具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置论文和设计-李德才

全文摘要

本实用新型公开了一种具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置。所述磁性液体密封装置包括轴壳、转轴、轴套、两个轴承、第一极靴、第二极靴和永磁体。轴壳内设有轴室，转轴可转动地设在轴室内。轴套套设在转轴上，两个轴承分别套设在轴套上且邻近轴室的内端设置。第一极靴外套在轴套上，第一极靴的第一极齿的齿顶面与轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体。第二极靴外套在轴套上，第二极靴的第二极齿包括多个平齿和至少一个斜齿，斜齿的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套的方向延伸的斜面，永磁体套设在轴套上。本实用新型实施例的磁性液体密封装置提升了防止非磁性物质污染的功能。

主设计要求

1.一种具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，包括：轴壳，所述轴壳内设有轴室，所述轴室两端分别为内端和外端；转轴，转轴可转动地设在所述轴室内，并且所述转轴由所述轴室的外端伸入到所述轴室的内端；轴套，所述轴套套设在所述转轴上；两个轴承，所述两个轴承分别套设在所述轴套上且邻近所述轴室的内端设置；第一极靴，所述第一极靴外套在所述轴套上，所述第一极靴位于所述两个轴承的朝向外端的一侧，所述第一极靴的内周壁上设有多个第一极齿，每个所述第一极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体；第二极靴，所述第二极靴外套在所述转轴上，所述第二极靴位于所述第一极靴的朝向外端的一侧，所述第二极靴的内周壁上设有多个第二极齿，至少部分所述第二极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体，多个所述第二极齿包括多个平齿和至少一个斜齿，所述斜齿位于所述平齿的朝向外端的一侧，所述斜齿的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离所述轴套的方向延伸的斜面；永磁体，所述永磁体套设在所述转轴上，且位于所述第一极靴和所述第二极靴之间。

设计方案

1.一种具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，包括：

轴壳，所述轴壳内设有轴室，所述轴室两端分别为内端和外端；

转轴，转轴可转动地设在所述轴室内，并且所述转轴由所述轴室的外端伸入到所述轴室的内端；

轴套，所述轴套套设在所述转轴上；

两个轴承，所述两个轴承分别套设在所述轴套上且邻近所述轴室的内端设置；

第一极靴，所述第一极靴外套在所述轴套上，所述第一极靴位于所述两个轴承的朝向外端的一侧，所述第一极靴的内周壁上设有多个第一极齿，每个所述第一极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体；

第二极靴，所述第二极靴外套在所述转轴上，所述第二极靴位于所述第一极靴的朝向外端的一侧，所述第二极靴的内周壁上设有多个第二极齿，至少部分所述第二极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体，多个所述第二极齿包括多个平齿和至少一个斜齿，所述斜齿位于所述平齿的朝向外端的一侧，所述斜齿的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离所述轴套的方向延伸的斜面；

永磁体，所述永磁体套设在所述转轴上，且位于所述第一极靴和所述第二极靴之间。

2.根据权利要求1所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，所述斜齿的齿顶面与所述轴套的轴线之间的夹角为a，a满足关系式：5°≤a≤9°。

3.根据权利要求1所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，每个所述平齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间均吸附有磁性液体，所述斜齿为多个，位于所述第二极靴最内端的所述斜齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附磁性液体，其余位于所述第二极靴的所述斜齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间不吸附磁性液体。

4.根据权利要求1所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括：两个密封圈，其中一个所述密封圈位于所述第一极靴和所述轴壳之间，另一个所述密封圈位于所述第二极靴与所述轴壳之间。

5.根据权利要求1所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括两个第一调整垫圈，其中一个所述第一调整垫圈位于所述两个轴承之间，另一个所述第一调整垫圈位于所述第一极靴和与其临近设置的所述轴承之间。

6.根据权利要求1所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，所述轴壳的内端形成有第一凸起，其中一个所述轴承与所述第一凸起之间设有第二调整垫圈，所述轴壳的外端连接有法兰，所述法兰具有伸入到所述轴室的第二凸起。

7.根据权利要求6所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，还包括第三调整垫圈，所述第三调整垫圈位于所述第二凸起与所述第二极靴之间。

8.根据权利要求1-7中任一项所述具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，所述永磁体采用钕铁硼、钐钴、铁钴镍中的一种材料制成。

