專利名稱：一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)械工程密封領(lǐng)域，特別適用于真空鍍膜機(jī)、壓縮機(jī)等設(shè)備中溫度在 15(TC以下，密封介質(zhì)為氣體的軸用往復(fù)運(yùn)動(dòng)密封。
背景技術(shù)：
壓縮機(jī)是一種用來(lái)壓縮氣體提高氣體壓力或輸送氣體的通用機(jī)械。目前應(yīng)用最廣
泛的有往復(fù)式、螺桿式和離心式。其中往復(fù)式壓縮機(jī)由于效率高、壓力高等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng) 用于采礦、冶金、石油、化工等工業(yè)領(lǐng)域。但是往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏現(xiàn)象是普遍存在的，又因 為它的應(yīng)用廣泛，所以就更顯得問(wèn)題的嚴(yán)重性。特別是對(duì)于壓縮輸送易燃、易爆、劇毒氣體 的壓縮機(jī)的泄漏更是不可忽視。目前往復(fù)式壓縮機(jī)活塞桿的密封主要有填料密封和迷宮密
封兩種形式。填料密封屬于接觸密封，壓力高時(shí)容易磨損，壽命較短；壓力低時(shí)由于背壓不 夠，泄漏量大。迷宮活塞式壓縮機(jī)對(duì)制造精度要求十分高，目前世界上只有少數(shù)公司可以生 產(chǎn)。利用磁性液體對(duì)磁場(chǎng)的響應(yīng)特性，將磁性液體注入極靴與往復(fù)軸之間的間隙后會(huì)在軸 的表面形成一道道液體"O"型密封環(huán)。從而起到密封作用。該種密封方法對(duì)軸的表面精度 要求不高，且軸與極靴不接觸，發(fā)熱量小。但是軸的往復(fù)運(yùn)動(dòng)會(huì)帶走一些磁性液體，長(zhǎng)時(shí)間 的往復(fù)運(yùn)動(dòng)最終會(huì)因?yàn)槊芊忾g隙內(nèi)磁性液體量的減少導(dǎo)致密封失效。因此，上述單一的任 何一種密封結(jié)構(gòu)都無(wú)法解決往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問(wèn)題，針對(duì)目前單一密封方式無(wú)法
滿足密封要求的情況，提供一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置。 本發(fā)明的技術(shù)方案 —種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，構(gòu)成該裝置的零件之間的 連接為第一三斜口填料環(huán)、第一帯"0"型圈的極靴、第一永久磁鐵、第二帶"0"型圈極靴、
第二三斜口填料環(huán)、第三帶"o"型圈的極靴、第二永久磁鐵、第四帶"o"型圈的極靴、第三三 斜口填料環(huán)、第五帶"o"型圈的極靴、第三永久磁鐵、第六帶"o"型圈的極靴、第四三斜口填
料環(huán)依次放置在帶"0"型圈的密封座腔底，通過(guò)螺栓穿過(guò)端蓋上的孔與帶"0"型圈的密封 座螺紋連接，使端蓋壓緊以上零件。 磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入 到第一至第六帶"0"型圈的極靴的極齒下。 所述的帶"O"型圈的密封座設(shè)三個(gè)進(jìn)水接口三個(gè)出水接口 ；從右側(cè)起第一個(gè)進(jìn)出 水接口中心線的位置距密封座腔底面的距離是1,12+13+14+15， 1一12為三斜口填料環(huán)的厚 度，13為第一帶"0"型圈的極靴的中間孔的深度，14這第一永久磁鐵的厚度，15為第二帶 "O"型圈的極靴的冷卻水槽的中心線至右側(cè)沉孔端面的距離。 中間進(jìn)出水接口的中心線位置與第 一 個(gè)進(jìn)出水接口中心線的距離是 12+13+14+15+16，左側(cè)出水接口的中心線位置距離中間出水接口中心線的距離是12+13+14+15+16， 16為第二帶"O"型圈極靴冷卻水槽的中心線至第二帶"O"型圈極靴左側(cè)端 面距離。 所述的第二帶"0"型圈極靴、第四帶"0"型圈的扱靴、第六帶"0"型圈的極靴上開(kāi) 有冷卻水槽環(huán)形槽。所述的第一至第六帶"O"型圈極靴的齒形參數(shù)為齒寬0. 2mm，齒槽寬度2. 8mm，極
齒外緣母線與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4。。所述的磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。 本發(fā)明的有益效果是采用磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置解決 了往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問(wèn)題。填料環(huán)一磁性液體組合密封中填料環(huán)的作用是防止磁性液體 被往復(fù)軸帶走和變形，起密封耐壓作用的是磁性液體密封。因而該裝置密封壽命長(zhǎng)，軸的表 面溫度低。


