模组化组合式多级磁性液体旋转密封实验装置的制作方法

1.本发明涉及一种实验装置，尤其是涉及一种模组化组合式多级磁性液体旋转密封实验装置，它属于磁性液体领域。


背景技术：

2.磁性液体密封相比于传统动密封具有零泄漏、无固体摩擦磨损、寿命长等优点。由于受永磁体材料限制，单级磁性液体密封其耐压能力通常在0.02mpa左右，对于密封压力较大的场合需要用到多级磁性液体密封。
3.然而目前对于多级磁性液体密封的耐压及破坏机理还缺少统一的认识，导致在磁性液体多级密封的设计时往往只能依靠经验，造成密封件体积增大，材料浪费。为此有必要对多级密封机理进行进一步的深入研究。
4.公开日为2013年01月23日，公开号为cn102252837b的中国专利中，公开了一种名称为“一种磁性液体密封耐压机理实验研究装置”的发明专利。该装置为静密封实验，缺少旋转轴，无法模拟真实的旋转密封工况。
5.公开日为2015年09月30日，公开号为cn103759932b的中国专利中，公开了一种名称为“一种磁性液体密封耐压机理实验研究装置”的发明专利。该装置采用的是整体设计，密封级数固定，因此无法研究不同级数下的密封耐压机理。
6.因此，提供一种结构合理，能够快速拆解装配，可用于研究不同级数磁性液体旋转密封耐压机理的实验装置，显得尤为必要。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计简单合理，可以进行快速拆装调整的模组化组合式多级磁性液体旋转密封实验装置。
8.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该模组化组合式多级磁性液体旋转密封实验装置，包括电机、联轴器、转轴、左端盖、左侧螺钉、外壳中段、右侧螺钉、右端盖、右轴承、左轴承、磁性液体、左端外壳和右侧外壳，所述转轴与电机通过联轴器连接，其特征在于：还包括右侧端部极靴、右侧极靴、右侧第一极靴、左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴、测压孔、环形永磁体、左隔磁环、右隔磁环、右侧橡胶密封圈和左侧橡胶密封圈，所述左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴、右侧第一极靴、右侧极靴、右侧端部极靴形状均相同，且在内圆周上开有极齿，一个端面开有圆形凸台，另一个端面开有圆形凹槽，开有圆形凹槽一侧外圆周上还开有环形密封槽，外圆周上开有螺纹孔及测压孔；左侧第一极靴的右端凹槽紧靠在环形永磁体的左端面凸台上形成凹凸配合，左侧极靴、左侧端部极靴、左隔磁环依次紧靠在左侧第一极靴的左端面凸台上相互形成凹凸配合，右侧第一极靴右端凹槽紧靠在环形永磁体的右端面凸台上形成凹凸配合，右侧极靴、右侧端部极靴、右隔磁环依次紧靠在右侧第一极靴的右端面凸台上相互形成凹凸配合；左侧橡胶密封圈嵌入左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴外圆周上的环形密封槽中，右侧橡胶密封圈嵌入右侧第一极
靴、右侧极靴、右侧端部极靴外圆周上的环形密封槽中；转轴、左端盖、左隔磁环、左侧螺钉、外壳中段、环形永磁体、右侧螺钉、右隔磁环、右端盖、右轴承、右侧端部极靴、右侧极靴、右侧第一极靴、左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴、左轴承、磁性液体、右侧橡胶密封圈、左侧橡胶密封圈、左侧外壳、右侧外壳组成密封组件。
9.作为优选，本发明所述左侧极靴与左侧外壳配套使用，右侧极靴与右侧外壳配套使用。
10.作为优选，本发明所述环形永磁体、左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴、转轴、右侧端部极靴、右侧极靴、右侧第一极靴形成磁回路。
11.作为优选，本发明所述磁性液体注入在左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴、右侧第一极靴、右侧极靴、右侧端部极靴各自的极齿与转轴的间隙内。
12.作为优选，本发明所述左轴承安装在左端盖的内孔凹槽中，紧靠左隔磁环的左端面，右轴承安装在右端盖的内孔凹槽中，紧靠右隔磁环的右端面。
13.作为优选，本发明所述左隔磁环的右端面设有圆形凹槽，用于与左侧端部极靴的左端面配合，右隔磁环的左端面设有圆形凹槽，用于与右侧端部极靴的右端面配合。
14.作为优选，本发明所述左端盖、左隔磁环、左侧螺钉、外壳中段、右侧螺钉、右隔磁环、右端盖、右轴承、左轴承、左侧外壳、右侧外壳均采用非导磁材料制成。
15.作为优选，本发明所述转轴、右侧端部极靴、右侧极靴、右侧第一极靴、左侧第一极靴、左侧极靴、左侧端部极靴均采用导磁材料制成。
16.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：整体结构设计简单合理，可实现快速拆装，密封级数可自由调整，为多级磁性液体旋转密封耐压机理的实验研究提供便利，满足使用需求。
附图说明
17.图1是本发明实施例的结构示意图。
