专利名称：一种磁性液体与c型滑环组合式往复轴密封装置的制作方法
技术领域：
本发明属于机械工程密封领域，特别适用于真空镀膜机、压縮机等设备中温度在
15(TC以下，密封介质为气体的轴用往复运动密封。
背景技术：
压縮机是一种用来压縮气体提高气体压力或输送气体的通用机械。目前应用最广泛的有往复式、螺杆式和离心式。其中往复式压縮机由于效率高、压力高等独特优点广泛应用于采矿、冶金、石油、化工等工业领域。但是往复式压縮机的泄漏现象是普遍存在的，又因为它的应用广泛，所以就更显得问题的严重性。特别是对于压縮输送易燃、易爆、剧毒气体的压縮机的泄漏更是不可忽视。目前往复式压縮机活塞杆的密封主要有填料密封和迷宫密封两种形式。填料密封属于接触密封，压力高时容易磨损，寿命较短；压力低时由于背压不够，泄漏量大。迷宫活塞式压縮机对制造精度要求十分高，目前世界上只有少数公司可以生产。利用磁性液体对磁场的响应特性，将磁性液体注入极靴与往复轴之间的间隙后会在轴的表面形成一道道液体"O"型密封环。从而起到密封作用。该种密封方法对轴的表面精度要求不高，且轴与极靴不接触，发热量小。但是轴的往复运动会带走一些磁性液体，长时间的往复运动最终会因为密封间隙内磁性液体量的减少导致密封失效。因此，上述单一的任何一种密封结构都无法解决往复式压縮机的泄漏问题。
发明内容
本发明所要解决的问题是往复式压縮机的泄漏问题，针对目前单一密封方式无法满足密封要求的情况，提供一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置。
本发明的技术方案 —种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，构成该装置的零件之间的连接为 带"0"型橡胶密封圈的内挡圈、N个密封组件、外档圈上的C型滑环、带"0"型圈的
外挡圈依次放置在带"O"型橡胶密封圈的密封座腔底，通过锁紧螺套上的外螺纹与带"O"
型橡胶密封圈的密封座螺纹连接，使锁紧螺套压紧以上零件；1《N《20。
每个密封组件包括C型滑环、带"0"型橡胶密封圈的极靴、永久磁铁、极靴；将上
述零件依次粘接在一起构成一个密封组件。 在磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入到N个密封组件的永久磁铁的内环面上。 每个密封组件耐压值为0. 4个大气压，密封组件的个数N根据所要求的密封耐压能力而定，N > [要求的耐压值/0. 4]。 带"O"型橡胶密封圈的极靴以及极靴的齿形参数均为齿宽0.2mm，齿槽宽度2. 5mm，极齿外缘母线与齿槽倾斜部分之间的齿槽倾角为4° 。
磁性液体的基载液为煤油基，磁性颗粒粒径小于5nm。
带"O"型橡胶密封圈的密封座内螺纹退刀槽右侧与其内腔的相交处的倒角20° ， 表面粗糙度Ra为1.6。 本发明的有益效果是采用磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置解决了往 复式压縮机的泄漏问题。磁性液体与C型滑环组合密封中C型滑环的作用是防止磁性液体 被往复轴带走和变形，起密封耐压作用的是磁性液体密封。因而该装置密封寿命长，轴的表 面温度低。
图IN等于1的磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置结构图。 图2N等于8的磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置结构图。 图3N等于20的磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置结构图。 图4锁紧螺套剖面图。 图5密封座剖面图。 图6极靴剖面图。 图7图6的局部结构放大图。 图8带"O"型橡胶密封圈的极靴剖面图。 图9内挡圈剖面图。 图10带"O"型橡胶密封圈的外挡圈剖面图。 图中带"0"型橡胶密封圈的密封座1、带"0"型橡胶密封圈的内挡圈2、带"0"型 橡胶密封圈的C型滑环3、带"0"型橡胶密封圈的极靴4、永久磁铁5、极靴6、外挡圈上的C 型滑环7、带"0"型橡胶密封圈的外挡圈8、锁紧螺套9、密封组件101至120。
具体实施例方式
对照附图对本发明的具体实施方式
做进一步的说明
实施方式一 —种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，见图1。构成该装置的零件之间 的连接为 带"0"型橡胶密封圈的内挡圈2、密封组件101、外挡圈上的C型滑环7、带"0"型 橡胶密封圈的外挡圈8依次放置在带"O"型橡胶密封圈的密封座1腔底，通过锁紧螺套9 上的外螺纹与带"O"型橡胶密封圈的密封座1螺纹连接，使锁紧螺套9压紧以上零件。
密封组件101包括C型滑环3、带"0"型橡胶密封圈的极靴4、永久磁铁5、极靴6 ; 将上述零件依次粘接在一起构成一个密封组件。 在磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入 到永久磁铁5的内环面上。
实施方式二 —种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，见图2。构成该装置的零件之间 的连接为 带"O"型橡胶密封圈的内挡圈2、密封组件101至密封组件108、外挡圈上的C型 滑环7、带"0"型橡胶密封圈的外挡圈8依次放置在带"O"型橡胶密封圈的密封座1腔底，通过锁紧螺套9上的外螺纹与带"0"型橡胶密封圈的密封座1螺纹连接，使锁紧螺套9压 紧以上零件。 密封组件101至密封组件108共8个，其每一个结构和尺寸与实施方式一相同。
