一种具有自清洁功能的磁性液体密封装置,属于机械工程密封技术领域。该密封装置包括:外壳(2)、左轴承(3)、带橡胶密封圈的左极靴(5)、永磁铁(6)、带橡胶密封圈的右极靴(8)、右轴承(10)、调节垫片(11)、法兰盘(13)轴(14);其右极靴的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°,使右极靴的形状改变,使磁场强度发生变化,使右极靴a侧的磁场强度高于b侧的磁场强度。由伯努利方程可得,由外界进入磁性液体中的颗粒,在磁场强度高的一侧所受到的压力大于磁场强度低的一侧的压力,即a侧压力大于b侧的压力,这样体系对于外界的异物产生排斥力,达到自清洁目的。
1.一种具有自清洁功能的磁性液体密封装置,该密封装置包括:外壳(2)、左轴承(3)、第一橡胶密封圈(4)、带第一橡胶密封圈的左极靴(5)、永磁铁(6)、第二橡胶密封圈(7)、带第二橡胶密封圈的右极靴(8)、右轴承(10)、调节垫片(11)、法兰盘(13)、轴(14);依次将左轴承(3)、带第一橡胶密封圈的左极靴(5)、永磁铁(6)、带第二橡胶密封圈的右极靴(8)、右轴承(10)安装在一起,形成一密封组件,向永磁铁(6)的内环面上注入磁性液体后,将此密封组件放置在外壳(2)内的凸台上,安装调节垫片(11)和法兰盘(13),用螺钉(12)与外壳(2)螺纹连接,使密封组件固定在外壳(2)内,最后按照从左至右的方向装上轴(14);其特征在于:右极靴(8)的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°。技术领域
本发明属于机械工程密封技术,特别适用于泥水、风沙等恶劣环境下的磁性液体密封。
背景技术
现有的磁性液体密封装置,通常于安装密封组件前在磁铁和极靴的空隙中注入磁性液体,将轴及其上的密封组件依次装入壳体后,磁铁、极靴、轴会形成磁路,在磁场力的作用下,磁性液体流入极靴极齿与轴之间的密封间隙,在密封间隙中形成数个液态“O”形圈,实现密封作用。但是在现实使用过程中,难免有粉尘等非磁性颗粒进入到极齿上的磁性液体中,从而影响密封效果和使用寿命。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,现有的磁性液体密封装置中,尤其是泥水、风沙等恶劣环境下使用的密封装置,难免有粉尘等非磁性颗粒进入到极齿上的磁性液体中,从而导致密封效果和使用寿命下降。因此提供一种具有自清洁功能的磁性液体密封装置。本发明的技术方案:一种具有自清洁功能的磁性液体密封装置,该密封装置包括:套、左轴承、右轴承、左极靴、右极靴、永磁铁、调节垫片、轴、法兰盘;依次将左轴承、带橡胶密封圈的左极靴、永磁铁、带橡胶密封圈的右极靴、右轴承安装在一起,形成一密封组件,向永磁铁的内环面上注入磁性液体后,将此密封组件放置在套内的凸台上,安装调节垫片和法兰盘,用螺钉与套螺纹连接,使密封组件固定在套内,最后按照从左至右的方向装上轴。所述的右极靴的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°。本发明中左、右极靴的极齿数相同,由于右极靴的右端面与轴线成角度α,使右极靴的外侧面宽度大于极齿侧面的宽度。由于右极靴的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°之间,使右极靴的形状改变,使磁场强度发生变化,使右极靴最右端极齿a处的磁场强度高于右轴承内侧面左端b处的磁场强度。由伯努利方程可得,由外界进入磁性液体中的颗粒,在磁场强度高的一侧所受到的压力大于磁场强度低的一侧的压力,即a侧压力大于b侧的压力,这样体系对于外界的异物产生排斥力,达到自清洁目的。本发明的有益效果:由于右极靴的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°之间,改变右极靴的形状,使磁场强度发生变化,使右极靴a侧的磁场强度高于b侧的磁场强度,使磁性液体中的颗粒,在磁场强度高的一侧所受压力大于磁场强度低的一侧,即a侧压力大于b侧的压力,这样对于外界的异物产生排斥力,达到自清洁目的,改善了密封效果,增加了寿命长,同时更适用于恶劣化境下的磁性液体密封。
附图说明
图1具有自清洁功能的磁性液体密封装置结构图。图中:螺纹孔1、外壳(2)、左轴承(3)、第一橡胶密封圈(4)、左极靴(5)、永磁铁(6)、第二橡胶密封圈(7)、右极靴(8)、极靴极齿(9)、右轴承(10)、调节垫片(11)、法兰盘(13)轴(14)。
具体实施方式
以附图为具体实施方式对本发明进行进一步说明:具有自清洁功能的磁性液体密封装置,该密封装置包括:外壳2、左轴承3、第一橡胶密封圈4、左极靴5、永磁铁6、第二橡胶密封圈7、右极靴8、右轴承10、调节垫片11、法兰盘13轴14、;依次将左轴承3、带橡胶密封圈的左极靴5、永磁铁6、带橡胶密封圈的右极靴8、右轴承10安装在一起,形成一密封组件,向永磁铁6的内环面上注入磁性液体后,将此密封组件放置在外壳2内的凸台上,安装调节垫片11和法兰盘13,用螺钉12与外壳2螺纹连接,使密封组件固定在外壳2内,最后按照从左至右的方向装上轴14。由于右极靴的右端面与轴线成角度α,α为10°~80°,在两个端值及其之间的任何一个角度值,均使右极靴的形状改变,使磁场强度发生变化,使右极靴a侧的磁场强度高于b侧的磁场强度。由伯努利方程可得,由外界进入磁性液体中的颗粒,在磁场强度高的一侧所受到的压力大于磁场强度低的一侧的压力,即a侧压力大于b侧的压力,这样体系对于外界的异物产生排斥力,达到自清洁目的。本发明中左、右极靴的极齿数和现有技术中的极齿数相同,由于右极靴的右端面与轴线成角度α,使右极靴的外侧面宽度大于极齿侧面的宽度。在左极靴4和右极靴8的外圈柱面上设防止橡胶密封圈的槽,左极靴4和右极靴8两侧各设计一个凸台,一个凸台的作用是隔离磁路,防止磁性液体吸附到左轴承3和右轴承10,另一个凸台是固定用磁铁6的位置,左极靴4和右极靴8的材料选用电工纯铁。调节垫片11在装备时用于调整轴向距离,螺纹孔1是为了和其他装置相连而设计的。外壳2、调节垫片11和螺钉12都由非磁性材料制成,如不锈钢等。轴14的材料选用导磁材料,如45号钢等。永磁铁6,根据实际温度的要求选用銣铁硼或铝钴镍材料,常温下选用銣铁硼,温度在300°C以下时选用钐钴,温度在400°C选用铝钴镍。极齿的级数根据密封的压差条件确定,每级的密封能力为0.5大气压。极靴与轴的间隙为0.1~0.2mm,极齿的齿宽是间隙的3~5倍,齿高是间隙的20~30倍。磁性液体的种类可以根据密封气体和温度环境的不同,选择不同基液的磁性液体,在装配时一次注入,一般真空密封时选用煤油或碳氢化合物或二脂类基载液,耐酸耐碱时选用氟碳基载液。低温下选用优质煤油或硅酸盐脂类或二脂类基载液。上述密封装置同时适用于正压密封。