本技术涉及密封,具体是一种用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构及设备。
背景技术:
1、油雾润滑轴承箱空间受限、压差低的工况条件,适合磁流体密封技术的应用。磁流体密封因其密封性能好、使用寿命长和结构紧凑的特点被广泛应用于干洁气体的密封,泄漏量几乎为零;但在密封气-液混合物时,因被密封介质和磁流体两相界面的不稳定导致磁流体密封性能下降,使用寿命降低。
2、现有技术中,一般通过增加磁极的数量来增强磁流体密封的密封能力和使用寿命,但此类方法增强密封性能的效果并不显著,且会占用大量空间。故在实际工程应用中广泛采用在磁流体密封与被密封介质之间增设其他形式的动密封作为前端密封,形成组合密封来实现被密封介质零泄漏的目的,以此提升整体密封性能与使用寿命。常用的前端动密封形式有迷宫密封、螺旋密封等。但针对密封介质为气-液混合物时,上述迷宫密封和螺旋密封的密封效果较差且占用空间较大,不适用于油雾润滑轴承箱此类工况。
技术实现思路
1、本实用新型的目的在于提供一种适用于空间受限、被密封介质为气-液混合物、设备运行全周期密封性能稳定的浮动式磁流体组合密封,以解决现有技术中的问题,保证油雾润滑轴承箱的零泄漏和长周期安全运行。
2、一方面,本发明实施例提供的结构包括不导磁动环、导磁静环组件、磁流体密封圈、动环永磁体、静环永磁铁、极靴;
3、不导磁动环远离导磁静环组件的一侧开设有永磁体槽;
4、导磁静环组件包括石墨环和导磁静环座,导磁静环座与极靴的一侧端面均开设有永磁体槽;
5、动环永磁体装卡在不导磁动环的永磁体槽内,静环永磁体装卡在导磁静环座和极靴的永磁体槽内。
6、可选地,动环永磁体和静环永磁体相互作用形成联合磁场,磁力线依次穿过静环永磁体、导磁静环座、不导磁动环、动环永磁体、导磁轴套、极靴、静环永磁体,形成同时作用在磁力密封与磁流体密封的闭合磁路。
7、可选地,动环永磁体在联合磁场作用下产生由不导磁动环指向导磁静环组件的轴向磁力,以使不导磁动环和石墨环的接触端面紧密贴合形成磁力密封。
8、可选地,极靴内圆面开设有多个极齿,磁场在极齿尖端汇聚,大量磁流体在极靴与导磁轴套的间隙内吸附形成多道耐压液体密封圈实现被密封介质的零泄漏,同时少量磁流体渗入不导磁动环与石墨环的接触摩擦副中。
9、可选地,动环永磁体和静环永磁体环向均匀分布、磁极同向,以使动环磁场与静环磁场相互对应,磁极方向相匹配。
10、可选地,还包括导磁轴套;
11、不导磁动环、导磁静环座、极靴均套设在导磁轴套外;
12、导磁静环座与导磁轴套的径向间隙大于2mm,导磁静环座与不导磁动环的轴向最大间距不大于2mm,以使导磁静环座与导磁轴套之间磁阻大于导磁静环座与不导磁动环之间磁阻。
13、可选地,极靴、导磁静环座和导磁轴套为4cr13马氏体不锈钢或者45号钢,不导磁动环为s30408奥氏体不锈钢。
14、另一方面,本发明专利提供一种用于润滑油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封。
15、本实用新型实施例中,通过将磁力密封原理及元件与磁流体密封原理及元件集成一体,在传统磁流体密封的一侧极靴上去除极齿,作为导磁静环座并镶装石墨环,形成导磁静环组件,整体结构紧凑;不导磁动环与导磁轴套之间仅靠o型圈的摩擦力传动,导磁轴套与转轴之间仅靠o型圈保持相对静止,整体传动简单;动环永磁体与静环永磁体相互作用形成联合磁场,动环永磁体被吸引向导磁静环组件,以使不导磁动环压向石墨环,紧密贴合形成磁力密封;大量磁流体在极靴内圆面吸附形成多道耐压液体密封圈,阻止润滑油雾泄漏至空气中,少量磁流体渗入至磁力密封摩擦副中,起到减磨润滑的作用,最终达到密封结构性能稳定、使用寿命长的目的。为采用油雾润滑的轴承箱提供了更有效的介质密封方法。
1.一种用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,包括不导磁动环(10)、导磁静环组件(9)、导磁轴套(8)、磁流体密封圈(5)、动环永磁体(11)、静环永磁体(3)、极靴(4);
2.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,动环永磁体(11)和静环永磁体(3)相互作用形成联合磁场,磁力线依次穿过静环永磁体(3)、导磁静环座(91)、不导磁动环(10)、动环永磁体(11)、导磁轴套(8)、极靴(4)、静环永磁体(3)形成同时作用在磁力密封与磁流体密封的闭合磁路。
3.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,动环永磁体(11)在联合磁场作用下产生由不导磁动环(10)指向导磁静环组件(9)的轴向磁力,以使不导磁动环(10)和石墨环(92)的接触端面紧密贴合形成磁力密封。
4.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,极靴(4)内圆面开设有多个极齿,磁场在极齿尖端汇聚,大量磁流体在极靴(4)与导磁轴套(8)的间隙内吸附形成多道耐压液体密封圈(5)实现被密封介质的零泄漏,同时少量磁流体渗入不导磁动环(10)与石墨环(92)的接触摩擦副中。
5.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,动环永磁体(11)和静环永磁体(3)环向均匀分布、磁极同向,以使动环磁场与静环磁场相互对应,磁极方向相匹配。
6.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,还包括导磁轴套(8);
7.根据权利要求1所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构,其特征在于,极靴(4)、导磁静环座(91)和导磁轴套(8)为4cr13马氏体不锈钢或者45号钢,不导磁动环(10)为s30408奥氏体不锈钢。
8.一种用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封设备,其特征在于,包括如权利要求1至7中任一项所述的用于油雾润滑轴承箱的浮动式磁流体组合密封结构。