一种磁流体密封方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112833192A(43)申请公布日2021.05.25(21)申请号202110099002.0(22)申请日2021.01.25(71)申请人武汉波依迈科技有限公司地址430000湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路以西,南湖大道以北谷方5幢2层E131室(72)发明人王前进(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人徐瑛(51)Int.Cl.F16J15/43(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称一种磁流体密封方法(57)摘要本发明公开了一种磁流体密封方法，包括有凸极和凹极，分别固定在一对同轴且至少其中之一可旋转的部件上；所述凹极呈环状结构，内侧设有“U”型或“V”型凹槽；所述凸极顶部置于凹槽内，与凹槽之间形成“U”型或“V”型间隙，两侧的间隙中均填充有磁流体，所述磁流体由于磁极的作用，在两侧的间隙中各自形成磁流体密封带；所述磁极由固定在凹极或凸极上的永磁体提供；在被两侧磁流体密封带所封闭的底部间隙中填充有密度不小于磁流体的过渡流体；过渡流体与磁流体共同组合成一个“U”型或“V”型液态密封带。本发明提供的密封方法结合了流体在U型管中静压平衡的原理，并利用流体旋转时产生的离心力，提高了磁流体密封效果。CN112833192ACN112833192A权利要求书1/1页1.一种磁流体密封方法，其特征在于：包括有凸极和凹极，分别固定在一对同轴且至少其中之一可旋转的部件上；所述凹极呈环状结构，内侧设有“U”型或“V”型凹槽；所述凸极顶部置于凹槽内，与凹槽之间形成“U”型或“V”型间隙，两侧的间隙中均填充有磁流体，所述磁流体由于磁极的作用，在两侧的间隙中各自形成磁流体密封带；所述磁极由固定在凹极或凸极上的永磁体提供；在被两侧磁流体密封带所封闭的底部间隙中填充有密度不小于磁流体的过渡流体；所述过渡流体与磁流体共同组合成一个“U”型或“V”型液态密封带；在高速运转时，根据流体在U型管中静压平衡的原理，所述过渡流体消除了离心力对磁流体密封带的影响。2.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述间隙中设有用于增大旋转部件与磁流体及过渡流体接触面积的载液条，载液条固定在旋转部件上。3.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述永磁体呈环状结构，采用轴向充磁。4.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述凹极采用分体式设计，由多个零件组合而成。5.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述永磁体固定在凹极上，凹极上设有永磁体的安装槽。6.根据权利要求5所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述永磁体位于凸极的两侧，相邻面为异性，产生磁吸力。7.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述永磁体安装在凸极上。8.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述永磁体侧边设有极靴。9.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述凹极或凸极上设有饶有线圈的励磁体。10.根据权利要求1所述的一种磁流体密封方法，其特征在于：所述凹极与凸极之间设有限位部。2CN112833192A说明书1/6页一种磁流体密封方法技术领域[0001]本发明属于机械工程密封领域，尤其涉及一种具有自调节性且适合高转速的密封方法。技术背景[0002]磁流体作为一种特殊的功能材料，目前已经被应用到各个领域，其是将铁磁性微粒均匀分散于载液中而构成的一种胶体状体系，它既有强磁性又有流动性，在重力、磁力等多种力的作用下能保持长期稳定，不产生沉淀和分层，磁流体密封在机械密封当中发挥着巨大的作用，其原理是利用磁场来约束磁流体，使其充满密封空间形成“液体O型密封圈”，而合适的载液又能良好地浸润密封面，达到非常好的密封效果，且当载液的饱和蒸汽压足够低时，即使在高真空环境下也很难挥发，以至于可以应用于真空密封。基于磁流体特殊的性质，磁流体密封具有以下优点：1、密封性能好、易修复；2、无磨损、寿命长、功耗低；3、结构简单、成本低、可靠性高。[0003]虽然磁流体有很多优点，但也存在不足，现有磁流体动密封结构包括静止磁极及旋转磁极，磁流体受到两磁极的轴向磁拉力被约束在静止磁极与旋转磁极形成的磁路间隙当中，形成密封，在运转过程中，磁流体因为旋转而在旋转面上产生径向朝外的离心力，运转过程中的磁流体会因为离心力的作用挣脱磁力的束缚的影响而发生凹陷，导致磁流体“O型密封圈”的有效密封厚度明显减小，密封性能变差，当处在高速运转过程中，甚至会导致密封失效。发明内容[0004]针对现有技术的不足，本发明结合了流体在U型管中静压平衡的原理，并利用流体旋转产生的离心力，提供了一种具有自调节性且适合高转速的磁