翅片管冷却式磁性液体密封装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机械工程密封领域。
【背景技术】
[0002]磁性液体密封具有零泄漏、长寿命、高可靠性等优点，因而在密封领域获得了广阔的应用。然而，磁性液体密封用于航空、军工、能源、电力等行业时经常遇到高线速度的旋转密封环境，线速度越高磁性液体发热量越大导致磁性液体温度越高，使其密封性能和寿命下降。因此，要想满足航空、军工等行业苛刻的高线速度旋转密封要求，必须对磁性液体密封装置采取适当的冷却措施。目前应用最为广泛的冷却方式是水冷，现有的磁性液体密封水冷装置如公开号为CN200943707、CN104165231A和CN204004434U的专利所述，这些装置虽然避免了传统的极靴开冷水槽的方式存在的问题，但是整体结构复杂，加工、安装难度增加，尤其是当线速度很高时冷却效果不佳，不能很好的达到密封要求。现有的磁性液体密封风冷装置如公开号为CN203963026U的专利所述，这种冷却方式导致空气与磁性液体之间的换热热阻增大，冷却效果很差。现有的其他磁性液体密封冷却装置如公开号为CN103925371A的专利所述，这种冷却方式不仅成本高，而且帕尔贴制冷技术尚不成熟实用性太差。因此，本发明提出了翅片管冷却式磁性液体密封装置，将磁性液体密封装置与制冷循环结构相结合，一方面翅片管增加了冷媒与磁性液体之间的换热面积，另一方面可以根据温度要求更换制冷剂，外接的冷却循环系统还能够实现温度可调可控，非常适用于航空、军工等要求苛刻的高线速度磁性液体旋转密封场合。
【发明内容】
[0003]本发明需要解决的技术问题是，磁性液体用于高线速度旋转密封时会由于磁性液体发热量大温度高而导致密封性能和寿命下降，而现有的磁性液体密封冷却装置存在着结构复杂，冷却效果差，温度调节范围窄的问题，尤其是不能满足航空、军工等行业中苛刻的高线速度旋转密封要求。因此提供翅片管冷却式磁性液体密封装置。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]翅片管冷却式磁性液体密封装置，构成该装置包括:
[0006]外壳、左轴承、左隔磁环、左极靴、永磁体、右极靴、右隔磁环、右轴承、端盖、第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈、第四密封圈、第五密封圈、卡簧、翅片管、轴套、转轴；
[0007]构成该装置的各部分之间的连接:
[0008]所述第一密封圈安装在左极靴外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的左极靴，所述第二密封圈安装在右极靴外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的右极靴；
[0009]所述翅片管套在永磁体的外圆柱面，再将永磁体安装在带密封圈的左极靴的右端面，所述带密封圈的右极靴安装在在永磁体的右端面，形成密封组件；
[0010]所述左轴承安装在转轴轴肩的右端面处，所述左隔磁环安装在左轴承的右端面，所述密封组件安装在左隔磁环的右端面，所述右隔磁环安装在密封组件的右端面，所述右轴承安装在右隔磁环的右端面，所述卡簧安装在转轴的卡簧槽中，形成转动组件；
[0011 ] 所述第三密封圈、第四密封圈安装在轴套外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的轴套；
[0012]所述转动组件安装在带密封圈的轴套的内圆柱面，所述翅片管的进出液管穿过带密封圈的轴套的径向通孔，形成带轴套的转动组件；
[0013]所述带轴套的转动组件安装在外壳内的凸台右端面，翅片管的进出液管穿过外壳的径向通孔，翅片管的进出液管与轴套、外壳的径向通孔之间的间隙用密封胶进行密封；
[0014]所述端盖安装在右轴承的右端面，端盖和外壳之间通过螺纹连接；
[0015]所述第五密封圈安装在外壳右端面的环形凹槽中，与外部零件密封；
