本實用新型屬于磁流體密封技術領域,具體地說,涉及一種可滑動的磁流體密封裝置。
背景技術:
磁流體,又稱磁性液體、鐵磁流體或磁液,是一種新型的功能材料,它既具有液體的流動性又具有固體磁性材料的磁性,是由直徑為納米量級 (10 納米以下 ) 的磁性固體顆粒、基載液 ( 也叫媒體 ) 以及界面活性劑三者混合而成的一種穩定的膠狀液體。磁流體在靜態時無磁性吸引力,當外加磁場作用時,才表現出磁性,在實際中有著廣泛的應用,可應用于各種苛刻條件的磁流體密封。當磁流體注入磁場的間隙時,它可以充滿整個間隙,形成一種“液體的 O 型密封圈”,從而實現對被密封介質的磁流體密封。磁流體密封具有密封件之間無固體摩擦、密封件使用壽命長、可實現零泄漏等優點,其中,最主要的應用之一是用于對轉軸的密封,如真空密封 ( 離子注入機、X 射線衍射儀等 )、氣體密封 (X 射線管、CO2 激光器等)、液體密封( 深水泵、艦船螺旋推進器軸等) 以及防塵密封( 紡織機械、計算機硬盤等 ) 等。
如中國專利文獻CN102537367A公開了一種磁流體軸密封裝置,其主要由轉軸、非導磁金屬殼、磁極、永磁體、磁流體和橡膠圈組成;其中,兩個環形磁極由均由導磁材料制成,磁極內側圓周上加工有密封極齒。在所述磁流體軸密封裝置中,非導磁金屬殼用于固定磁流體軸密封裝置的各個組成部件,以及將磁流體軸密封裝置緊固到需要密封的器件開口處;磁極、永磁體和磁流體設在非導磁金屬殼與被密封的轉軸之間;轉軸軸向貫穿非導磁金屬殼、磁極和永磁體;兩個磁極圍繞轉軸分別位于非導磁金屬殼兩端,之間設有一個提供磁場的環形永磁體;磁極與非導磁金屬殼之間的間隙以及非導磁金屬殼與被密封器件開口接觸部位之間的間隙分別用橡膠圈密封。
但是,當該磁流體軸密封裝置中的轉軸既需要旋轉運動,又需要做軸向滑動時,其會存在以下問題:在轉軸的軸向滑動或者旋轉滑動復合運動過程中,隨著轉軸的滑動,原先附存于磁極與轉軸的間隙間磁流體會沿滑動方向進行擴展,因此該間隙內的磁流體發生流體,最終導致磁流體軸密封裝置失去密封效果。
技術實現要素:
為此,本實用新型所要解決的技術問題在于現有技術中的磁流體軸密封裝置在軸向滑動或旋轉滑動復合運動過程中存在磁流體流失而致使密封失效的缺陷;進而提供一種可以避免因磁流體發生流失而致使密封失效的可滑動的磁流體密封裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型的可滑動的磁流體密封裝置,其包括主軸、殼體、滑動套設在所述主軸行的磁流體密封部件、以及壓蓋;還包括用于補充所述磁流體密封部的磁流體的磁流體補充結構,以及對所述主軸與所述磁流體密封部件之間的相對滑動進行限位的限位結構。
所述磁流體密封部件包括多個極靴、設于相鄰兩個所述極靴之間的多個永磁體,設于所述極靴與所述主軸之間的磁流體,以及第一軸承、第二軸承;
所述壓蓋、所述殼體和所述主軸形成一端開口且用于安裝所述磁流體密封部件的安裝腔;所述殼體在開口端處成型有內階梯面,所述第一軸承設與所述內階梯面相配合的外階梯面,所述第一軸承套設置所述主軸上且通過所述外階梯面與所述內階梯面的配合閉合所述開口端,所述壓蓋靠近另一端的所述第二軸承并在所述殼體的配合下將所述磁流體密封部件限定在所述安裝腔內。
所述磁流體補充結構包括設于所述殼體上的磁流體加注孔,所述磁流體加注孔與所述安裝腔連通。
所述磁流體加注孔設于所述第二軸承上方,所述第二軸承上還成型便于所述磁流體加注孔內的磁流體進入所述安裝腔內的輔助通道。
所述第一軸承與所述主軸之間、所述第二軸承與所述主軸之間都設有防塵圈。
所述極靴包括多個中間極靴以及兩個端極靴。
所述端極靴處還設有收集磁環。
所述主軸設為導磁軸,所述殼體設為不導磁殼體。
所述限位結構包括設于所述主軸一端的凸起部,以及設于所述主軸另一端的限位螺母。
所述凸起部和/或所述限位螺母靠近所述磁流體密封部件的一側還設有緩沖墊。
本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
在本實用新型中,所述主軸與所述磁流體密封部件之間存在相對往復滑動,為了避免出現因滑動過程中磁流體發生流失而致使所述磁流體密封部件失去密封作用的情況,通過設置所述磁液補充結構對所述磁流體密封部件進行及時補充,保證所述所述磁流體密封部件的極靴和所述主軸之間始終能形成完整的磁流體O型密封圈。
附圖說明
為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解,下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖,對本實用新型作進一步詳細的說明,其中
圖1是本實用新型所述的可滑動的磁流體密封裝置示意圖;
圖中附圖標記表示為:1-主軸;2-殼體;3-壓蓋;4-中間極靴;5-端極靴;6-永磁體;7-第一軸承;8-第二軸承;9-磁流體加注孔;10-防塵圈;11-凸起部;12-限位螺母;13-緩沖墊。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是,此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限制本實用新型。
