一种新型多级磁性液体密封装置的制造方法_2

文档序号:9232848阅读:来源:国知局
旋槽的旋向应该加工成右旋,当轴为顺时针旋转时,螺旋槽的旋向应该加工成左旋。
[0017]轴静止状态下螺旋槽右端的被密封液体压力为PtlJi转动状态下螺旋槽右端的被密封液体压力为P1;轴转动情况下静环上的“L”型小孔内充入的气体压力为P 2;静环和动环紧闭状态下的结合力为P3;左极靴、永磁体、右极靴形成第二级密封的耐压值为P 4;所述压力关系满足P4>P2》P ##0。该压力关系使得在轴静止时,由紧闭的静环和动环对被密封液体进行密封;在轴转动时,“L”型小孔内充入气体,而该气体被磁性液体密封构成的第二级密封和被密封的液体介质所封堵,无法向外界和被密封液体腔内泄漏,从而使得小孔内的气体在静环和动环之间形成气膜对被密封的液体进行密封,也避免了被密封液体与磁性液体的接触产生互溶或相互污染,同时,还可以避免静环和动环之间接触所产生的磨损(如以往机械密封静环和动环之间的磨损)造成轴在静止时静环和动环紧闭后的密封的失效。从而使得由磁性液体密封构成的第二级密封无论在轴转动或静止状态,都完全与被密封液体隔开。通过这种间接方式实现了磁性液体密封对液体介质的密封。
[0018]静环与轴之间的单边间隙或小于等于限位环与轴之间的单边间隙。从而避免被密封液体通过螺旋槽的加压后在静环与轴之间产生溅射作用。
[0019]轴转动过程中,静环上的“L”型小孔内的气体压力将静环和动环隔开,该间隙大于机械密封中动环与静环之间的间隙,同时,由于静环和动环被隔开,使得弹簧被压缩,使得静环和动环开启状态下的压力为P5,且P5= P 2;在轴停车过程中,通过外部压力泵逐渐将“L”型小孔内的气体抽出,从而缓慢降低“L”型小孔内充入的气体压力为P2,直到在轴静止时,静环和动环恢复紧闭状态。
[0020]所述限位环的内径尺寸和外径尺寸与静环的内、外径尺寸相同。
[0021]所述动环的外径尺寸比外壳内径尺寸小,内径尺寸与轴的最大直径尺寸相同,动环内圆柱面加工有安装橡胶密封圈的密封槽,动环右侧端面与弹簧相连,连接方式优选焊接,弹簧固定在弹簧座上,固定方式优选焊接,弹簧座上周向均匀加工有四个紧定螺钉孔,通过紧定螺钉连接将弹簧座与轴固定连接,工作过程中动环随轴一起转动,动环内径与轴的之间的配合方式为过度配合,动环选用硬度合适的材料,使得在轴不转动时,在弹簧力的作用下静环能与动环紧密结合。
[0022]所述隔磁挡环和第二挡环材料为非导磁材料,所述第一挡环的材料为导磁材料和非导磁材料都可以。
[0023]所述的左轴承和右轴承为规格型号相同的深沟球轴承,所述左卡环和右卡环尺寸形状完全相同且宽度与轴上的卡环槽宽度相同。
[0024]所述永磁体为圆环状,外径尺寸与左、右极靴的外径尺寸相同,材料为铷铁硼。
[0025]本发明的有益效果:
[0026](I)通过控制外接压力泵以及压力控制阀,使得轴在转动时,轴上的螺旋槽起到加压的作用,同时通入气体使得磁性液体与被密封介质隔离,避免了磁性液体与被密封介质产生互溶和污染且能达到零泄漏的密封要求;(2)工作过程中通入气体使得动环与静环被气膜隔开,大大减小了工作转矩且不会对工作环境产生污染,同时使得动环和静环之间不会造成磨损,在轴静止时,通过压力泵以及压力控制阀将“L”型小孔的气体抽出,使得动环与静环闭合起到静密封的作用,从而仍然能够保证零泄漏;(3)静环上均匀加工的4?8个“L”型小孔使得动静环分离时,动环受力均匀。
【附图说明】
[0027]图1 一种新型多级磁性液体密封装置图。
[0028]图2轴上螺旋槽产生的压力随运转时间的变化图像。
[0029]图1中:外壳1、第一轴承2、限位环3、静环4、压力控制阀5、动环6、弹簧7、弹簧座8、紧定螺钉9、左极靴10、永磁体11、右极靴12、第一橡胶密封圈13、左卡环14、第一挡环15、第二橡胶密封圈16、第三橡胶密封圈17、第四橡胶密封圈18、第二挡环19、第五橡胶密封圈20、轴21、磁性液体22、第六橡胶密封圈23、隔磁挡环24、第二轴承25、右卡环26、端盖27。