[0016]所述翅片管套在永磁体的外圆柱面，安装在永磁体和轴套之间的空隙中；
[0017]翅片管的进出液管穿过轴套、外壳的径向通孔外接冷凝器、压缩机等，管内通入制冷剂，形成冷却循环系统。
[0018]本发明和已有技术相比所具有的有益效果:
[0019](I)翅片管安装在永磁体和轴套之间的空隙中，翅片管自身的换热面积很大，与密封处的磁性液体之间的换热热阻小，换热效果好。
[0020](2)翅片管内通入制冷剂，可以根据不同线速度、不同的温度要求更换制冷剂，其进出液管穿过轴套、外壳的径向通孔与冷凝器、压缩机等连接形成制冷循环系统，可以达到低温的冷却环境，同时温度可调可控，冷却效果显著，适用温度范围广。
【附图说明】
[0021]图1翅片管冷却式磁性液体密封装置。
[0022]图2 —种翅片管冷却式磁性液体密封装置。
【具体实施方式】
[0023]以附图为【具体实施方式】对本发明作进一步说明:
[0024]翅片管冷却式磁性液体密封装置，如图1，该装置包括:外壳1、左轴承2-1、左隔磁环3-1、左极靴4、永磁体5、右极靴6、右隔磁环3-2、右轴承2-2、端盖7、第一密封圈8_1、第二密封圈8-2、第三密封圈8-3、第四密封圈8-4、第五密封圈8-5、卡簧9、翅片管10、轴套11、转轴12。
[0025]构成该装置的各部分之间的连接:
[0026]所述第一密封圈8-1安装在左极靴4外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的左极靴，所述第二密封圈8-2安装在右极靴6外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的右极靴；
[0027]所述翅片管10套在永磁体5的外圆柱面，再将永磁体5安装在带密封圈的左极靴的右端面，所述带密封圈的右极靴安装在在永磁体5的右端面，形成密封组件；
[0028]所述左轴承2-1安装在转轴12轴肩的右端面处，所述左隔磁环3-1安装在左轴承2-1的右端面，所述密封组件安装在左隔磁环3-1的右端面，所述右隔磁环3-2安装在密封组件的右端面，所述右轴承2-2安装在右隔磁环3-2的右端面，所述卡簧9安装在转轴12的卡簧槽中，形成转动组件；
[0029]所述第三密封圈8-3、第四密封圈8-4安装在轴套11外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的轴套；
[0030]所述转动组件安装在带密封圈的轴套的内圆柱面，所述翅片管10的进出液管穿过带密封圈的轴套的径向通孔中，形成带轴套的转动组件；
[0031]所述带轴套的转动组件安装在外壳I内的凸台右端面，翅片管10的进出液管穿过外壳I的径向通孔，翅片管10的进出液管与轴套11、外壳I的径向通孔之间的间隙用密封胶进行密封；
[0032]所述端盖7安装在右轴承2-2的右端面，端盖7和外壳I之间通过螺纹连接；
[0033]所述第五密封圈8-5安装在外壳I右端面的环形凹槽中，与外部零件密封；
[0034]所述翅片管10套在永磁体5的外圆柱面，安装在永磁体5和轴套11之间的空隙中，增大了冷媒与磁性液体的换热面积，减小了与密封处磁性液体的换热热阻；
[0035]翅片管10的进出液管穿过外壳1、轴套11的径向通孔外接冷凝器、压缩机，管内通入制冷剂，形成冷却循环系统，可以根据不同温度要求更换制冷剂，实验温度可调可控；
[0036]翅片管10采用非导磁的导热性能良好的柔性金属材料，如铜；
[0037]外壳1、左隔磁环3-1、右隔磁环3-2、端盖7、卡簧9均采用非导磁性材料，如不锈钢；
[0038]左极靴4、右极靴6、轴套11均选用导磁性能良好的材料，如电工纯铁等；
[0039]转轴12为非导磁性材料，如果转轴12为导磁材料可以在其外圆柱面加一个非导磁轴套；
[0040]一种翅片管冷却式磁性液体密封装置，如图2所示，转轴为导磁性材料，在左极靴
