一种往复式磁性液体组合密封装置的制作方法

本发明涉及机械工程密封技术领域，尤其涉及一种往复式磁性液体组合密封装置。

背景技术：

往复式压缩机是指通过气缸内活塞或隔膜的往复运动使缸体容积周期变化并实现气体的增压和输送的一种压缩机。其工作过程大致是：曲轴带动连杆，连杆带动活塞，活塞做上下运动。活塞运动使气缸内的容积发生变化，当活塞向下运动的时候，汽缸容积增大，进气阀打开，排气阀关闭，空气被吸进来，完成进气过程；当活塞向上运动的时候，气缸容积减小，出气阀打开，进气阀关闭，完成压缩过程。通常活塞上有活塞环来密封气缸和活塞之间的间隙，气缸内有润滑油润滑活塞环。

传统的往复式压缩机普遍采用填料密封，但填料密封在使用过程中还是经常出现密封环卡死、密封面与活塞杆严重磨损或弹簧严重腐蚀、断裂等问题，造成密封严重泄漏，影响生产。磁性液体密封作为一种新型的密封结构，它具有零泄漏，结构紧凑，使用寿命长的特点，但是磁性液体密封存在着密封压力小，磁性液体在往复运动中易损耗的缺点。

基于以上，随着研究的深入，磁性液体密封在往复式轴密封方面还有较大的提升空间。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种往复式往复式磁性液体组合密封装置，该装置既能解决单一填料密封存在泄漏的问题，又能解决磁性液体密封压力偏小的问题。

一种往复式磁性液体组合密封装置，包括：安装在轴上的密封座，密封座的左端通过前盖固定密封，密封座的右端通过迷宫密封座组件密封；

所述密封座与轴构成的空腔分成左右两个腔室，左腔室从左至右依次装有密封环组件、磁性液体密封组件、滑动轴承座组件；

右腔室内装有填料座组件，填料座组件的左端为所述滑动轴承座组件，填料座组件的右侧为所述迷宫密封座组件；

密封座法兰上沿不同的径向分别设置有冷却水出口、冷却水入口与压力气体出口；

所述压力气体出口与设置在填料座组件与滑动轴承座组件之间构成的空腔连通、且压力气体出口与电动单向阀相连，电动单向阀与流程低压端相连。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述密封环组件包括：往复密封环a、o型密封圈a、o型密封圈b与密封环座；

所述密封环座设置在前盖的内侧与磁性液体密封组件的左端面之间，往复密封环a与o型密封圈a分别设置在密封环座的上下两侧为密封座与轴之间提供密封。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述磁性液体密封组件包括：极靴a、永磁铁、极靴b与o型密封圈g；所述永磁铁被极靴a、极靴b包裹在中间；

在极靴a与极靴b靠近轴的内侧设置有螺旋形极齿，在螺旋形极齿的间隙之间填充有磁性液体。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，在密封座法兰上开有磁性液体注入孔，该磁性液体注入孔采用螺纹塞塞住，该磁性液体注入孔连通至所述螺旋形极齿的间隙处。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述滑动轴承座组件包括：往复密封环b、o型密封圈c、o型密封圈d、滑动轴承与滑动轴承座；

所述滑动轴承套在轴上，滑动轴承座套在滑动轴承的外侧；往复密封环b安装在轴与密封座之间，所述o型密封圈c安装在往复密封环b与密封座之间、所述o型密封圈d安装在滑动轴承座与密封座之间。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述往复密封环b与往复密封环a反向安装。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述滑动轴承上开有油槽，密封座法兰处开有润滑油入口，所述润滑油入口与油槽连通。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述填料座组件包括：填料、o型密封圈h与填料座；所述填料镶嵌在填料座内，填料座被密封座密封固定；所述o型密封圈h设置在填料座与密封座之间。

进一步地，如上所述的往复式磁性液体组合密封装置，所述迷宫密封座组件包括：往复密封环c、o型密封圈e、o型密封圈f、迷宫密封与迷宫密封座；

所述迷宫密封套在轴上，迷宫密封座将迷宫密封镶嵌固定，迷宫密封座的左端面通过螺栓b与密封座连接，迷宫密封座的右端面通过后盖与螺栓c密封固定。

有益效果：

本发明提供的往复式往复式磁性液体组合密封装置，当往复式压缩机内的气体压力依次经过迷宫密封座组件、填料座组件减压后，再通过电动单向阀将填料座组件处累积的气体引流至程低压端，周而复始，从而可以使得填料座组件处的压力始终低于往复式压缩机内的气体压力，如此，作为磁性液体密封的磁性液体密封组件就可以承受经过引流后的气压，最终就可以实现组合式磁性液体密封无泄漏的目的。

