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1、(10)申请公布号 CN 102518811 A (43)申请公布日 2012.06.27 C N 1 0 2 5 1 8 8 1 1 A *CN102518811A* (21)申请号 201110419434.1 (22)申请日 2011.12.15 F16J 15/43(2006.01) (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 (72)发明人李德才 杨文明 (54) 发明名称 一种磁性液体密封结构 (57) 摘要 一种磁性液体密封结构，属于机械工程密封 技术领域。解决了如何提高磁性液体密封的耐压 能力的问题。包括小端盖(5)、导磁套(1)、外套 (。
2、8)、第一隔磁环(9)、第一、第二O型密封圈(11、 14)、第二隔磁环(16)、第一、第二轴承(6、17)、调 整垫片(20)、第一、第二极靴(10、15)、磁性液体 (2)、永磁铁(13)、大端盖(19)构成的磁性液体密 封结构中，在第一极靴(11)与永磁铁(13)的结合 面，第二极靴(15)与永磁铁(13)的结合面上分别 涂有磁性润滑脂。第一隔磁环(9)和第二隔磁环 (16)结构尺寸相同，其厚度h为210mm，第一 和第二隔磁环的宽度l的选择使得位于其两端的 轴承和极靴在轴向距离g均大于等于5mm，且小于 15mm。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)。
3、中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种磁性液体密封结构，该结构包括：小端盖(5)、导磁套(1)、外套(8)、第一隔磁 环(9)、第一、第二O型密封圈(11、14)、第二隔磁环(16)、第一、第二轴承(6、17)、调整垫片 (20)、第一、第二极靴(10、15)、磁性液体(2)、永磁铁(13)、大端盖(19)； 在第一、第二极靴(10、15)外圆上的凹形槽内分别安装第一、第二O型密封圈(11、14)； 第一极靴(10)和第二极靴(15)结构尺寸相同；第一轴承(6)、第一隔磁环(9)、安装有第 一O型密封圈(11。
4、)的第一极靴(10)、永磁铁(13)、安装有第二O型密封圈(14)的第二极 靴(15)、第二隔磁环(16)、第二轴承(17)依次装入外套(8)的内孔中，第一、第二极靴(10、 15)在永磁铁(13)的两侧对称放置；用螺钉将大端盖(19)固定在外套(8)上，压紧第二轴 承(17)；向永磁铁(13)的内环面上注入磁性液体(2)； 在导磁套(1)的法兰处安装调整垫片(20)，将所述的导磁套(1)装入上述已装配的第 一轴承(6)、第一隔磁环(9)、安装有第一O型密封圈(11)的第一极靴(10)、永磁铁(13)、 安装有第二O型密封圈(14)的第二极靴(15)、第二隔磁环(16)、第二轴承(17)形成的。
5、内 孔中，在导磁套(1)的另一端通过螺钉和小端盖(5)固定； 在第一极靴(11)和第二极靴(15)的一个端面上设计一个沉孔，在沉孔内安装永磁铁 (13)；在第一极靴(11)和第二极靴(15)的另一个端面设一个凸台，凸台上分别安装第一隔 磁环(9)和第二隔磁环(16)； 其特征在于：在第一极靴(11)与永磁铁(13)的结合面，第二极靴(15)与永磁铁(13) 的结合面上分别涂有磁性润滑脂； 第一隔磁环(9)和第二隔磁环(16)结构尺寸相同，其厚度h为210mm，第一和第二 隔磁环的宽度l的选择使得位于其两端的轴承和极靴在轴向距离g均大于等于5mm，且小于 15mm。 2.根据权利要求1所述的一种。
