本實(shí)用新型屬于機(jī)械工程密封技術(shù)領(lǐng)域，具體指一種耐壓能力高的磁源串聯(lián)型階梯式磁流體密封裝置。

背景技術(shù)：

磁流體密封技術(shù)相比于傳統(tǒng)密封技術(shù)具有儀器無法測(cè)量的泄漏率、無固體摩擦、壽命長(zhǎng)、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。但是磁流體密封對(duì)密封間隙變化敏感，其密封耐壓能力隨著密封間隙的增大而顯著降低，因此如何提高大間隙條件下磁流體密封的耐壓能力，從而增強(qiáng)大間隙條件下磁流體密封性能的可靠性成為磁流體密封需要解決的問題?，F(xiàn)有的磁流體密封裝置的磁源較少，因此對(duì)磁流體產(chǎn)生的磁場(chǎng)力不夠強(qiáng)，導(dǎo)致磁流體密封裝置的耐壓能力較低；另外，由于直通式的密封結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致密封失效時(shí)磁流體損失量大，密封裝置自修復(fù)能力差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種磁源串聯(lián)型階梯式磁流體密封裝置，該密封裝置可解決有效大間隙條件下密封裝置耐壓能力交底的難題。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：一種磁源串聯(lián)型階梯式磁流體密封裝置，包括軸、外殼、第一極靴環(huán)、外極靴環(huán)、永磁體、第二極靴環(huán)，所述的外極靴環(huán)套裝于外殼的內(nèi)壁上，外極靴環(huán)的內(nèi)圓面設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)；

所述的第一極靴環(huán)和第二極靴環(huán)分別套裝于軸上，第一極靴環(huán)位于第二極靴環(huán)左側(cè)；所述的第一極靴環(huán)的外圓面對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)內(nèi)圓面上最左側(cè)的階梯面，它們之間設(shè)有間隙；所述的第二極靴環(huán)的外圓面對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)內(nèi)圓面上最右側(cè)的階梯面，它們之間設(shè)有間隙；

所述的永磁體設(shè)于第一極靴環(huán)和第二極靴環(huán)之間，與第一極靴環(huán)和第二極靴環(huán)相接觸；永磁體由兩個(gè)以上的永磁體環(huán)組成，各個(gè)永磁體環(huán)均套裝在軸上，各個(gè)永磁體環(huán)的外徑不相等，按外徑由小到大的順序在軸的軸向上串聯(lián)；各個(gè)永磁體環(huán)串聯(lián)形成的階梯式外圓面與外極靴環(huán)的內(nèi)圓面相互對(duì)應(yīng)，該階梯式外圓面與外極靴環(huán)的內(nèi)圓面之間留有間隙。

所述的永磁體的各個(gè)永磁體環(huán)均為軸向充磁型永磁體，且各個(gè)永磁體環(huán)的磁力線方向相同。

所述的永磁體永磁體環(huán)的數(shù)量為2-6個(gè)。

還包括左隔磁環(huán)、右隔磁環(huán)、軸承，在第一極靴環(huán)的左側(cè)依次安裝左隔磁環(huán)和軸承，在第二極靴環(huán)的右側(cè)依次安裝右隔磁環(huán)和軸承。

所述的左隔磁環(huán)包括左內(nèi)隔磁環(huán)和左外隔磁環(huán)，左外隔磁環(huán)安裝于外極靴環(huán)的左端，左內(nèi)隔磁環(huán)安裝于第一極靴環(huán)左側(cè)的軸上，左內(nèi)隔磁環(huán)的左端和左外隔磁環(huán)的左端對(duì)齊，左內(nèi)隔磁環(huán)的外徑小于左外隔磁環(huán)的內(nèi)徑；所述的右隔磁環(huán)包括右內(nèi)隔磁環(huán)和右外隔磁環(huán)，右外隔磁環(huán)安裝于外極靴環(huán)的右端，右內(nèi)隔磁環(huán)安裝于第二極靴環(huán)右端的軸上，右內(nèi)隔磁環(huán)與右外隔磁環(huán)的右端對(duì)齊，右內(nèi)隔磁環(huán)的外徑小于右外隔磁環(huán)的內(nèi)徑。

所述的左內(nèi)隔磁環(huán)的外徑大于外極靴環(huán)最左側(cè)的階梯面相對(duì)于軸的徑向高度。

所述的外極靴環(huán)梯面上各個(gè)階梯高度相等；相鄰兩個(gè)永磁體環(huán)的徑向高度差是外極靴環(huán)階梯面上各個(gè)階梯高度的兩倍。