9.根据权利要求1-7中任一项所述具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间的间隙为b1，b1的取值范围为0.1mm-0.2mm，所述第二极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间的间隙为b2，b2的取值范围为0.1mm-0.2mm。

10.根据权利要求9所述具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，其特征在于，所述第一极齿的宽度范围为b1的3到5倍，所述第一极齿的高度范围为b1的20到30倍；所述第二极齿的宽度范围为b2的3到5倍，所述第二极齿的高度范围为b2的20到30倍。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于机械工程密封技术，特别适用于粉尘等非磁性物质较多环境下的磁性液体密封。

背景技术

磁性液体密封技术由于具有零泄漏、无机械磨损，寿命长，结构简单等优点逐渐被越来越多的行业所使用。但是在使用过程中，难免有粉尘等非磁性物质进入到磁性液体密封装置中，影响磁性液体密封效果和使用寿命。现有技术中公开了一种具有自清洁功能的磁性液体密封装置，该装置将右极靴放在右轴承的左侧，在右侧进入的杂质会先进入右轴承，右轴承被污染，而且改变极靴的形状不能防止杂质进入磁性液体，没有起到防止磁性液体密封装置污染的目的。

本实用新型所要解决的技术问题是，现有的磁性液体密封装置中，尤其是粉尘等非磁性物质较多环境下使用的密封装置，难免有非磁性物质进入到磁性液体密封装置中对密封装置造成污染，导致密封效果和使用寿命下降。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，所述磁性液体密封装置具有较好的防止非磁性物质污染的功能。

根据本实用新型实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，包括：轴壳，所述轴壳内设有轴室，所述轴室两端分别为内端和外端；转轴，转轴可转动地设在所述轴室内，并且所述转轴由所述轴室的外端伸入到所述轴室的内端；轴套，所述轴套套设在所述转轴上；两个轴承，所述两个轴承分别套设在所述轴套上且邻近所述轴室的内端设置；第一极靴，所述第一极靴外套在所述轴套上，所述第一极靴位于所述两个轴承的朝向外端的一侧，所述第一极靴的内周壁上设有多个第一极齿，每个所述第一极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体；第二极靴，所述第二极靴外套在所述轴套上，所述第二极靴位于所述第一极靴的朝向外端的一侧，所述第二极靴的内周壁上设有多个第二极齿，至少部分所述第二极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体，多个所述第二极齿包括多个平齿和至少一个斜齿，所述斜齿位于所述平齿的朝向外端的一侧，所述斜齿的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离所述轴套的方向延伸的斜面；永磁体，所述永磁体套设在所述轴套上，且位于所述第一极靴和所述第二极靴之间。

根据本实用新型实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，由于第一极靴和第二极靴均位于两个轴承的外端，从而较好地避免了非磁性物质进入到两个轴承中出现污染轴承的现象发生。与此同时，第二极靴的位于外端的第二极齿形成为斜齿，斜齿的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套的方向延伸的斜面，增加了永磁体在磁性液体中产生的磁场强度梯度，增强了磁性密封装置的防止非磁性物质污染的功能。

在一些实施例中，所述斜齿的齿顶面与所述轴套的轴线之间的夹角为a，a满足关系式：5°≤a≤9°。

在一些实施例中，每个所述平齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间均吸附有磁性液体，所述斜齿为多个，位于所述第二极靴最内端的所述斜齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间吸附磁性液体，其余位于所述第二极靴的斜齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间不吸附磁性液体。

在一些实施例中，所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，还包括：两个密封圈，其中一个所述密封圈位于所述第一极靴和所述轴壳之间，另一个所述密封圈位于所述第二极靴与所述轴壳之间。

在一些实施例中，所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，还包括两个第一调整垫圈，其中一个所述第一调整垫圈位于所述两个轴承之间，另一个所述第一调整垫圈位于所述第一极靴和与其临近设置的所述轴承之间。

在一些实施例中，所述轴壳的内端形成有第一凸起，其中一个所述轴承与所述第一凸起之间设有第二调整垫圈，所述轴壳的外端连接有法兰，所述法兰具有伸入到所述轴室的第二凸起。

