專利名稱：一種磁性液體與c型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械工程密封領(lǐng)域，特別適用于真空鍍膜機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備中溫度在
15(TC以下，密封介質(zhì)為氣體的軸用往復(fù)運(yùn)動密封。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是一種用來壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的通用機(jī)械。目前應(yīng)用最廣泛的有往復(fù)式、螺桿式和離心式。其中往復(fù)式壓縮機(jī)由于效率高、壓力高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于采礦、冶金、石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域。但是往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏現(xiàn)象是普遍存在的，又因?yàn)樗膽?yīng)用廣泛，所以就更顯得問題的嚴(yán)重性。特別是對于壓縮輸送易燃、易爆、劇毒氣體的壓縮機(jī)的泄漏更是不可忽視。目前往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的密封主要有填料密封和迷宮密封兩種形式。填料密封屬于接觸密封，壓力高時(shí)容易磨損，壽命較短；壓力低時(shí)由于背壓不夠，泄漏量大。迷宮活塞式壓縮機(jī)對制造精度要求十分高，目前世界上只有少數(shù)公司可以生產(chǎn)。利用磁性液體對磁場的響應(yīng)特性，將磁性液體注入極靴與往復(fù)軸之間的間隙后會在軸的表面形成一道道液體"O"型密封環(huán)。從而起到密封作用。該種密封方法對軸的表面精度要求不高，且軸與極靴不接觸，發(fā)熱量小。但是軸的往復(fù)運(yùn)動會帶走一些磁性液體，長時(shí)間的往復(fù)運(yùn)動最終會因?yàn)槊芊忾g隙內(nèi)磁性液體量的減少導(dǎo)致密封失效。因此，上述單一的任何一種密封結(jié)構(gòu)都無法解決往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問題，針對目前單一密封方式無法滿足密封要求的情況，提供一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案 —種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，構(gòu)成該裝置的零件之間的連接為 帶"0"型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈、N個(gè)密封組件、外檔圈上的C型滑環(huán)、帶"0"型圈的
外擋圈依次放置在帶"O"型橡膠密封圈的密封座腔底，通過鎖緊螺套上的外螺紋與帶"O"
型橡膠密封圈的密封座螺紋連接，使鎖緊螺套壓緊以上零件；1《N《20。
每個(gè)密封組件包括C型滑環(huán)、帶"0"型橡膠密封圈的極靴、永久磁鐵、極靴；將上
述零件依次粘接在一起構(gòu)成一個(gè)密封組件。 在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到N個(gè)密封組件的永久磁鐵的內(nèi)環(huán)面上。 每個(gè)密封組件耐壓值為0. 4個(gè)大氣壓，密封組件的個(gè)數(shù)N根據(jù)所要求的密封耐壓能力而定，N > [要求的耐壓值/0. 4]。 帶"O"型橡膠密封圈的極靴以及極靴的齒形參數(shù)均為齒寬0.2mm，齒槽寬度2. 5mm，極齒外緣母線與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4° 。
磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。
帶"O"型橡膠密封圈的密封座內(nèi)螺紋退刀槽右側(cè)與其內(nèi)腔的相交處的倒角20° ， 表面粗糙度Ra為1.6。 本發(fā)明的有益效果是采用磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置解決了往 復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問題。磁性液體與C型滑環(huán)組合密封中C型滑環(huán)的作用是防止磁性液體 被往復(fù)軸帶走和變形，起密封耐壓作用的是磁性液體密封。因而該裝置密封壽命長，軸的表 面溫度低。


圖IN等于1的磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖2N等于8的磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖3N等于20的磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置結(jié)構(gòu)圖。 圖4鎖緊螺套剖面圖。 圖5密封座剖面圖。 圖6極靴剖面圖。 圖7圖6的局部結(jié)構(gòu)放大圖。 圖8帶"O"型橡膠密封圈的極靴剖面圖。 圖9內(nèi)擋圈剖面圖。 圖10帶"O"型橡膠密封圈的外擋圈剖面圖。 圖中帶"0"型橡膠密封圈的密封座1、帶"0"型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈2、帶"0"型 橡膠密封圈的C型滑環(huán)3、帶"0"型橡膠密封圈的極靴4、永久磁鐵5、極靴6、外擋圈上的C 型滑環(huán)7、帶"0"型橡膠密封圈的外擋圈8、鎖緊螺套9、密封組件101至120。
具體實(shí)施例方式
對照附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說明
實(shí)施方式一 —種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，見圖1。構(gòu)成該裝置的零件之間 的連接為 帶"0"型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈2、密封組件101、外擋圈上的C型滑環(huán)7、帶"0"型 橡膠密封圈的外擋圈8依次放置在帶"O"型橡膠密封圈的密封座1腔底，通過鎖緊螺套9 上的外螺紋與帶"O"型橡膠密封圈的密封座1螺紋連接，使鎖緊螺套9壓緊以上零件。
密封組件101包括C型滑環(huán)3、帶"0"型橡膠密封圈的極靴4、永久磁鐵5、極靴6 ; 將上述零件依次粘接在一起構(gòu)成一個(gè)密封組件。 在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入 到永久磁鐵5的內(nèi)環(huán)面上。
