本發(fā)明屬于隧道工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭磁流體密封。

背景技術(shù)：

盾構(gòu)機(jī)是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，由于盾構(gòu)機(jī)在地下工作，承受水壓力和土壓力，現(xiàn)場工作環(huán)境較差，因此，盾構(gòu)機(jī)多個部位需要進(jìn)行密封。目前，盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭密封一般采用多道唇形密封圈，該密封方式要求結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工安裝精度較高：需要保證密封唇口有很好的跟隨性，保持與轉(zhuǎn)子有最佳的接觸角度；在保證密封效果的同時減少唇形密封的動接觸面積，最大程度降低摩擦發(fā)熱和密封唇口磨損。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供了一種盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭磁流體密封，以達(dá)到克服中心回轉(zhuǎn)接頭中唇形密封易膨脹溶解、易被密封件磨損、易污染密封介質(zhì)、易老化等的發(fā)明目的。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案。

一種盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭磁流體密封，包括殼體、軸承、永磁體和磁極片；

所述軸承用于支撐殼體和中心回轉(zhuǎn)接頭的支撐旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在殼體和中心回轉(zhuǎn)接頭的支撐旋轉(zhuǎn)軸之間；

所述永磁體和磁極片為多個環(huán)形片；

所述永磁體和磁極片間隔交錯設(shè)置于殼體和中心回轉(zhuǎn)接頭的支撐旋轉(zhuǎn)軸之間，所述永磁體和磁極片在中心回轉(zhuǎn)接頭旋轉(zhuǎn)時具有相對角位移；

所述永磁體和磁極片之間充有磁流體。

可選的，所述永磁體設(shè)于殼體內(nèi)壁，所述磁極片設(shè)于中心回轉(zhuǎn)接頭的支撐旋轉(zhuǎn)軸的外壁。

可選的，所述磁極片設(shè)于殼體內(nèi)壁，所述永磁體設(shè)于中心回轉(zhuǎn)接頭的支撐旋轉(zhuǎn)軸的外壁。

進(jìn)一步的，所述永磁體和磁極片外圍設(shè)有環(huán)形間隔物。

進(jìn)一步的，所述磁流體為聚α烯烴油基基液和脂肪酸類表面活性劑制備。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是克服了中心回轉(zhuǎn)接頭中唇形密封易膨脹溶解、易被密封件磨損、易污染密封介質(zhì)、易老化等的問題。

附圖說明

圖1是盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭磁流體密封的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中，1.中心回轉(zhuǎn)接頭，2.殼體，3.軸承，4.間隔物，5.永磁體，6.磁極片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖1所示，一種盾構(gòu)機(jī)中心回轉(zhuǎn)接頭磁流體密封，包括殼體2、軸承3、永磁體5和磁極片6；

所述軸承3用于支撐殼體2和中心回轉(zhuǎn)接頭1的支撐旋轉(zhuǎn)軸，設(shè)置在殼體2和中心回轉(zhuǎn)接頭1的支撐旋轉(zhuǎn)軸之間；

所述永磁體5和磁極片6為多個環(huán)形片；永磁體5和磁極片6間隔交錯設(shè)置于殼體2和中心回轉(zhuǎn)接頭1的支撐旋轉(zhuǎn)軸之間，所述永磁體5和磁極片6在中心回轉(zhuǎn)接頭1旋轉(zhuǎn)時具有相對角位移；永磁體5和磁極片6之間充有磁流體，磁流體為聚α烯烴油基基液和脂肪酸類表面活性劑制備，永磁體5和磁極片6 外圍設(shè)有環(huán)形間隔物4，用于防止永磁體5產(chǎn)生的磁通泄露。

作為一種實施例，永磁體5設(shè)于殼體2內(nèi)壁，所述磁極片6設(shè)于中心回轉(zhuǎn)接頭1的支撐旋轉(zhuǎn)軸的外壁，當(dāng)中心回轉(zhuǎn)接頭1旋轉(zhuǎn)時，永磁體5和磁極片6之間形成變化的磁場。

作為另一種實施例，所述磁極片6設(shè)于殼體2內(nèi)壁，所述永磁體5設(shè)于中心回轉(zhuǎn)接頭1的支撐旋轉(zhuǎn)軸的外壁，當(dāng)中心回轉(zhuǎn)接頭1旋轉(zhuǎn)時，永磁體5和磁極片6之間形成變化的磁場。

自使用過程中，中心回轉(zhuǎn)接頭1工作時，永磁體5相對旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生變化的磁通，通過配置在永磁體5的周圍的磁極片6形成磁場間隙，當(dāng)磁流體注入磁場間隙時，在磁場間隙周圍磁場的作用下，由于磁流體本身的液態(tài)流動性以及磁性作用，磁場間隙會充滿磁流體磁場間隙的環(huán)形設(shè)計會讓磁流體在磁場間隙中形成特殊的“液體0形密封圈”，由于磁流體本身特性以及密封裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，該0形圈可以穩(wěn)定存在，對密封介質(zhì)起到良好的密封作用。

為了提高整個密封裝置的密封效果和承壓能力，采用多個永磁體5和磁極片6，在磁流體密封結(jié)構(gòu)中構(gòu)成多個磁性回路，密封時存在壓差作用，當(dāng)該壓差作用于“液體0形密封圈”之上時磁流體會略微移動，由于磁流體對外界磁場的響應(yīng)作用，該“液體0形密封圈”具有保持和恢復(fù)原始狀態(tài)的特性，由此產(chǎn)生了對抗壓差的磁力。