一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置

本发明属于机械工程密封，尤其涉及一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置。

背景技术：

1、磁性流体旋转轴动密封是一种非接触式的液体密封形式，具有零泄漏、低磨损和长寿命等优点，可应用于封气、封油、封水、封尘、封烟雾等，在航空航天、军工装备、真空设备、化工生产、石油勘探、生物医学、电子设备等多个领域广泛应用。

2、针对磁流体密封技术的研究主要集中在材料开发和性能改良上。部分研究致力于发展更先进的密封材料，以提高密封的可靠性和耐久性。部分研究关注液体密封技术的密封效果和效率，通过优化设计和改进工艺来提高其性能。

3、但是，当磁流体用于密封液体时，由于磁流体和被密封液直接接触，两者会在液-液界面处相互溶解或混合，一旦磁流体被稀释或冲刷到一定程度，密封就会失效。现有设备中，适用于研究磁性密封液界面稳定性的很少，或存在以下问题：1、无法实现模拟被密封面之间的相对转动；2、不能在实际工况对应的温度下进行模拟实验；3、不能在实际工况对应的压强下进行模拟实验。

4、因此，本申请设计了一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置来解决上述的技术问题。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，能实现对不同转速、不同温度和不同压强的模拟，特别是研究磁性密封液体在转速、温度、压强等工况下的界面稳定性。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，包括支架，所述支架上设置有壳体，所述壳体内转动有空心轴，所述空心轴的底端与设置在所述支架上的驱动组件传动连接；所述壳体上设置有泵气组件和监测组件；

3、所述壳体包括设置在支架上的下外壳，所述空心轴转动连接在所述下外壳内，所述下外壳的顶端固接有上外壳，所述下外壳与所述上外壳之间设置有密封组件；所述泵气组件和所述监测组件穿过所述上外壳伸入所述壳体内腔；

4、所述密封组件包括设置在所述上外壳与所述下外壳之间的密封壳，所述密封壳内设置有永磁体。

5、优选的，所述密封壳包括上极靴和下极靴，所述上极靴与所述上外壳固接，所述下极靴与所述下外壳固接，所述永磁体密封嵌设在所述上极靴和所述下极靴之间。

6、优选的，所述上极靴、所述下极靴和所述永磁体围成半密封腔室，所述半密封腔室内填充有磁性密封液。

7、优选的，所述驱动组件包括设置在所述支架上的电机，所述电机的输出轴向上并传动连接有传动轴，所述传动轴的顶端穿过所述下外壳的底端并伸入所述下外壳内腔，所述空心轴底端与所述传动轴顶端固接。

8、优选的，所述空心轴为空心结构，且所述空心轴为透明材质制作。

9、优选的，所述泵气组件包括设置在所述上外壳顶端的开孔组，所述开孔组内设置有气体管道，所述气体管道的一端穿过所述开孔组并伸入所述壳体内腔，所述气体管道的另一端与设置在所述支架上的气泵连通。

10、优选的，所述监测组件包括设置在所述空心轴内的微型摄像头和补光灯，所述微型摄像头和所述补光灯与设置在所述壳体外的显示屏电性连接。

11、优选的，所述监测组件还包括设置在所述开孔组上的压力表，所述压力表的进口与所述壳体内腔连通。

12、优选的，所述微型摄像头和所述补光灯与所述显示屏之间设置有线路管道，所述线路管道穿过所述开孔组。

13、优选的，所述下外壳的外壁包括有加热套。

14、与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：本发明公开了一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，驱动组件带动壳体内的空心轴旋转，并且转速可调整，用于研究在不同转速下，磁性密封液与被密封液之间的界面稳定性；泵气组件用于模拟不同压强下的磁性密封特性，适用的压强范围广；监测组件用于监测泵气组件的运转，同时监测磁性密封液与被密封液之间的界面状态，直观清晰；本发明的各个部件采用可拆卸的模块化设计，方便检修和维护。

15、本发明结构简单，使用方便，功能齐全，能真实有效的在不同工作条件下模拟磁性密封液与被密封液之间的界面运行情况，为磁性密封液体的应用提供更真实的应用数据。

技术特征：

1.一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：包括支架(2)，所述支架(2)上设置有壳体，所述壳体内转动有空心轴(6)，所述空心轴(6)的底端与设置在所述支架(2)上的驱动组件传动连接；所述壳体上设置有泵气组件和监测组件；

2.根据权利要求1所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述密封壳包括上极靴(14)和下极靴(13)，所述上极靴(14)与所述上外壳(9)固接，所述下极靴(13)与所述下外壳(5)固接，所述永磁体(15)密封嵌设在所述上极靴(14)和所述下极靴(13)之间。

3.根据权利要求2所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述上极靴(14)、所述下极靴(13)和所述永磁体(15)围成半密封腔室，所述半密封腔室内填充有磁性密封液(16)。

4.根据权利要求1所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述驱动组件包括设置在所述支架(2)上的电机(1)，所述电机(1)的输出轴向上并传动连接有传动轴(4)，所述传动轴(4)的顶端穿过所述下外壳(5)的底端并伸入所述下外壳(5)内腔，所述空心轴(6)底端与所述传动轴(4)顶端固接。

5.根据权利要求1所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述空心轴(6)为空心结构，且所述空心轴(6)为透明材质制作。

6.根据权利要求1所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述泵气组件包括设置在所述上外壳(9)顶端的开孔组(19)，所述开孔组(19)内设置有气体管道(22)，所述气体管道(22)的一端穿过所述开孔组(19)并伸入所述壳体内腔，所述气体管道(22)的另一端与设置在所述支架(2)上的气泵(24)连通。

7.根据权利要求6所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述监测组件包括设置在所述空心轴(6)内的微型摄像头(26)和补光灯(27)，所述微型摄像头(26)和所述补光灯(27)与设置在所述壳体外的显示屏(25)电性连接。

8.根据权利要求7所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述监测组件还包括设置在所述开孔组(19)上的压力表(21)，所述压力表(21)的进口与所述壳体内腔连通。

9.根据权利要求7所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述微型摄像头(26)和所述补光灯(27)与所述显示屏(25)之间设置有线路管道(23)，所述线路管道(23)穿过所述开孔组(19)。

10.根据权利要求1所述的用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，其特征在于：所述下外壳(5)的外壁包括有加热套。

技术总结
本发明属于机械工程密封技术领域，公开了一种用于研究磁性密封液界面稳定性的装置，包括支架，支架上设置有壳体，壳体内转动有空心轴，空心轴的底端与设置在支架上的驱动组件传动连接；壳体上设置有泵气组件和监测组件；壳体包括设置在支架上的下外壳，空心轴转动连接在下外壳内，下外壳的顶端固接有上外壳，下外壳与上外壳之间设置有密封组件；泵气组件和监测组件穿过上外壳伸入壳体内腔；密封组件包括设置在上外壳与下外壳之间的密封壳，密封壳内设置有永磁体。本发明结构简单，使用方便，功能齐全，能真实有效的在不同工作条件下模拟磁性密封液与被密封液之间的界面运行情况，为磁性密封液体的应用提供更真实的应用数据。

技术研发人员：周已,周燚,张富晓,李天全,王光启,童浩,赵志杰,张英豪,刘永鹏,唐豪,靳昕瑞,谢佳宏
受保护的技术使用者：西南石油大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21