實(shí)施方式二 —種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，見圖2。構(gòu)成該裝置的零件之間 的連接為 帶"O"型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈2、密封組件101至密封組件108、外擋圈上的C型 滑環(huán)7、帶"0"型橡膠密封圈的外擋圈8依次放置在帶"O"型橡膠密封圈的密封座1腔底，通過鎖緊螺套9上的外螺紋與帶"0"型橡膠密封圈的密封座1螺紋連接，使鎖緊螺套9壓 緊以上零件。 密封組件101至密封組件108共8個(gè)，其每一個(gè)結(jié)構(gòu)和尺寸與實(shí)施方式一相同。
在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到 密封組件101至密封組件108中每一個(gè)的永久磁鐵5的內(nèi)環(huán)面上。
實(shí)施方式三 實(shí)施方式三與實(shí)施方式二區(qū)別在于共使用了 20個(gè)密封組件(密封組件101至密 封組件120)，見圖3。 在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到 密封組件101至密封組件120中每一個(gè)的永久磁鐵5的內(nèi)環(huán)面上。 每個(gè)密封組件耐壓值為0. 4個(gè)大氣壓，密封組件的個(gè)數(shù)N根據(jù)所要求的密封耐壓 能力而定，N > [要求的耐壓值/0. 4]。 帶"O"型橡膠密封圈的極靴4以及極靴6的齒形參數(shù)均為齒寬0. 2mm，齒槽寬度 2. 5mm，極齒外緣母線與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4° ，見圖7。
磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。 帶"O"型橡膠密封圈的密封座1內(nèi)螺紋退刀槽右側(cè)與其內(nèi)腔的相交處的倒角 20° ，表面粗糙度Ra為1.6，見圖5。 帶"0"型橡膠密封圈的密封座l，見圖1、2、3、5，其法蘭端面兩側(cè)設(shè)有密封槽，其內(nèi) 放置"0"型橡膠密封圈；帶"0"型橡膠密封圈的密封座1的內(nèi)腔面上加工有螺紋，用于與的 連接；螺紋的退刀槽右側(cè)與其內(nèi)腔的相交處的倒角20。，表面粗糙度Ra為1.6，其目的是避 免擋圈安裝時(shí)破壞"O"型橡膠密封圈。帶"O"型橡膠密封圈的密封座1的法蘭上均布四個(gè) 通孔用于與被密封腔壁面的連接。 鎖緊螺套9的外圓面上加工有螺紋，用于與帶"O"型橡膠密封圈的密封座之間的 連接；左側(cè)端面上加工有四個(gè)工藝孔，以便于鎖緊螺套9的安裝和拆卸；見圖4。
所有密封組件的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。 帶"0"型橡膠密封圈極靴4其右側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)密封槽，密封槽內(nèi)放置"0"型 橡膠密封圈，見圖8。極齒加工在較小的內(nèi)孔的環(huán)面上。
極靴6見圖6。極齒加工在內(nèi)孔的環(huán)面上。 帶"O"型橡膠密封圈的外擋圈8，見圖IO，其右端面及外圓面均設(shè)有密封槽，其內(nèi) 放置"O"型橡膠密封圈。 全部"O"型圈的材料均是氟橡膠；永久磁鐵5選用材料為銣鐵硼；帶"O"型橡膠密 封圈的極靴4以及極靴6的材料為DT3。 使用實(shí)例采用本發(fā)明的密封裝置對直徑為80mm的往復(fù)軸進(jìn)行密封，每個(gè)極靴上 有2個(gè)極齒，密封間隙為0. 2mm，齒寬0. 2mm，齒槽寬2. 5mm，密封組件個(gè)數(shù)N = 8，永久磁鐵 選用銣鐵棚材料，C型滑環(huán)材料為增強(qiáng)PTFE，磁性液體選用煤油基磁性液體，在往復(fù)軸行程 為280mm，曲柄轉(zhuǎn)速為192r/min的條件下，密封良好。
權(quán)利要求
一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，構(gòu)成該裝置的零件之間的連接為帶“O”型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈(2)、N個(gè)密封組件、外擋圈上的C型滑環(huán)(7)、帶“O”型橡膠密封圈的外擋圈(8)依次放置在帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)腔底，通過鎖緊螺套(9)上的外螺紋與帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)螺紋連接，使鎖緊螺套(9)壓緊以上零件；1≤N≤20；每個(gè)密封組件包括C型滑環(huán)(3)、帶“O”型橡膠密封圈的極靴(4)、永久磁鐵(5)、極靴(6)；將上述零件依次粘接在一起構(gòu)成一個(gè)密封組件；在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到N個(gè)密封組件的永久磁鐵(5)的內(nèi)環(huán)面上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，每個(gè)密封組件耐壓值為0. 4個(gè)大氣壓，密封組件的個(gè)數(shù)N根據(jù)所要求的密封耐壓能力而定，N > [要求的耐壓值/0. 4]。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，帶"O"型橡膠密封圈的極靴(4)以及極靴(6)的齒形參數(shù)均為齒寬0.2mm，齒槽寬度2. 5mm，極齒外緣母線與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4° 。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，帶"O"型橡膠密封圈的密封座(1)內(nèi)螺紋退刀槽右側(cè)與其內(nèi)腔的相交處的倒角20。，表面粗糙度為1.6。
全文摘要
一種磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，該裝置的零件之間的連接為帶“O”型橡膠密封圈的內(nèi)擋圈(2)、N個(gè)密封組件、外擋圈上的C型滑環(huán)(7)、帶“O”型橡膠密封圈的外擋圈(8)依次放置在帶“O”型橡膠密封圈的密封座(1)腔底，通過鎖緊螺套(9)上的外螺紋與帶“O”型橡膠密封圈的密封座螺紋連接，使鎖緊螺套壓緊以上零件；1≤N≤20；每個(gè)密封組件包括C型滑環(huán)(3)、帶“O”型橡膠密封圈的極靴(4)、永久磁鐵(5)、極靴(6)，將上述零件依次粘接在一起；在磁性液體與C型滑環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到N個(gè)密封組件的永久磁鐵的內(nèi)環(huán)面上。解決了往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問題。
文檔編號F16J15/43GK101769381SQ20101011579
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者李德才, 王積尚 申請人:北京交通大學(xué)