【具体实施方式】
[0030]以附图为【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0031]一种新型多级磁性液体密封装置,该装置包括:外壳1、第一轴承2、限位环3、静环4、压力控制阀5、动环6、弹簧7、弹簧座8、紧定螺钉9、左极靴10、永磁体11、右极靴12、第一橡胶密封圈13、左卡环14、第一挡环15、第二橡胶密封圈16、第三橡胶密封圈17、第四橡胶密封圈18、第二挡环19、第五橡胶密封圈20、轴21、磁性液体22、第六橡胶密封圈23、隔磁挡环24、第二轴承25、右卡环26、端盖27。
[0032]构成该装置的各部分之间的连接:
[0033]装配时先将第一轴承2装入到外壳I的左端,使得第一轴承2紧靠外壳I左端的凸台,然后装入第一挡环14,使得第一挡环14紧贴第一轴承2的右端面,将第二橡胶密封圈16装入到限位环3的密封槽内,把限位环3装入到外壳I中,紧贴第一挡环14的右端面,将第三橡胶密封圈装入到静环4的密封槽中,把静环4装入到外壳I中,并且使得外壳I上的通孔正对静环4外圆柱面上的小孔,静环4与轴21之间的间隙小于或等于限位环3与轴21之间的间隙。
[0034]将弹簧座8用四枚紧定螺钉固定在轴21上适当的位置,将弹簧7右端与弹簧座固定连接,把第四橡胶密封圈18装在动环6的密封槽中,将动环6装在轴21上并将动环6与弹簧7左端固定连接,形成第一组件,然后将第一组件装入到外壳I中,保证轴21上加工的螺旋密封槽正对限位块3并且保证弹簧7有一定的预紧力使得动环6贴在静环4上,此时,静环4和动环6之间的结合力P3S大于轴21静止时密封腔内被密封介质的压力P QO
[0035]将第五橡胶密封圈20和第六橡胶密封圈23分别装在左极靴10和右极靴12的密封槽中,把永磁体11用胶接的方式粘结在左极靴10和右极靴12之间,在永磁体11的内径注入磁性液体22形成第二组件,先将第二挡环19装入外壳中,使得第二挡环19紧靠静环4的右端面,再把第二组件装入外壳I中,使得左极靴紧靠第二挡环19而不接触弹簧座8。
[0036]把隔磁环24和第二轴承25依次装入外壳I中,隔磁环24使得右极靴12与第二轴承25在轴向分开一段距离,这样右极靴12与第二轴承25之间的空气增大了两者之间的磁阻,能够有效防止磁力线过多地进入第二轴承25而引起的极靴与轴的密封间隙内磁场强度降低,再把左卡环14和右卡环26依次装入轴21的左卡环槽和右卡环槽,把第一橡胶密封圈13装在外壳I左端法兰盘上的密封槽中,将端盖27装入外壳I中,连接方式为螺纹连接,最后将压力控制阀5连接到外壳I上的通孔,形成可靠的密封装置。
[0037]该新型多级磁性液体密封装置中,所述的静环4、动环6、弹簧7、弹簧座8和紧定螺钉9形成第一级密封,所述的左极靴10、永磁体11、右极靴12形成的磁性液体密封为第二级密封。
[0038]外壳I左端法兰盘上周向均布的四个通孔,用于该新型多级磁性液体密封装置与被密封腔的连接,密封腔内被密封的介质是液体,轴21静止时,静环4和动环6之间的结合力应大于密封腔内被密封液体的压力,有效阻止密封腔内被密封介质的泄漏,工作过程中轴21处于转动状态,轴21上的螺旋槽对被密封液体介质起到螺旋泵的作用,使得螺旋槽右端被密封液体的压力变大,此时外壳I上的通孔外接的外界压力泵在压力控制阀5的控制下,通过静环4上的“L”型小孔向外壳I内充入气体,充入气体的压力为P2,被密封液体介质在轴21上的螺旋槽作用下产生的压力为P1,左极靴10、永磁体11、右极靴12形成第二级密封的耐压值为P4,此时压力满足P4>P2> P !>Ρ3>Ροο
[0039]该新型多级磁性液体
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