在磁性液体与C型滑环组合式往复密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入到 密封组件101至密封组件108中每一个的永久磁铁5的内环面上。
实施方式三 实施方式三与实施方式二区别在于共使用了 20个密封组件(密封组件101至密 封组件120)，见图3。 在磁性液体与C型滑环组合式往复密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入到 密封组件101至密封组件120中每一个的永久磁铁5的内环面上。 每个密封组件耐压值为0. 4个大气压，密封组件的个数N根据所要求的密封耐压 能力而定，N > [要求的耐压值/0. 4]。 带"O"型橡胶密封圈的极靴4以及极靴6的齿形参数均为齿宽0. 2mm，齿槽宽度 2. 5mm，极齿外缘母线与齿槽倾斜部分之间的齿槽倾角为4° ，见图7。
磁性液体的基载液为煤油基，磁性颗粒粒径小于5nm。 带"O"型橡胶密封圈的密封座1内螺纹退刀槽右侧与其内腔的相交处的倒角 20° ，表面粗糙度Ra为1.6，见图5。 带"0"型橡胶密封圈的密封座l，见图1、2、3、5，其法兰端面两侧设有密封槽，其内 放置"0"型橡胶密封圈；带"0"型橡胶密封圈的密封座1的内腔面上加工有螺纹，用于与的 连接；螺纹的退刀槽右侧与其内腔的相交处的倒角20。，表面粗糙度Ra为1.6，其目的是避 免挡圈安装时破坏"O"型橡胶密封圈。带"O"型橡胶密封圈的密封座1的法兰上均布四个 通孔用于与被密封腔壁面的连接。 锁紧螺套9的外圆面上加工有螺纹，用于与带"O"型橡胶密封圈的密封座之间的 连接；左侧端面上加工有四个工艺孔，以便于锁紧螺套9的安装和拆卸；见图4。
所有密封组件的结构和尺寸相同。 带"0"型橡胶密封圈极靴4其右侧端面上设有一个密封槽，密封槽内放置"0"型 橡胶密封圈，见图8。极齿加工在较小的内孔的环面上。
极靴6见图6。极齿加工在内孔的环面上。 带"O"型橡胶密封圈的外挡圈8，见图IO，其右端面及外圆面均设有密封槽，其内 放置"O"型橡胶密封圈。 全部"O"型圈的材料均是氟橡胶；永久磁铁5选用材料为铷铁硼；带"O"型橡胶密 封圈的极靴4以及极靴6的材料为DT3。 使用实例采用本发明的密封装置对直径为80mm的往复轴进行密封，每个极靴上 有2个极齿，密封间隙为0. 2mm，齿宽0. 2mm，齿槽宽2. 5mm，密封组件个数N = 8，永久磁铁 选用铷铁棚材料，C型滑环材料为增强PTFE，磁性液体选用煤油基磁性液体，在往复轴行程 为280mm，曲柄转速为192r/min的条件下，密封良好。
权利要求
一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，其特征是，构成该装置的零件之间的连接为带“O”型橡胶密封圈的内挡圈(2)、N个密封组件、外挡圈上的C型滑环(7)、带“O”型橡胶密封圈的外挡圈(8)依次放置在带“O”型橡胶密封圈的密封座(1)腔底，通过锁紧螺套(9)上的外螺纹与带“O”型橡胶密封圈的密封座(1)螺纹连接，使锁紧螺套(9)压紧以上零件；1≤N≤20；每个密封组件包括C型滑环(3)、带“O”型橡胶密封圈的极靴(4)、永久磁铁(5)、极靴(6)；将上述零件依次粘接在一起构成一个密封组件；在磁性液体与C型滑环组合式往复密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入到N个密封组件的永久磁铁(5)的内环面上。
2. 根据权利要求1所述的一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，其特征是，每个密封组件耐压值为0. 4个大气压，密封组件的个数N根据所要求的密封耐压能力而定，N > [要求的耐压值/0. 4]。
3. 根据权利要求1所述的一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，其特征是，带"O"型橡胶密封圈的极靴(4)以及极靴(6)的齿形参数均为齿宽0.2mm，齿槽宽度2. 5mm，极齿外缘母线与齿槽倾斜部分之间的齿槽倾角为4° 。
4. 根据权利要求1所述的一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，其特征是，磁性液体的基载液为煤油基，磁性颗粒粒径小于5nm。
5. 根据权利要求1所述的一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，其特征是，带"O"型橡胶密封圈的密封座(1)内螺纹退刀槽右侧与其内腔的相交处的倒角20。，表面粗糙度为1.6。
全文摘要
一种磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置，该装置的零件之间的连接为带“O”型橡胶密封圈的内挡圈(2)、N个密封组件、外挡圈上的C型滑环(7)、带“O”型橡胶密封圈的外挡圈(8)依次放置在带“O”型橡胶密封圈的密封座(1)腔底，通过锁紧螺套(9)上的外螺纹与带“O”型橡胶密封圈的密封座螺纹连接，使锁紧螺套压紧以上零件；1≤N≤20；每个密封组件包括C型滑环(3)、带“O”型橡胶密封圈的极靴(4)、永久磁铁(5)、极靴(6)，将上述零件依次粘接在一起；在磁性液体与C型滑环组合式往复轴密封装置安装到轴上之前，将磁性液体注入到N个密封组件的永久磁铁的内环面上。解决了往复式压缩机的泄漏问题。
文档编号F16J15/43GK101769381SQ20101011579
公开日2010年7月7日 申请日期2010年3月1日 优先权日2010年3月1日
发明者李德才, 王积尚 申请人:北京交通大学