2、右极靴5中开槽，翅片管4安装在永磁体3和转轴的间隙中，将翅片管4的进出液管分别穿过左极靴2、右极靴5的槽和外壳I的径向通孔。
[0041]翅片管冷却式磁性液体密封装置通过在永磁体和轴套之间安装翅片管，减小了与密封处磁性液体之间的换热热阻，翅片管增加了冷媒与磁性液体的换热面积，整体换热效果好；翅片管内通入制冷剂，其进出液管与冷凝器、压缩机等连接形成制冷循环系统，实现温度可调可控，能够达到低温环境满足极高线速度的磁性液体密封环境，尤其适用于航空、军工等行业的高线速度磁性液体密封场合；还可以根据不同线速度、不同温度要求更换制冷剂，操作方便，适用范围广。
【主权项】
1.翅片管冷却式磁性液体密封装置，构成该装置包括: 外壳(I)、左轴承(2-1)、左隔磁环(3-1)、左极靴(4)、永磁体(5)、右极靴(6)、右隔磁环(3-2)、右轴承(2-2)、端盖(7)、第一密封圈(8-1)、第二密封圈(8-2)、第三密封圈(8-3)、第四密封圈(8-4)、第五密封圈(8-5)、卡簧(9)、翅片管(10)、轴套(11)、转轴(12); 构成该装置的各部分之间的连接: 所述第一密封圈(8-1)安装在左极靴(4)外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的左极靴，所述第二密封圈(8-2)安装在右极靴(6)外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的右极靴； 所述翅片管(10)套在永磁体(5)的外圆柱面，再将永磁体(5)安装在带密封圈的左极靴的右端面，所述带密封圈的右极靴安装在在永磁体(5)的右端面，形成密封组件； 所述左轴承(2-1)安装在转轴(12)轴肩的右端面处，所述左隔磁环(3-1)安装在左轴承(2-1)的右端面，所述密封组件安装在左隔磁环(3-1)的右端面，所述右隔磁环(3-2)安装在密封组件的右端面，所述右轴承(2-2)安装在右隔磁环(3-2)的右端面，所述卡簧(9)安装在转轴(12)的卡簧槽中，形成转动组件； 所述第三密封圈(8-3)、第四密封圈(8-4)安装在轴套(11)外圆柱面的密封槽内，形成带密封圈的轴套； 所述转动组件安装在带密封圈的轴套的内圆柱面，所述翅片管(10)的进出液管穿过带密封圈的轴套的径向通孔，形成带轴套的转动组件； 所述带轴套的转动组件安装在外壳(I)内的凸台右端面，翅片管(10)的进出液管穿过外壳⑴的径向通孔，翅片管(10)的进出液管与轴套(11)、外壳⑴的径向通孔之间的间隙用密封胶进行密封； 所述端盖(7)安装在右轴承(2-2)的右端面，端盖(7)和外壳(I)之间通过螺纹连接； 所述第五密封圈(8-5)安装在外壳(I)右端面的环形凹槽中，与外部零件密封； 其特征在于: 所述翅片管(10)套在永磁体(5)的外圆柱面，安装在永磁体(5)和轴套(11)之间的空隙中； 翅片管(10)的进出液管穿过轴套(11)、外壳(I)的径向通孔外接冷凝器、压缩机等，管内通入制冷剂，形成冷却循环系统。
【专利摘要】翅片管冷却式磁性液体密封装置，属于机械工程密封领域。解决了现有磁性液体高线速度旋转密封间隙内磁性液体因发热量过大而导致的密封性能和寿命降低的问题。该装置由外壳(1)、左极靴(4)、永磁体(5)、右极靴(6)、翅片管(10)等构成。翅片管(10)安装在永磁体(5)与轴套(11)之间的空隙中，管中通入制冷剂，其进出液管穿过外壳(1)和轴套(11)上的径向通孔外接冷凝器和压缩机等形成冷却循环系统。该种冷却方式不仅温度可调，调节范围大，能够满足不同高线速度的磁性液体旋转密封场合，而且翅片管自身换热面积大，制冷循环冷却效果比其他冷却方式要好，特别适用于航空、军工等行业的高线速度磁性液体旋转密封环境。
【IPC分类】F16J15/43
【公开号】CN204852353
【申请号】CN201520532192
【发明人】李德才, 程艳红
【申请人】北京交通大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年7月21日