如圖1所示,本實施例的可滑動的磁流體密封裝置,其包括主軸1、殼體2、滑動套設在所述主軸1行的磁流體密封部件、以及壓蓋3;還包括用于補充所述磁流體密封部的磁流體的磁流體補充結構,以及對所述主軸1與所述磁流體密封部件之間的相對滑動進行限位的限位結構。
在本實施例中,所述主軸1與所述磁流體密封部件之間存在相對往復滑動,為了避免出現因滑動過程中磁流體發生流失而致使所述磁流體密封部件失去密封作用的情況,通過設置所述磁液補充結構對所述磁流體密封部件進行及時補充,保證所述所述磁流體密封部件的極靴和所述主軸1之間始終能形成完整的磁流體O型密封圈。
也就是說,本實施例的所述殼體2、所述壓蓋3和所述磁流體密封部件所形成的整體轉動套設在所述主軸1上,且與所述主軸1之間存在相對滑動;滑動時,所述磁流體密封部件與所述主軸1之間的間隙位置會不斷發生變化,使得設于間隙間的磁流體會沿相對滑動方向進行擴展,此時若磁流體含量不夠充分,將致使間隙間的磁流體發生一定程度的流失,即磁流體不能及時填滿位置不斷發生變化的間隙,從而不能及時在所述磁流體密封部件與所述主軸1之間形成磁流體O型密封圈,使得所述磁流體密封部件失去密封性能;本實施例通過設置所述磁液補充結構對所述磁流體密封部件中的磁流體進行補充,從而保證磁流體的含量充分,使得磁流體始終能夠在所述主軸1和所述所述磁流體密封部件的極靴之間形成完整的磁流體O型密封圈,保證滑動過程中所述磁流體密封部件的良好密封性能。同時,所述限位結構對上述相對滑動進行限位,防止相對滑動過程中所述磁流體密封部件和所述主軸1之間發生分離,或者防止相對滑動的行程超出預設行程。
其中,作為優選的實施方式,所述主軸1設為導磁軸,所述殼體2設為不導磁殼體2。
具體地,所述磁流體密封部件包括多個極靴、設于相鄰兩個所述極靴之間的多個永磁體6,設于所述極靴與所述主軸1之間的磁流體,以及第一軸承7、第二軸承8;
所述壓蓋3、所述殼體2和所述主軸1形成一端開口且用于安裝所述磁流體密封部件的安裝腔;所述殼體2在開口端處成型有內階梯面,所述第一軸承7設與所述內階梯面相配合的外階梯面,所述第一軸承7套設置所述主軸1上且通過所述外階梯面與所述內階梯面的配合閉合所述開口端,所述壓蓋3靠近另一端的所述第二軸承8并在所述殼體2的配合下將所述磁流體密封部件限定在所述安裝腔內。在本實施例中,所述殼體2的一端通過所述第一軸承7進行封閉,另一端通過所述壓蓋3進行封閉,從而將所述磁流體密封部件限定在所述安裝腔內。
在上述實施例的基礎上,本實施例的所述磁流體補充結構包括設于所述殼體2上的磁流體加注孔9,所述磁流體加注孔9與所述安裝腔連通。即通過所述磁液補充孔向所述安裝腔內補充磁流體,補充后的所述磁流體在磁場作用下積聚在所述極靴與所述主軸1之間的間隙中,使得該間隙中始終能夠形成完整的磁流體O型密封圈;本實施例的所述極靴包括兩個所述端極靴5和三個中間極靴4,每個所述極靴、所述永磁體6、具有導磁功能的主軸1以及磁流體共同形成單獨的磁回路,磁束集中在所述主軸1與所述極靴的間隙處,并把加注在所述安裝腔內的磁流體加以集中,在所述主軸1上形成多個磁流體O型密封圈,將所述主軸1與極靴之間的間隙全部封閉而達到密封的效果。
作為優選的實施方式,所述磁流體加注孔9設于所述第二軸承8上方,所述第二軸承8上還成型便于所述磁流體加注孔9內的磁流體進入所述安裝腔內的輔助通道。
進一步,所述第一軸承7與所述主軸1之間、所述第二軸承8與所述主軸1之間都設有防塵圈10;所述端極靴5處還設有收集磁環。在本實施例中,優選所述防塵圈10為唇形密封圈;在相對滑動過程中,磁流體處于軸向剪切狀態,所以間隙間的磁流體在滑動過程容易被帶走,或者說容易發生擴展,進而通過設置所述防塵圈10和所述收集磁環,來收集被帶走或者已發生擴展的磁流體。
進一步地,所述限位結構包括設于所述主軸1一端的凸起部11,以及設于所述主軸1另一端的限位螺母12;其中,所述凸起部11和/或所述限位螺母12靠近所述磁流體密封部件的一側還設有緩沖墊13。在本實施例中,通過設于所述主軸1上的所述凸起部11和所述限位螺母12來限定所述主軸1與所述磁流體密封部件之間的相對滑動;同時,所述緩沖墊13可以在限位處緩沖該相對滑動。當然,還可以將所述限位結構設為其他部件或結構,如設為傳感器等。
如此設置時,還可以在所述殼體2上設置多個磁流體加注孔,盡量使得每一個磁回路具有一個磁流體加注孔,保證每個回路中磁流體的用量。
當然,本實施例中與現有技術相同的設置,如每個極靴、每個軸承與所述殼體2之間都設置橡膠密封圈等,因其屬于現有技術,所以不再在此一一贅述。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說,在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。