永磁體每個(gè)永磁體環(huán)的外圓面和與之對(duì)應(yīng)的外極靴環(huán)階梯面之間的間隙為0.1mm-5mm。

所述的第一極靴環(huán)與最左側(cè)的永磁體環(huán)的徑向高度一致，第一極靴環(huán)與最左側(cè)的永磁體環(huán)的外圓面共同對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)的內(nèi)圓面上最左側(cè)的階梯面，并與該階梯面之間留有間隙。

本實(shí)用新型所述的密封裝置的安裝過程如下：將永磁體從右側(cè)安裝在軸的中部，組成永磁體的永磁體環(huán)按外徑從左到右依次增大呈階梯狀；在最右側(cè)的永磁體的右側(cè)安裝第二極靴環(huán)，在最左側(cè)的永磁體的左側(cè)安裝第一極靴環(huán)；在永磁體、第一極靴環(huán)、第二極靴環(huán)的外側(cè)安裝外極靴環(huán)，使外極靴環(huán)的右端面與第二極靴環(huán)的右端面對(duì)齊，在外極靴環(huán)最左側(cè)的階梯面與第一極靴環(huán)外圓面的間隙內(nèi)注入磁性流體，在外極靴環(huán)最右側(cè)的階梯面與第二極靴環(huán)外圓面的間隙內(nèi)注入磁性流體；在外極靴環(huán)的左側(cè)安裝左外隔磁環(huán)，在第一極靴環(huán)的左側(cè)安裝左內(nèi)隔磁環(huán)，在外極靴環(huán)的右側(cè)安裝右外隔磁環(huán)，在第二極靴環(huán)的右側(cè)安裝右內(nèi)隔磁環(huán)；在左隔磁環(huán)左側(cè)的軸上安裝軸承，在右隔磁環(huán)右側(cè)的軸上安裝軸承；在軸上安裝外殼，外殼罩住上述的密封部件，使外殼左端的內(nèi)壁靠緊位于左側(cè)的軸承，外殼的右端與端蓋通過螺紋連接，端蓋壓緊位于右側(cè)的軸承的外圈。

本實(shí)用新型所述的密封裝置在軸上設(shè)置磁力線方向相同的多個(gè)軸向充磁型永磁體，永磁體呈階梯狀分布，在永磁體外側(cè)的極靴上設(shè)置與永磁體相對(duì)應(yīng)的階梯，形成磁源串聯(lián)型階梯式磁流體密封結(jié)構(gòu)，該磁流體密封結(jié)構(gòu)的多個(gè)磁源設(shè)置增加了磁場(chǎng)強(qiáng)度，從而使磁流體密封的耐壓能力大大增強(qiáng)；階梯式的密封結(jié)構(gòu)可減小密封失效時(shí)磁流體的損失，增強(qiáng)了密封裝置的二次承壓能力和自修復(fù)能力。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述的密封裝置結(jié)構(gòu)示意圖

圖中各序號(hào)標(biāo)示及其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)名稱如下：1-軸，2-外殼，3-軸承，4-第一極靴環(huán)，5-左外隔磁環(huán)，6-外極靴環(huán)，7-永磁體，8-第二極靴環(huán)，9-右外隔磁環(huán)，10-右內(nèi)隔磁環(huán)，11-端蓋，12-左內(nèi)隔磁環(huán)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示的磁源串聯(lián)型階梯式磁流體密封裝置，包括軸1、外殼2、第一極靴環(huán)4、外極靴環(huán)6、永磁體7、第二極靴環(huán)8，

所述的外極靴環(huán)6套裝于外殼2的內(nèi)壁上，外極靴環(huán)6的內(nèi)圓面設(shè)置成階梯結(jié)構(gòu)；

所述的第一極靴環(huán)4和第二極靴環(huán)8分別套裝于軸1上，第一極靴環(huán)4位于第二極靴環(huán)8左側(cè)；所述的第一極靴環(huán)4的外圓面對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)6內(nèi)圓面上最左側(cè)的階梯面，它們之間設(shè)有間隙；所述的第二極靴環(huán)8的外圓面對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)6內(nèi)圓面上最右側(cè)的階梯面，它們之間設(shè)有間隙；

所述的永磁體7設(shè)于第一極靴環(huán)4和第二極靴環(huán)8之間，與第一極靴環(huán)4和第二極靴環(huán)8相接觸；永磁體7由兩個(gè)以上的永磁體環(huán)組成，各個(gè)永磁體環(huán)均套裝在軸1上，各個(gè)永磁體環(huán)的外徑不相等，按外徑由小到大的順序在軸1的軸向上串聯(lián)；各個(gè)永磁體環(huán)串聯(lián)形成的階梯式外圓面與外極靴環(huán)6的內(nèi)圓面相互對(duì)應(yīng)，該階梯式外圓面與外極靴環(huán)6的內(nèi)圓面之間留有間隙。