在一些具体的实施例中，所述的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置，还包括第三调整垫圈，所述第三调整垫圈位于所述第二凸起与所述第二极靴之间。

在一些实施例中，所述永磁体采用钕铁硼、钐钴、铁钴镍中的一种材料制成。

在一些实施例中，所述第一极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间的间隙为b1，b1的取值范围为0.1mm-0.2mm，所述第二极齿的齿顶面与所述轴套的外周面之间的间隙为b2，b2的取值范围为0.1mm-0.2mm。

在一些具体的实施例中，所述第一极齿的宽度范围为b1的3到5倍，所述第一极齿的高度范围为b1的20到30倍；所述第二极齿的宽度范围为b2的3到5倍，所述第二极齿的高度范围为b2的20到30倍。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和\/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例的磁性液体密封装置的整体结构示意图。

图2是本实用新型实施例的第一极靴与转轴的配合处的结构示意图。

图3是本实用新型实施例的第二极靴与转轴的配合处的结构示意图。

图4是本实用新型另一实施例的第二极靴与转轴的配合处的结构示意图。

附图标记：

磁性液体密封装置100、

轴壳1、轴室101、第一凸起102、螺栓孔103、

转轴2、

轴套3、

轴承4、

第一极靴5、第一极齿501、

第二极靴6、第二极齿601、平齿6011、斜齿6012、

永磁体7、

密封圈8、

第一调整垫圈9、

第二调整垫圈10、

第三调整垫圈11、

法兰12、第二凸起1201、

磁性液体13。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100的具体结构。

如图1所示，根据实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100包括：轴壳1、转轴2、轴套3、两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6和永磁体7。

具体而言，轴壳1内设有轴室101，轴室101两端分别为内端和外端。转轴2可转动地设在轴室101内，并且转轴2由轴室101的外端伸入到轴室101的内端。两个轴承4分别套设在轴套3上且邻近轴室101的内端设置。第一极靴5外套在轴套3上，第一极靴5位于两个轴承4的朝向外端的一侧，第一极靴5的内周壁上设有多个第一极齿501，每个第一极齿501的齿顶面与轴套3的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体13(如图2所示，图2中的f即代表轴套3的外周面)。第二极靴6外套在轴套3上，第二极靴6位于第一极靴5的朝向外端的一侧，第二极靴6的内周壁上设有多个第二极齿601，至少部分第二极齿601的齿顶面与轴套3的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体13(如图3-图4所示，图3及图4中的f即代表轴套3的外周面)，多个第二极齿601包括多个平齿6011和至少一个斜齿6012，斜齿6012位于平齿6011的朝向外端的一侧，斜齿6012的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套3的方向延伸的斜面，永磁体7套设在轴套3上，且位于第一极靴5和第二极靴6之间。

可以理解的是，由于第一极靴5和第二极靴6均位于两个轴承4的朝向外端的一侧，第一极齿501与轴套3之间的磁性液体13及第二极齿601与轴套3之间的磁性液体13较好的密封作用，从而较好地避免了非磁性物质进入到两个轴承4中出现污染轴承4的现象发生。

需要说明的是，由于第二极齿601中包括至少一个位于外端的斜齿6012，且斜齿6012的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套3的方向延伸的斜面，第二极齿601的形状发生变化，使得永磁体7在磁性液体13中产生磁场强度梯度，磁性液体13对非磁性物质有向外端的磁浮力的作用。这样整个密封装置对于外界进入的非磁性物质会产生向外端的力，达到防止非磁性物质污染目的，改善了密封效果，增加了轴承4的使用寿命，同时更适用于恶劣化境下的磁性液体13密封。

根据本实用新型实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100，由于第一极靴5和第二极靴6均位于两个轴承4的外端，从而较好地避免了非磁性物质进入到两个轴承4中出现污染轴承4的现象发生。与此同时，第二极靴6的位于外端的第二极齿601形成为斜齿6012，斜齿6012的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套3的方向延伸的斜面，增加了永磁体7在磁性液体13中产生的磁场强度梯度，增强了磁性密封装置的防止非磁性物质污染的功能。