18.图2是本发明实施例的密封组件结构图。
19.图3是图1中的a-a 截面图。
20.图中：左隔磁环5，左侧螺钉6，外壳中段7，环形永磁体8，右侧螺钉9，右隔磁环10，右端盖11，右轴承12，右侧端部极靴13，右侧极靴14，右侧第一极靴15，左侧第一极靴16，左侧极靴17，左侧端部极靴18，左轴承19，磁性液体20，右侧橡胶密封圈21，左侧橡胶密封圈22，左端外壳23，右侧外壳24，测压孔25。
具体实施方式
21.下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
22.实施例。
23.参见图1至图3，本实施例模组化组合式多级磁性液体旋转密封实验装置包括电机1、联轴器2、转轴3、左端盖4、左隔磁环5、左侧螺钉6、外壳中段7、环形永磁体8、右侧螺钉9、右隔磁环10、右端盖11、右轴承12、右侧端部极靴13、右侧极靴14、右侧第一极靴15、左侧第一极靴16、左侧极靴17、左侧端部极靴18、左轴承19、磁性液体20、右侧橡胶密封圈21、左侧
橡胶密封圈22、左端外壳23、右侧外壳24和测压孔25；构成该装置的各部分之间的连接如下。
24.本实施例中转轴3与电机1通过联轴器2连接；环形永磁体8轴向充磁，两端面均设有凸台。
25.本实施例中的左侧第一极靴16、左侧极靴17、左侧端部极靴18、右侧第一极靴15、右侧极靴14、右侧端部极靴13形状均相同，在内圆周上开有极齿，一个端面开有圆形凸台，另一个端面开有圆形凹槽，开有圆形凹槽一侧外圆周上还开有环形密封槽，外圆周上开有螺纹孔及测压孔25。
26.本实施例中的左侧橡胶密封圈22嵌入左侧第一极靴16、左侧极靴17、左侧端部极靴18外圆周上的环形密封槽中，右侧橡胶密封圈21嵌入、外圆周上的环形密封槽中。
27.本实施例中的左侧第一极靴16的右端凹槽紧靠在环形永磁体8的左端面凸台上形成凹凸配合，左侧极靴17、左侧端部极靴18、左隔磁环5依次紧靠在左侧第一极靴16的左端面凸台上相互形成凹凸配合。
28.本实施例中的右侧第一极靴15的右端凹槽紧靠在环形永磁体8的右端面凸台上形成凹凸配合，右侧极靴14、右侧端部极靴13、右隔磁环10依次紧靠在右侧第一极靴15的右端面凸台上相互形成凹凸配合。
29.本实施例中的左隔磁环5的右端面设有圆形凹槽，用于与左侧端部极靴18的左端面配合，右隔磁环10的左端面设有圆形凹槽，用于与右侧端部极靴13的右端面配合。
30.本实施例中的的环形永磁体8、左侧第一极靴16、左侧极靴17、左侧端部极靴18、转轴3、右侧端部极靴13、右侧极靴14、右侧第一极靴15形成磁回路。
31.本实施例中的磁性液体20注入在左侧第一极靴16、左侧极靴17、、右侧第一极靴15、右侧极靴14、右侧端部极靴13各自的极齿与转轴3的间隙内。
32.本实施例中的左端盖4的右端具有阶梯孔，紧靠左隔磁环5的左端面，通过左侧螺钉6与左侧端部极靴18固定连接，右端盖11的左端具有阶梯孔，紧靠右隔磁环10的右端面，通过右侧螺钉9与右侧端部极靴13固定连接。
33.安装在左端盖4的内孔凹槽中，紧靠左隔磁环5的左端面，右轴承12安装在右端盖11的内孔凹槽中，紧靠右隔磁环10的右端面。
34.本实施例中的转轴3穿过左轴承19和右轴承12的内孔。
35.的外圆周上，通过左侧螺钉6与左侧极靴17连接固定；右侧外壳24紧靠在右端盖11的右端面，通过右侧螺钉9与右侧极靴14连接固定。
36.本实施例中的外壳中段7安装在环形永磁体8的外圆周上，通过左侧螺钉6及右侧螺钉9与左侧第一极靴16及右侧第一极靴15安装固定。
37.的转轴3、左端盖4、左隔磁环5、左侧螺钉6、外壳中段7、环形永磁体8、右侧螺钉9、右隔磁环10、右端盖11、右轴承12、右侧端部极靴13、右侧极靴14、右侧第一极靴15、左侧第一极靴16、左侧极靴17、左侧端部极靴18、左轴承19、磁性液体20、右侧橡胶密封圈21、左侧橡胶密封圈22、左侧外壳23、右侧外壳24组成密封组件。
38.本实施例密封组件中左隔磁环5、左侧螺钉6、外壳中段7、环形永磁体8、右侧螺钉9、右隔磁环10、右端盖11、右轴承12、右侧端部极靴13、右侧第一极靴15、左侧第一极靴16、左侧端部极靴18、左轴承19、磁性液体20、右侧橡胶密封圈21、左侧橡胶密封圈22。
39.本实施例中的测压孔25与外部压力表相连接。
40.左隔磁环5、左侧螺钉6、外壳中段7、右侧螺钉9、右隔磁环10、右端盖11、右轴承12、左轴承19、左侧外壳23、右侧外壳24均采用非导磁材料制成。
41.实验时，转轴3旋转后向密封组件中施加气压，当压力增大到冲破各级磁性液体20时，通过测压孔25连接的外部压力表能够测量出每一级磁性液体密封腔室内的压力变化情况。通过拆装左侧极靴17、左侧外壳23、右侧极靴14及右侧外壳24，可调整密封级数，用于研究不同级数下耐压能力变化及密封失效过程。
42.通过上述阐述，本领域的技术人员已能实施。
43.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零件、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。