一种交替式磁性液体密封装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115929911A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211345165.3(22)申请日2022.10.31(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号申请人清华大学(72)发明人王志斌李德才何新智刘思佳(74)专利代理机构北京市诚辉律师事务所11430专利代理师岳东升(51)Int.Cl.F16J15/43(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种交替式磁性液体密封装置(57)摘要本发明的一种交替式磁性液体密封装置，属于机械工程密封技术领域。该装置包括：转轴、箱体、控制单元、模块Ⅰ、模块Ⅱ、磁性液体和极齿；其中模块Ⅰ和模块Ⅱ构造相同，均由外壳Ⅰ、左极靴、电磁铁、控制线、右极靴和卡簧组成，且该密封结构中应至少存在两个模块；控制单元控制电磁铁的充磁方向，使两个模块中的磁性液体交替填充于密封间隙承担密封作用，不承担密封作用时磁性液体汇集于两极靴之间获得散热冷却的时间，避免了磁性液体被持续剪切，提高了密封装置的使用寿命和耐压能力。CN115929911ACN115929911A权利要求书1/1页1.一种交替式磁性液体密封装置，其特征在于，该装置包括：转轴(1)、箱体(2)、控制单元(3)、模块Ⅰ(4)、模块Ⅱ(5)、磁性液体(6)、极齿(7)；其中模块Ⅰ(4)由外壳Ⅰ(41)、左极靴Ⅰ(42)、电磁铁Ⅰ(43)、控制线Ⅰ(44)、右极靴Ⅰ(45)和卡簧Ⅰ(46)组成；模块Ⅱ(5)由左极靴Ⅱ(51)、控制线Ⅱ(52)、电磁铁Ⅱ(53)、右极靴Ⅱ(54)、外壳Ⅱ(55)和卡簧Ⅱ(56)组成；构成该装置各部分之间的连接：所述左极靴Ⅰ(42)、右极靴Ⅰ(45)、左极靴Ⅱ(51)和右极靴Ⅱ(54)外环面凹槽内均安装有密封圈；左极靴Ⅰ(42)、右极靴Ⅰ(45)、左极靴Ⅱ(51)和右极靴Ⅱ(54)内圆面加工有极齿(7)；模块Ⅰ(4)组装过程为：将左极靴Ⅰ(42)和电磁铁Ⅰ(43)安装到外壳Ⅰ(41)中，将控制线Ⅰ(44)通过外壳Ⅰ(41)上的通孔连接于电磁铁Ⅰ(43)，再将右极靴Ⅰ(45)和卡簧Ⅰ(46)安装到外壳Ⅰ(41)中，控制线Ⅰ(44)穿过的外壳Ⅰ(41)上的通孔由密封胶封堵；模块Ⅱ(5)组装过程为：将左极靴Ⅱ(51)和电磁铁Ⅱ(53)安装到外壳Ⅱ(55)中，将控制线Ⅱ(52)通过外壳Ⅱ(55)上的通孔连接于电磁铁Ⅱ(53)，再将右极靴Ⅱ(54)和卡簧Ⅱ(56)安装到外壳Ⅱ(55)中，控制线Ⅱ(52)穿过的外壳Ⅱ(55)上的通孔由密封胶封堵；将模块Ⅰ(4)通过螺栓连接安装到箱体(2)上，将控制线Ⅰ(44)连接于控制单元(3)，控制单元(3)提供电流使电磁铁Ⅰ(43)沿径向充磁；向左极靴Ⅰ(42)和右极靴Ⅰ(45)与转轴(1)外圆面之间的密封间隙注入磁性液体(6)，此处磁性液体(6)聚集在左极靴Ⅰ(42)和右极靴Ⅰ(45)之间；将模块Ⅱ(5)通过螺栓连接安装到模块Ⅰ(4)上，将控制线Ⅱ(52)连接于控制单元(3)，控制单元(3)提供电流使电磁铁Ⅱ(53)沿轴向充磁；向左极靴Ⅱ(51)和右极靴Ⅱ(54)与转轴(1)外圆面之间的密封间隙注入磁性液体(6)，此处磁性液体(6)聚集在左极靴Ⅰ(42)和右极靴Ⅰ(45)上的极齿(7)与转轴(1)外圆面之间的密封间隙。2.根据权利要求1所述的一种交替式磁性液体密封装置，其特征在于：模块Ⅰ(4)和模块Ⅱ(5)的构造相同，模块化的结构便于更换或增减以适用不同的密封场合；为了保证密封间隙下的磁性液体有冷却和散热的时间，该密封装置应至少同时存在模块Ⅰ(4)和模块Ⅱ(5)，即至少存在两个模块。3.根据权利要求1所述的一种交替式磁性液体密封装置，其特征在于：控制单元(3)可以控制电磁铁Ⅰ(43)和电磁铁Ⅱ(53)的充磁方向交替改变，其中承担密封作用的模块中的电磁铁是轴向充磁的，随着转轴(1)的持续转动，此模块中的磁性液体(6)被不断剪切导致温度逐渐上升，此时另一模块中的电磁铁充磁方向由径向变为轴向，开始承担密封作用，当此模块中的密封间隙被充满足够的磁性液体(6)时，原本承担密封作用的模块中的电磁铁充磁方向由轴向变为径向，此处的磁性液体(6)离开密封间隙，汇集于两极靴之间，温度开始降低，此过程在转轴(1)转动过程中不断循环，避免了磁性液体被持续剪切，使每个模块中的磁性液体(6)均有散热的时间，并保证至少有一个模块中的电磁铁是轴向充磁的。2CN115929911A说明书1/3页一种交替式磁性液体密封装置技术领域[0001]本发明涉及机械工程密封技术领域，适用于对温升敏感的磁性液体密封装置。背景技术[0002]即使磁性液体密封装置中的两密封表面没有直接接触，但是填充在密封间隙中