需要额外说明的是，本实用新型实施例的中磁性液体13的种类可以根据密封气体和温度环境的不同，选择不同基液的磁性液体13，在装配时一次注入到第一极靴5、第二极靴6与轴套3之间的间隙中。在真空密封环境时选用煤油或碳氢化合物或二脂类基载液，在耐酸耐碱密封环境下选用氟碳基载液。在低温密封环境下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二脂类基载液。由此，本实用新型实施例的磁性液体密封装置100可根据实际情况选择磁性液体的种类，从而扩大了磁性液体密封装置100的实用范围。

此外，本实用新型的实施例中的第一极靴5和第二极靴6的材料可以选用电工纯铁，当然在本实用新型的其他实施例中，第一极靴5和第二极靴6的材料可以根据实际情况做出选择，并不限于电工纯铁。与此同时，第一极齿501和第二极齿601的极数级数根据密封的压差条件确定，每级的密封能力为0.5大气压。

在一些实施例中，斜齿6012的齿顶面与轴套3的轴线之间的夹角为a，a满足关系式：5°≤a≤9°。可以理解的是，根据实验结果表明，当斜齿6012的齿顶面与轴套3的轴线之间的夹角范围在5°-9°之间，更有利于增加永磁体7在磁性液体13中产生的磁场强度梯度，从而更好地增强磁性液体密封装置100的密封效果。当然，在本实用新型的其他实施例中，斜齿6012的齿顶面与轴套3的轴线之间的夹角还可以根据实际需要做出选择并不限于上述范围。

在一些实施例中，如图4所示，每个平齿6011的齿顶面与轴套3的外周面之间均吸附有磁性液体13，斜齿6012为多个，位于第二极靴6最内端的斜齿6012的齿顶面与所述轴套3的外周面之间吸附磁性液体13，其余位于第二极靴6的斜齿6012的齿顶面与轴套3的外周面之间不吸附磁性液体。这里需要说明的是，第二极靴6的其余斜齿6012的齿顶面与轴套3的外周面之间不吸附磁性液体13是指，其余斜齿6012的齿顶面与轴套3的外周面之间的间隙中填充的是空气。也就是说在磁性液体密封装置100使用过程中，其余斜齿6012的齿顶面与轴套3之间具有空气间隙。

在一些实施例中，如图1所示，具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100还包括两个密封圈8，其中一个密封圈8位于第一极靴5和轴壳1之间，另一个密封圈8位于第二极靴6与轴壳1之间。可以理解的是，第一极靴5和轴壳1及第二极靴6和轴壳1之间具有密封圈8，保证了第一极靴5、第二极靴6与轴壳1之间的密封，避免了非磁性物质从第一极靴5与轴壳1之间的缝隙或者第二极靴6与轴壳1之间的缝隙进入轴室101内端的现象发生。也就是说，在第一极靴5与轴壳1及第二极靴6与轴壳1之间设置密封圈8能够更好地保证磁性密封装置的密封效果。

需要补充说明的是，密封圈8可以形成为O型圈，当然由于上述密封圈8的作用是保证第一极靴5与轴壳1及第二极靴6与轴壳1之间的密封，密封圈8的材质、形状和密封等级可以根据实际需要做出选择并不限于O型圈。

有利地，第一极靴5和第二极靴6的外周面上分别设有用于配合密封圈8的密封槽。由此，避免了密封圈8发生轴向窜动，进一步保证了第一极靴5与轴壳1及第二极靴6与轴壳1之间的密封效果。

在一些实施例中，如图1所示，具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100还包括两个第一调整垫圈9，其中一个第一调整垫圈9位于两个轴承4之间，另一个第一调整垫圈9位于第一极靴5和与其临近设置的轴承4之间。

可以理解的是，位于两个轴承4之间的第一调整垫圈9主要用于调整两个轴承4之间的位置，确保轴套3在两个轴承4的支撑下能够稳定的转动。而位于轴承4与第一极靴5之间的第一调整垫圈9的主要作用是防止磁性液体13吸附到轴承4与轴套3之间。具体而言，第一极靴5与永磁体7接触，而轴承4一般都是导磁的金属材料，为了避免轴承4被第一极靴5磁化而使得本该吸附在第一极靴5与轴套3之间的磁性液体13吸附轴承4与轴套3之间的现象发生，就需要在轴承4与第一极靴5之间设置第一调整垫圈9。由此，在轴承4与第一极靴5之间的第一调整垫圈9更好地保证了磁性液体密封装置100的密封效果。需要补充说明的是，第一调整垫圈9可以为橡胶密封垫圈。当然，第一调整垫圈9的形状、材质和大小可以根据实际需要做出选择并不限于橡胶密封圈8。

