齿沿径向向轴(1)的外圆面延伸，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉伟，李德才，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：