圖1 一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2端蓋剖面圖。 圖3第二、第四、第六帶"0"型圈的極靴的剖面圖。 圖4圖3的局部結(jié)構(gòu)放大圖。 圖5第三、第五帶"0"型圈的極靴的剖面圖。 圖6第一帶"0"型圈的極靴的剖面圖。 圖7密封座剖面圖。 圖8密封座左視圖。 圖中帶"0"型圈的密封座1、第一三斜口填料環(huán)2、第一帶"0"型圈的極靴3、第 一永久磁鐵4、第二帶"0"型圈的極靴5、第二三斜口填料環(huán)6、第三帶"0"型圈的極靴7、第 二永久磁鐵8、第四帶"0"型圈的極靴9、第三三斜口填料環(huán)10、第五帶"0"型圈的極靴11、 第三永久磁鐵12、第六帶"0"型圈的極靴13、第四三斜口填料環(huán)14、帶"0"型圈的端蓋15、 螺栓16。
具體實(shí)施例方式
對(duì)照附圖1對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做進(jìn)一步的說(shuō)明 —種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，構(gòu)成該裝置的零件之間的 連接為第一三斜口填料環(huán)2、第一帶"0"型圈的極靴3、第一永久磁鐵4、第二帶"0"型圈 的極靴5、第二三斜口填料環(huán)6、第三帶"0"型圈的極靴7、第二永久磁鐵8、第四帶"0"型圈 的極靴9、第三三斜口填料環(huán)10、第五帶"0"型圈的極靴11、第三永久磁鐵12、第六帶"0" 型圈的極靴13、第四三斜口填料環(huán)14依次放置在帶"0"型圈的密封座1腔底，通過(guò)螺栓16 穿過(guò)端蓋15上的孔與帶"O"型圈的密封座1螺紋連接，使端蓋15壓緊以上零件。
磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入 到第一至第六帶"0"型圈的極靴的極齒下。 帶"O"型圈的密封座l，見(jiàn)圖1、7、8，其法蘭端面兩側(cè)設(shè)有密封槽，其內(nèi)放置"0"型 圈；分別在法蘭和左端面上均布四個(gè)通孔和四個(gè)螺紋孔，四個(gè)通孔用于與被密封腔壁面的連接；四個(gè)螺紋孔，用于與帶"O"型圈的端蓋15的連接。 在其壁上徑向?qū)ΨQ設(shè)三個(gè)進(jìn)水接口三個(gè)出水接口 ；從右側(cè)起第一個(gè)進(jìn)出水接口中 心線的位置距密封座腔底面的距離是l,l^l3+l4+l5， li+^為第一三斜口填料環(huán)2， 13為第 一帶"0"型圈的極靴3的中間孔的深度，14這第一永久磁鐵4的厚度，15為第二帶"0"型 圈的極靴5的冷卻水槽的中心線至右側(cè)沉孔端面的距離。 中間進(jìn)出水接口的中心線位置與第 一 個(gè)進(jìn)出水接口中心線的距離是 12+13+14+15+16，左側(cè)進(jìn)出水接口的中心線位置與中間進(jìn)出水接口中心線的距離是 12+13+14+15+16， 16為第二帶"0"型圈的極靴5冷卻水槽的中心線至第二帶"0"型圈的極靴 5左側(cè)端面距離。 所述的第二帶"0"型圈的極靴5、第四帶"0"型圈的極靴9、第六帶"0"型圈的極 靴13上開(kāi)有冷卻水槽環(huán)形槽。 所述的第一至第六帶"O"型圈極靴的齒形參數(shù)為齒寬0. 2mm，齒槽寬度2. 8mm，極
齒外緣母線與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4° ，見(jiàn)圖4。 第一至第四三斜口填料環(huán)(2、6、10、14)它們的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。 第二、四、六帶"0"型圈極靴它們的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，其外環(huán)面上設(shè)有冷卻水槽和
一個(gè)密封槽，密封槽內(nèi)放置"O"型圈，見(jiàn)圖3。極齒加工在較小的內(nèi)孔的環(huán)面上。 第三、五帶"0"型圈極靴(7、11)它們的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，其右側(cè)端面上設(shè)有一個(gè)
密封槽，密封槽內(nèi)放置"0"型圈，見(jiàn)圖5。極齒加工在內(nèi)孔的環(huán)面上。 端蓋15，見(jiàn)圖2，其右端面設(shè)一密封槽，其內(nèi)放置"0"型圈，見(jiàn)圖1。 端蓋15、第一至第六帶"0"型圈極靴、第一至第四三斜口填料環(huán)的內(nèi)徑相同。 第一帶"0"型圈極靴3，見(jiàn)圖6，其下端面設(shè)一密封槽，槽內(nèi)放置"0"型圈，見(jiàn)圖1 ;