在一些实施例中，如图1所示，轴壳1的内端形成有第一凸起102，其中一个轴承4与第一凸起102之间设有第二调整垫圈10，轴壳1的外端连接有法兰12，法兰12具有伸入到轴室101的第二凸起1201。由此，两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6及永磁体7可以较好地被限制的第一凸起102与第二凸起1201之间，避免了两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6及永磁体7发生轴向窜动从而影响磁体液体密封装置的密封效果现象发生。第二调整垫圈10可选用橡胶密封圈，当然，第二调整垫圈10的主要作用一方面是避免两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6及永磁体7发生轴向窜动，另一方面是避免轴承4与第一凸起1201之间过度摩擦。因此第三调整垫圈11可以根据实际需要做出选择，并不限于橡胶密封圈。

在一些具体的实施例中，如图1所示，具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100还包括第三调整垫圈11，第三调整垫圈11位于第二凸起1201与第二极靴6之间。由此，可以进一步避免两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6及永磁体7发生轴向窜动。第三调整垫圈11可选用橡胶密封圈，当然，第三调整垫圈11的主要作用是避免两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6及永磁体7发生轴向窜动，因此第三调整垫圈11可以根据实际需要做出选择，并不限于橡胶密封圈。

在一些实施例中，永磁体7采用钕铁硼、钐钴、铁钴镍中的一种材料制成。可以理解的是，在常温密封条件下永磁体7选用钕铁硼材料，温度在300℃以下时永磁体7选用钐钴，温度在400℃时永磁体7选用铁钴镍。由此，不同的密封温度条件下选用不同的永磁体7，提高了本实用新型实施例的磁性液体密封装置100的实用范围。此外，需要额外说明的是，更换不同磁场强度的永磁体7可以改变磁性液体13对非磁性物质的磁浮力的大小。因此，即使永磁体7采用相同的材料也可以通过选用具有不同磁场强度的永磁体7来更好地实现防止非磁性物质污染的功能。

在一些实施例中，第一极齿501的齿顶面与轴套3的外周面之间的间隙为b1，b1的取值范围为0.1mm-0.2mm，第二极齿601的齿顶面与轴套3的外周面之间的间隙为b2，b2的取值范围为0.1mm-0.2mm。经过实验验证，当b1和b2控制在0.1mmm-0.2mm的范围内时，磁性液体密封装置100能够具有较好的密封效果。当然，在本实用新型的其他实施例中，b1和b2的具体取值范围可以根据实际需要做出限定。

在一些具体的实施例中，第一极齿501的宽度范围为b1的3到5倍，第一极齿501的高度范围为b1的20到30倍。第二极齿601的宽度范围为b2的3到5倍，第二极齿601的高度范围为b2的20到30倍。需要说明的是，第一极齿501的宽度和高度以及第二极齿601的高度和宽度在一定程度上影响着第一极齿501的齿顶面与轴套3的外周面之间的磁性液体13的厚度以及第二极齿601的齿顶面与轴套3的外周面之间的磁性液体13的厚度。也就是说第一极齿501的宽度和高度以及第二极齿601的高度和宽度会影响整个磁性密封装置的密封效果，经实验验证，当第一极齿501的高度和宽度以及第二极齿601的高度和宽度满足上述取值范围时，磁性液体密封装置100具有较好的密封效果。当然，这里补充需要说明的是，在本实用新型的具体实施例中，第一极齿501的宽度和高度以及第二极齿601的高度和宽度可以根据实际需要做出调整并不限于上述取值范围。此外，这里需要说明的是，虽然上述第一极齿501和第二极齿601的高度及宽度的取值范围相同，但是在实际实用过程中，第一极齿501和第二极齿601的高度和宽度可以相同也可以不同。第二极齿601的平齿6011和斜齿6012的高度可以相同也可以不相同。