6、磁性液体密封结构，其特征在于：在导磁套(1)的外圆 柱面上设计两组密封齿(3)，密封齿的齿形参数为：齿宽0.5mm，齿高2.5mm，槽宽1.5mm。 权 利 要 求 书CN 102518811 A 1/3页 3 一种磁性液体密封结构 技术领域 0001 本发明属于机械工程密封技术领域，特别适用于军工、船舶、航天航空等领域中的 真空密封或压力密封。 背景技术 0002 在生产实践的某些特殊领域中，设计磁性液体密封时，允许设计磁路的空间非常 有限，这就要求在一定的设计空间中获得较大的密封耐压。通常的磁性液体密封中，增大密 封耐压的方法是减小密封间隙，但这会带来加工和装配上的困难。同时，依靠提高磁性。
7、液体 的饱和磁化强度和永磁铁的磁能积的方法所带来的密封耐压的增加也是有限的。所以，在 现有磁性液体密封结构的基础上，如何最大限度地增大磁性液体密封的耐压能力，成为某 些特殊领域中迫切需要解决的问题。 发明内容 0003 本发明所要解决的技术问题是，提高磁性液体密封的耐压能力。 0004 本发明解决其技术问题的技术方案： 0005 一种磁性液体密封结构，该结构包括：小端盖、导磁套、外套、第一隔磁环、第一、第 二O型密封圈、第二隔磁环、第一、第二轴承、调整垫片、第一、第二极靴、磁性液体、永磁铁、 大端盖。 0006 在第一、第二极靴外圆上的凹形槽内分别安装第一、第二O型密封圈；第一极靴和 第二极靴。
8、结构尺寸相同；第一轴承、第一隔磁环、安装有第一O型密封圈的第一极靴、永磁 铁、安装有第二O型密封圈的第二极靴、第二隔磁环、第二轴承依次装入外套的内孔中，第 一、第二极靴在永磁铁的两侧对称放置；用螺钉将大端盖固定在外套上，压紧第二轴承；向 永磁铁的内环面上注入磁性液体。 0007 在导磁套的法兰处安装调整垫片，将所述的导磁套装入上述已装配的第一轴承、 第一隔磁环、安装有第一O型密封圈的第一极靴、永磁铁、安装有第二O型密封圈的第二极 靴、第二隔磁环、第二轴承形成的内孔中，在导磁套的另一端通过螺钉和小端盖固定。 0008 在第一极靴和第二极靴的一个端面上设计一个沉孔，在沉孔内安装永磁铁；在第 一极靴。
9、和第二极靴的另一个端面设一个凸台，凸台上分别安装第一隔磁环和第二隔磁环。 0009 在第一极靴与永磁铁的结合面，第二极靴与永磁铁的结合面上分别涂有磁性润滑 脂。这样可以减小密封结构的漏磁，增大密封间隙内的磁场强度，进而增加密封耐压。 0010 第一隔磁环和第二隔磁环结构尺寸相同，隔磁环是整体加工而成的整周环状结 构，它使得极靴与轴承间形成一定宽度的空气隙，避免了轴承对磁路的影响，从而可以进一 步增大密封间隙内的磁场强度以及密封耐压。隔磁环厚度h为210mm，隔磁环的宽度l 的选择使得位于其两端的轴承和极靴在轴向距离g大于等于5mm，且小于15mm。 0011 在导磁套的外圆柱面上设计两组密封齿。
10、，密封齿的齿形参数为：齿宽0.5mm，齿高 2.5mm，槽宽1.5mm。 说 明 书CN 102518811 A 2/3页 4 0012 本发明的有益效果是，通过在第一极靴与永磁铁的结合面，第二极靴与永磁铁的 结合面上分别涂有磁性润滑脂，减小密封结构的漏磁，同时合理设计隔磁环的尺寸，最大限 度地增大了密封间隙内的磁场强度，从而也就在有限的设计空间内最大限度地增大了密封 耐压。 附图说明 0013 图1磁性液体密封结构装配图。 0014 图2磁性液体密封结构导磁套剖面图。 0015 图3导磁套上密封齿A、B的局部结构放大图。 0016 图4第一和第二极靴剖面图。 0017 图5第一和第二隔磁环剖。