極齒加工在較小的內(nèi)孔的環(huán)面上。 帶"0"型圈的密封座l，見(jiàn)圖1、7，其法蘭端面兩側(cè)設(shè)有密封槽，其內(nèi)放置"0"型圈。
全部"O"型圈的材料均是氟橡膠；第一至第三永久磁鐵選用材料為銣鐵棚；第一 至第六帶"O"型圈極靴的材料為DT3。 使用實(shí)例采用本發(fā)明的密封裝置對(duì)直徑為80mm的往復(fù)軸進(jìn)行密封，每個(gè)極靴上 有5個(gè)極齒，密封間隙為0. 2mm，齒寬0. 2mm，永久磁鐵選用銣鐵棚材料，三斜口填料環(huán)材料 為聚四氟乙烯，磁性液體選用煤油基磁性液體，在往復(fù)軸行程為280mm，曲柄轉(zhuǎn)速為192r/ min的條件下，密封良好。
權(quán)利要求
一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特征是，構(gòu)成該裝置的零件之間的連接為第一三斜口填料環(huán)(2)、第一帶“O”型圈的極靴(3)、第一永久磁鐵(4)、第二帶“O”型圈極靴(5)、第二三斜口填料環(huán)(6)、第三帶“O”型圈的極靴(7)、第二永久磁鐵(8)、第四帶“O”型圈的極靴(9)、第三三斜口填料環(huán)(10)、第五帶“O”型圈的極靴(11)、第三永久磁鐵(12)、第六帶“O”型圈的極靴(13)、第四三斜口填料環(huán)(14)依次放置在帶“O”型圈的密封座(1)腔底，通過(guò)螺栓(16)穿過(guò)端蓋(15)上的孔與帶“O”型圈的密封座(1)螺紋連接，使端蓋(15)壓緊以上零件；磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置安裝到軸上之前，將磁性液體注入到第一至第六帶“O”型圈的極靴的極齒下。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其特 征是，帶"0"型圈的密封座(1)設(shè)三個(gè)進(jìn)水接口三個(gè)出水接口 ；從右側(cè)起第一個(gè)進(jìn)出水接口 中心線的位置距密封座腔底面的距離是l,l^l3+l4+l5， li+^為三斜口填料環(huán)(2)， 13為第 一帶"0"型圈的極靴(3)的中間孔的深度，14這第一永久磁鐵(4)的厚度，15為第二帶"0" 型圈的極靴(5)的冷卻水槽的中心線至右側(cè)沉孔端面的距離；中間進(jìn)出水接口的中心線位置與第一個(gè)進(jìn)出水接口中心線的距離是12+13+14+15+16，左 側(cè)進(jìn)出水接口的中心線位置與中間進(jìn)出水接口中心線的距離是12+13+14+15+16，16為第二帶 "0"型圈極靴(5)冷卻水槽的中心線至第二帶"O"型圈極靴(5)左側(cè)端面距離。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置，其特征 是，第二帶"O"型圈極靴(5)、第四帶"0"型圈的極靴(9)、第六帶"0"型圈的極靴(13)上 開(kāi)有冷卻水槽。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置，其特征 是，第一至第六帶"0"型圈極靴的齒形參數(shù)為齒寬0. 2mm，齒槽寬度2. 8mm，極齒外緣母線 與齒槽傾斜部分之間的齒槽傾角為4。。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)密封裝置，其特征 是，磁性液體的基載液為煤油基，磁性顆粒粒徑小于5nm。
全文摘要
一種磁性液體與三斜口填料環(huán)組合式往復(fù)軸密封裝置，其構(gòu)成的連接為第一三斜口填料環(huán)(2)、第一帶“O”型圈的極靴(3)、第一永久磁鐵(4)、第二帶“O”型圈的極靴(5)、第二三斜口填料環(huán)(6)、第三帶“O”型圈的極靴(7)、第二永久磁鐵(8)、第四帶“O”型圈的極靴(9)、第三三斜口填料環(huán)(10)、第五帶“O”型圈的極靴(11)、第三永久磁鐵(12)、第六帶“O”型圈的極靴(13)、第四三斜口填料環(huán)(14)依次放置在帶“O”型圈的密封座(1)腔底，通過(guò)螺栓(16)與帶“O”型圈的密封座(1)連接，壓緊以上零件；使用前，將磁性液體注入到各帶“O”型圈的極靴的極齒下。解決了往復(fù)式壓縮機(jī)的泄漏問(wèn)題。
文檔編號(hào)F16J15/53GK101737497SQ201010111848
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2010年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日
發(fā)明者李德才, 王積尚 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)