实施例：

下面参考图1描述本实用新型一个具体实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100。

本实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100可用于径向跳动不大的正压密封环境下。

本实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100包括轴壳1、转轴2、轴套3、两个轴承4、第一极靴5、第二极靴6、永磁体7、两个密封圈8、两个第一调整垫圈9和一个第三调整垫圈11。轴壳1内设有轴室101，轴室101两端分别为内端和外端。轴壳1的内端形成有第一凸起102，其中一个轴承4与第一凸起102之间设有第二调整垫圈10，法兰12通过螺钉连接在轴壳1及轴套3的外端，法兰12具有伸入到轴室101的第二凸起1201。轴壳1的内端面上设有环绕其轴线分布的多个螺栓孔103。转轴2可转动地设在轴室101内，并且转轴2由轴室101的外端伸入到轴室101的内端。两个轴承4分别套设在轴套3上且邻近轴室101的内端设置。第一极靴5外套在轴套3上，第一极靴5位于两个轴承4的朝向外端的一侧。如图2所示，第一极靴5的内周壁上设有五个第一极齿501，每个第一极齿501的齿顶面与轴套3的外周面之间吸附有用于密封的磁性液体13。第二极靴6外套在轴套3上，第二极靴6位于第一极靴5的朝向外端的一侧。如图4所示，第二极靴6的内周壁上设有五个第二极齿601，第二极齿601包括两个平齿6011和三个斜齿6012，斜齿6012位于平齿6011的朝向外端的一侧，斜齿6012的齿顶面在朝向外端的方向上形成为朝向远离轴套3的方向延伸的斜面，斜齿6012的齿顶面与轴套3的轴线之间的夹角为a，a满足关系式：5°≤a≤9°。两个平齿6011及与平齿6011相邻的斜齿6012的齿顶面与轴套3的外周面之间均吸附有磁性液体13，位于第二极靴6的外端的两个斜齿6012的齿顶面与轴套3的外周面之间不吸附磁性液体13。永磁体7套设在轴套3上，且位于第一极靴5和第二极靴6之间。第一极靴5和轴壳1之间设有密封圈8，第二极靴6与轴壳1之间设有另一个密封圈8。两个轴承4之间设有第一调整垫圈9，第一极靴5与轴承4之间设有另一第一调整垫圈9。第二凸起1201与第二极靴6之间设有第三调整垫圈11。

在本实施例中，第一极齿501的齿顶面与轴套3的外周面之间的间隙为b1，b1的取值范围为0.1mm-0.2mm，第二极齿601的齿顶面与轴套3的外周面之间的间隙为b2，b2的取值范围为0.1mm-0.2mm。第一极齿501的宽度范围为b1的3到5倍，第一极齿501的高度范围为b1的20到30倍。第二极齿601的宽度范围为b2的3到5倍，第二极齿601的高度范围为b2的20到30倍。本实施例的永磁体7在常温密封条件下永磁体7选用钕铁硼材料，温度在300℃以下时永磁体7选用钐钴，温度在400℃时永磁体7选用铁钴镍。第一极靴5和第二极靴6选用电工纯铁。本实施例的磁性液体13在真空密封环境时选用煤油或碳氢化合物或二脂类基载液，在耐酸耐碱密封环境下选用氟碳基载液。在低温密封环境下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二脂类基载液。

本实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100安装步骤为：依次将第二调整垫圈10、轴承4、第一调整垫圈9、轴承4、第一调整垫圈9、第一极靴5、永磁体7、第二极靴6安装在一起形成密封组件，向第一极靴5、第二极靴6的内环面注入磁性液体13后，将此密封组件放置在轴室101内端的第一凸起102上，第三调整垫圈11和法兰12，最后按照从内到外的方向装上套设有轴套3的转轴2，已完成整个磁性液体密封装置100的安装。

本实施例的具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置100的主要有益效果为：由于第二极齿601的齿顶面与轴套3的轴线的角度范围在5°-9°之间，第二极齿601的形状发生变化，外磁场在磁性液体13中产生磁场强度梯度，磁性液体13对非磁性物质有向外端的磁浮力的作用。这样整个磁性密封装置对于外界进入的非磁性物质会产生向外端的力，达到防止非磁性物质污染目的，改善了密封效果，增加了轴承4的使用寿命，同时更适用于恶劣化境下的磁性液体13密封。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

设计图

具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置论文和设计

具有防止非磁性物质污染功能的磁性液体密封装置论文和设计-李德才

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