附图说明

图1为本发明往复式磁性液体组合密封装置结构示意图；

图2为密封座的横截面剖视图；

1-往复密封环a，2-密封环座，3-o型密封圈a，4-o型密封圈b，5-往复密封环b，6-o型密封圈c，7-o型密封圈d，8-滑动轴承，9-滑动轴承座，10-往复密封环c，11-o型密封圈e，12-o型密封圈f，13-o迷宫密封，14-极靴a，15-永磁铁，16-极靴b，17-o型密封圈g，18-填料，19-o型密封圈h，20-填料座，21-螺a，22-前盖，23-螺纹塞，24a-滑动轴承润滑油入口，24b-冷却水出口，25-密封座，26迷宫密封座，27-螺b，28-后盖，29-螺c，30b-冷却水入口，30a-压力气体出口，31-电动单向阀，32-流程低压端。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明往复式磁性液体组合密封装置结构示意图，如图1所示，本发明提供的往复式磁性液体组合密封装置，包括：安装在轴上的密封座25，密封座25的左端通过前盖22固定密封，密封座25的右端通过迷宫密封座组件密封；

所述密封座25与轴构成的空腔分成左右两个腔室，左腔室从左至右依次装有密封环组件、磁性液体密封组件、滑动轴承座组件；

右腔室内装有填料座组件，填料座组件的左端为所述滑动轴承座组件，填料座组件的右侧为所述迷宫密封座组件；

如图2所示，密封座25法兰上沿不同的径向分别设置有冷却水出口24b、冷却水入口30b与压力气体出口30a；

所述压力气体出口30a与设置在填料座组件与滑动轴承座组件之间构成的空腔连通、且压力气体出口30a与电动单向阀31相连，电动单向阀31与流程低压端32相连。

具体地，所述往复密封环a1、o型密封圈a3、o型密封圈b4与密封环座2构成密封环座组件；

所述往复密封环b5、o型密封圈c6、o型密封圈d7、滑动轴承8与滑动轴承座9构成滑动轴承座组件；

所述往复密封环c10、o型密封圈e11、o型密封圈f12、迷宫密封13与迷宫密封座26构成迷宫密封座组件；

所述极靴a14、永磁铁15、极靴b16与o型密封圈g17构成磁性液体密封组件；

所述填料18、o型密封圈h19与填料座20构成填料座组件；

所述密封座25分为两个腔室，左腔室从右至左依次装入滑动轴承座组件、磁性液体密封组件、密封环组件与前盖22，前盖22与密封座采用螺栓a21连接，右腔室从左至右装入填料座组件、迷宫密封座组件及后盖28，填料密封座组件用螺栓b27与密封座25连接，后盖28用螺栓c29与迷宫密封座26连接。密封座25法兰上设置有冷却水出口24b、冷却水入口30b、滑动轴承润滑油入口24a与压力气体出口30a，压力气体出口30a与电动单向阀31相连，电动单向阀31与流程低压端32相连。

所述右腔室末端安装的迷宫密封组件可以起到对压力气体减压的作用。

极靴a14与极靴b15下带有螺旋形极齿，螺旋形极齿有助于往复运动时磁性液体的流动性。

密封座25上开有磁性液体注入孔，采用螺纹塞23塞住，注入孔直通极靴b15的螺旋形极齿处。

滑动轴承8上开有油槽，密封座25法兰处开有滑动轴承润滑油入口24a，润滑油可以直接注入到油槽内。

密封座25内设有冷却水腔室，冷却水腔室位于填料密封的上方，从冷却水入口30b通入冷却水，从冷却水出口24b排出冷却水。

密封座25法兰处设有压力气体出口30a，压力气体由滑动轴承8与填料18间的空腔引出，通入电动单向阀31，再送入流程低压端32。

具体地，从滑动轴承与填料密封间的空腔内导出压力气体，压力气体出口与电动单向阀相连，电动单向阀与流程低压端相连，当空腔内的压力升高到某一值时，电动单向阀自动打开，将压力气体引入低压端，使得空腔处始终保持在磁性液体可以承受的压力范围内。

该密封装置选择机油基磁性液体，滑动轴承的润滑液也使用机油基磁性液体。

往复密封环a1与往复密封环b5反向安装。

若往复式压缩机内的气体压力为1mpa，气体压力经过迷宫密封13减压及填料18减压使得滑动轴承8与填料18间的腔室内的压力减小为0.4mpa，由于随着时间得推移，理论上腔室内的会上升至1mpa，所以我们设定电动单向阀31的开启压力为0.6mpa，当腔室内的压力升高至0.6mpa时，电动单向阀31开启将压力气体引至流程低压端32，周而复始。假设磁性液体密封设计为承压能力为0.6mpa以上，这样就可以保证组合式磁性液体密封无泄漏。

在压缩机气体温度过高时，通入循环冷却水，根据需要调节冷却水流量。

往复密封环a1和往复密封环b5反向安装，磁性液体可以锁定在磁性液体密封组件区域，保证磁性液体的正常运行，往复密封环c10可以保证磁性液体向外泄漏。

若磁性液体不足时，可通过螺纹塞23处注入磁性液体。

为了保证滑动轴承8的正常使用，需往滑动轴承润滑油入口24a注入磁性液体，保证轴承润滑条件。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。