11、面图。 0018 图6磁性液体密封结构装配图上C的局部放大图。 0019 图中：导磁套1、磁性液体2、密封齿3、螺钉4、小端盖5、第一轴承6、螺纹孔7、外 套8、第一隔磁环9、第一极靴10、第一O型密封圈11、通孔12、永磁铁13、第二O型密封圈 14、第二极靴15、第二隔磁环16、第二轴承17、螺钉18、大端盖19、调整垫片20、螺纹孔21、 密封槽22。 具体实施方式 0020 以附图为具体实施方式对本发明作进一步说明： 0021 一种磁性液体密封结构，该结构包括：小端盖5、导磁套1、外套8、第一隔磁环9、第 一、第二O型密封圈11、14、第二隔磁环16、第一、第二轴承6、17、调整垫片2。
12、0、第一、第二极 靴10、15、磁性液体2、永磁铁13、大端盖19。 0022 在第一、第二极靴10、15外圆上的凹形槽内分别安装第一、第二O型密封圈11、14； 第一极靴10和第二极靴15结构尺寸相同；第一轴承6、第一隔磁环9、安装有第一O型密封 圈11的第一极靴10、永磁铁13、安装有第二O型密封圈14的第二极靴15、第二隔磁环16、 第二轴承17依次装入外套8的内孔中，第一、第二极靴10、15在永磁铁13的两侧对称放置； 用螺钉将大端盖19固定在外套8上，压紧第二轴承17；向永磁铁13的内环面上注入磁性 液体2。 0023 在导磁套1的法兰处安装调整垫片20，将所述的导磁套1装入上述已装。
13、配的第一 轴承6、第一隔磁环9、安装有第一O型密封圈11的第一极靴10、永磁铁13、安装有第二O 型密封圈14的第二极靴15、第二隔磁环16、第二轴承17形成的内孔中，在导磁套1的另一 端通过螺钉和小端盖5固定。 0024 在第一极靴11和第二极靴15的一个端面上设计一个沉孔，在沉孔内安装永磁铁 13；在第一极靴11和第二极靴15的另一个端面设一个凸台，凸台上分别安装第一隔磁环9 和第二隔磁环16。 0025 在第一极靴11与永磁铁13的结合面，第二极靴15与永磁铁13的结合面上分别 涂有磁性润滑脂。这样可以减小密封结构的漏磁，增大密封间隙内的磁场强度，进而增加密 封耐压。 0026 第一隔磁。
14、环9和第二隔磁环16结构尺寸相同，其厚度h为210mm，第一和第二 说 明 书CN 102518811 A 3/3页 5 隔磁环的宽度l的选择使得位于其两端的轴承和极靴在轴向距离g均大于等于5mm，且小于 15mm。 0027 为了装配简单和保护密封齿，在导磁套1的外圆柱面上设计两组密封齿3，密封齿 的齿形参数为：齿宽0.5mm，齿高2.5mm，槽宽1.5mm，如图2和图3。 0028 第一和第二轴承型号相同。第一隔磁环9和第二隔磁环16的外径和第一、二轴承 (6、16)的外径相等。 0029 注入的磁性液体2在磁场的作用下，吸附在两组密封齿3与第一和第二极靴(10、 15)的间隙中，形成可靠。
15、密封。 0030 增加隔磁环是为了将轴承和极靴分开一段距离，它们之间的空气隙增大了两者间 磁路的磁阻，防止磁力线过多地进入轴承而引起密封间隙内磁场强度的降低，从而可以进 一步增大密封耐压，见图5、6。 0031 第一极靴10和第二极靴15尺寸结构相同，见图4。在极靴的外圆柱面上设放置 O型密封圈的槽，在极靴的一个端面设计一个沉孔，用作固定永磁铁，另一个端面设一个凸 台，用作放置隔磁环。第一极靴10和第二极靴15材料选用电工纯铁。 0032 A和B两处的齿形结构相同，见图2、3。第一极靴10和第二极靴15与导磁套1上 密封齿3之间的间隙为0.1mm。 0033 螺纹孔7、通孔12和螺纹孔21是为了和其它装置相连而设计的。 0034 密封槽22是为了使用该密封装置密封用而设计的。 0035 外套8、调整垫片20、大端盖19、螺钉4和螺钉18都由不锈钢材料制成。 0036 导磁套材料为45钢。 0037 第一和第二隔磁环的材料为硬铝。 0038 永磁铁选用钕铁硼材料。 说 明 书CN 102518811 A 1/2页 6 图1 说 明 书 附 图CN 102518811 A 2/2页 7 图2 图3 图4 图5 图6 说 明 书 附 图CN 102518811 A 。