所述的永磁體7的各個(gè)永磁體環(huán)均為軸向充磁型永磁體，且各個(gè)永磁體環(huán)的磁力線方向相同。

所述的永磁體7永磁體環(huán)的數(shù)量為2-6個(gè)。

還包括左隔磁環(huán)、右隔磁環(huán)、軸承3，在第一極靴環(huán)4的左側(cè)依次安裝左隔磁環(huán)和軸承3，在第二極靴環(huán)8的右側(cè)依次安裝右隔磁環(huán)和軸承3。

所述的左隔磁環(huán)包括左內(nèi)隔磁環(huán)12和左外隔磁環(huán)5，左外隔磁環(huán)5安裝于外極靴環(huán)6的左端，左內(nèi)隔磁環(huán)12安裝于第一極靴環(huán)4左側(cè)的軸1上，左內(nèi)隔磁環(huán)12的左端和左外隔磁環(huán)5的左端對(duì)齊，左內(nèi)隔磁環(huán)12的外徑小于左外隔磁環(huán)5的內(nèi)徑；所述的右隔磁環(huán)包括右內(nèi)隔磁環(huán)10和右外隔磁環(huán)9，右外隔磁環(huán)9安裝于外極靴環(huán)6的右端，右內(nèi)隔磁環(huán)10安裝于第二極靴環(huán)8右端的軸1上，右內(nèi)隔磁環(huán)10與右外隔磁環(huán)9的右端對(duì)齊，右內(nèi)隔磁環(huán)10的外徑小于右外隔磁環(huán)9的內(nèi)徑。

所述的左內(nèi)隔磁環(huán)12的外徑大于外極靴環(huán)6最左側(cè)的階梯面相對(duì)于軸1的徑向高度。

所述的外極靴環(huán)6階梯面上各個(gè)階梯高度相等；相鄰兩個(gè)永磁體環(huán)的徑向高度差是外極靴環(huán)6階梯面上各個(gè)階梯高度的兩倍。

永磁體7每個(gè)永磁體環(huán)的外圓面和與之對(duì)應(yīng)的外極靴環(huán)6階梯面之間的間隙為0.1mm-5mm。

所述的第一極靴環(huán)4與最左側(cè)的永磁體環(huán)的徑向高度一致，第一極靴環(huán)4與最左側(cè)的永磁體環(huán)的外圓面共同對(duì)應(yīng)外極靴環(huán)6的內(nèi)圓面上最左側(cè)的階梯面，并與該階梯面之間留有間隙。

本實(shí)用新型所述的密封裝置的安裝過程如下：將永磁體7從右側(cè)安裝在軸1的中部，組成永磁體7的永磁體環(huán)按外徑從左到右依次增大呈階梯狀；在最右側(cè)的永磁體環(huán)的右側(cè)安裝第二極靴環(huán)8，在最左側(cè)的永磁體環(huán)的左側(cè)安裝第一極靴環(huán)4；在永磁體7、第一極靴環(huán)4、第二極靴環(huán)8的外側(cè)安裝外極靴環(huán)6，使外極靴環(huán)6的左端面與第一極靴環(huán)4的左端面對(duì)齊，外極靴環(huán)6的右端面與第二極靴環(huán)8的右端面對(duì)齊；在外極靴環(huán)6最左側(cè)的階梯面與第一極靴環(huán)4外圓面的間隙內(nèi)注入磁性流體，在外極靴環(huán)6最右側(cè)的階梯面與第二極靴環(huán)8外圓面的間隙內(nèi)注入磁性流體；在外極靴環(huán)6的左側(cè)安裝左外隔磁環(huán)5，在第一極靴環(huán)4的左側(cè)安裝左內(nèi)隔磁環(huán)12，在外極靴環(huán)6的右側(cè)安裝右外隔磁環(huán)9，在第二極靴環(huán)8的右側(cè)安裝右內(nèi)隔磁環(huán)10；在左隔磁環(huán)左側(cè)的軸1上安裝軸承3，在右隔磁環(huán)右側(cè)的軸1上安裝軸承3；在軸1上安裝外殼2，外殼2罩住上述的密封部件，使外殼2左端的內(nèi)壁靠緊位于左側(cè)的軸承3，外殼2的右端與端蓋11通過螺紋連接，端蓋11壓緊位于右側(cè)的軸承3的外圈。