1.一种对称型双阶梯磁流体密封装置,包括阶梯轴(1)、外壳(2)、左一极靴环(3)、右一极靴环(5)、中间套筒(7)、中间永磁体环(9),其特征在于:所述的阶梯轴(1)包括直径最大的1级轴(101)和直径依次减小的两组以上的次级轴,所述的次级轴沿1级轴(101)的侧面依次向两侧排布,以1级轴(101)的中间径向截面为分界左右对称;
所述的左一极靴环(3)、中间永磁体环(9)、右一极靴环(5)依次套装于外壳(2)的内壁上,左一极靴环(3)的右端面与中间永磁体环(9)的左端面接触,中间永磁体环(9)的右端面与右一极靴环(5)的左端面接触;所述的左一极靴环(3)、中间永磁体环(9)、右一极靴环(5)均对应1级轴(101)设置,其中,中间永磁体环(9)对应1级轴(101)的中部;
所述的中间套筒(7)套装于1级轴(101)的外圆面上,中间套筒(7)的外圆面与中间永磁体环(9)的内圆面相对应,并且它们之间留有空隙;
所述的中间套筒(7)左端面上的外侧设有凸环I(11);所述的左一极靴环(3)的右端面上的中部设有环形凹槽I(12),所述的凸环I(11)的左端面沿轴向向左延伸靠近环形凹槽I(12)的底面,环形凹槽I(12)的底面上设有极齿I(13),所述的极齿I(13)沿轴向右延伸,与凸环I(11)的左端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的凸环I(11)的外圆面贴近环形凹槽I(12)的外侧壁,凸环I(11)的外圆面与环形凹槽I(12)的外侧壁之间填充有磁流体,所述的凸环I(11)的内圆面贴近环形凹槽I(12)的内侧壁,凸环I(11)的内圆面与环形凹槽I(12)的内侧壁之间填充有磁流体;
所述的左一极靴环(3)的内圆面沿径向向1级轴(101)的外圆面延伸,与1级轴(101)的外圆面之间留有空隙,左一极靴环(3)的内圆面上设有极齿Ⅵ(34),所述的极齿Ⅵ(34)沿径向向1级轴(101)的外圆面延伸,与1级轴(101)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;
所述的左一极靴环(3)的右端面上位于环形凹槽I(12)与1级轴(101)之间的部分设有极齿Ⅶ(35),所述的极齿Ⅶ(35)沿轴向向中间套筒(7)的左端面延伸,与中间套筒(7)的左端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;
所述的中间套筒(7)的右端面上的外侧设有凸环II(14);所述的右一极靴环(5)的左端面上的中部设有环形凹槽II(15),所述的凸环II(14)的右端面沿轴向向右延伸靠近环形凹槽II(15)的底面,环形凹槽II(15)的底面上设有极齿II(16),所述的极齿II(16)沿轴向左延伸,与凸环II(14)的右端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的凸环II(14)的外圆面贴近环形凹槽II(15)的外侧壁,凸环II(14)的外圆面与环形凹槽II(15)的外侧壁之间填充有磁流体,所述的凸环II(14)的内圆面贴近环形凹槽II(15)的内侧壁,凸环II(14)的内圆面与环形凹槽II(15)的内侧壁之间填充有磁流体;
所述的右一极靴环(5)的内圆面沿径向向1级轴(101)的外圆面延伸,与1级轴(101)的外圆面之间留有空隙,右一极靴环(5)的内圆面上设有极齿Ⅷ(36),所述的极齿Ⅷ(36)沿径向向1级轴(101)的外圆面延伸,与1级轴(101)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;
所述的右一极靴环(5)的左端面上位于环形凹槽II(15)与1级轴(101)之间的部分设有极齿Ⅸ(37),所述的极齿Ⅸ(37)沿轴向向中间套筒(7)的右端面延伸,与中间套筒(7)的右端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;
所述的极齿I(13)间隔设置1‑10个,所述的极齿II(16)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅵ(34)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅶ(35)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅷ(36)间隔设置1‑
10个,所述的极齿Ⅸ(37)间隔设置1‑10个;
所述的左一极靴环(3)、右一极靴环(5)的外圆面上设有环形凹槽III(24),所述的环形凹槽III(24)内设有密封圈I(25)。
2.如权利要求1所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:
所述的1级轴(101)的左右两侧分别依次设置的次级轴为2‑10级轴,所述的1级轴(101)、2‑10级轴的直径依次减小;
还包括左二极靴环(4)、右二极靴环(6)、左永磁体环(8),右永磁体环(10);
所述的左二极靴环(4)设有一组以上,间隔设于外壳(2)的内壁上,对应1级轴(101)左侧的2‑10级轴设置,从右至左,每组左二极靴环(4)对应两个次级轴的区域,所述的最靠近中间套筒(7)的左二极靴环(4)与中间套筒(7)之间设有左永磁体环(8),所述的各组左二极靴环(4)之间设有左永磁体环(8);
所述的右二极靴环(6)对应1级轴(101)右侧的2‑10级轴设置,从左至右,每组右二极靴环(6)对应两个次级轴的区域,所述的最靠近中间套筒(7)的右二极靴环(6)与中间套筒(7)之间设有右永磁体环(10),所述的各组右二极靴环(6)之间设有右永磁体环(10);
所述的左二极靴环(4)和右二极靴环(6)上分别设有圆环面I(17)、端面I(18)、圆环面II(19)、端面II(20);
所述的各个端面I(18)分别与其对应的偶数级的次级轴的端面相对应;所述的端面I(18)上设有极齿III(21);所述的极齿III(21)沿轴向向各个偶数级的次级轴的端面延伸,与各个偶数级的次级轴的端面之间留有间隙,磁流体置于该间隙中;
所述的各个端面II(20)上的靠近阶梯轴(1)的部分分别与前一奇数级的次级轴的端面相对应,端面II(20)的靠近阶梯轴(1)的部分上设有极齿Ⅳ(22);所述的极齿Ⅳ(22)沿轴向向各个奇数级的次级轴的端面延伸,与各个偶数级的次级轴的端面之间留有间隙,磁流体置于该间隙中;
所述的各个圆环面I(17)分别与其对应的偶数级的次级轴的外圆面相对应,圆环面I(17)与各个偶数级的次级轴的外圆面之间留有间隙,磁流体置于该间隙中;
所述的圆环面II(19)与其对应的奇数级的次级轴的外圆面相对应,圆环面II(19)上设有极齿Ⅴ(23),所述的极齿Ⅴ(23)沿径向向各个奇数级的次级轴的外圆面延伸,与各个奇数级的次级轴的外圆面之间留有间隙,磁流体置于该间隙中。
3.如权利要求2所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:所述的极齿III(21)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅳ(22)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅴ(23)间隔设置1‑
10个。
4.如权利要求2所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:所述的左二极靴环(4)和右二极靴环(6)的外圆面上设有环形凹槽Ⅳ(26),所述的环形凹槽Ⅳ(26)内设有密封圈II(27)。
5.如权利要求2所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:所述的左永磁体环(8)与中间永磁体环(9)的磁力线方向相反,所述的右永磁体环(10)与中间永磁体环(9)的磁力线方向相反,所述的左永磁体环(8)与右永磁体环(10)的磁力线方向相同。
6.如权利要求2所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:还包括右套筒(33),所述的右套筒(33)设于最右侧的右二极靴环(6)外侧,分别与最右侧的右二极靴环(6)和端盖(28)接触。
7.如权利要求6所述的对称型双阶梯磁流体密封装置,其特征在于:还包括左隔磁环(29)、右隔磁环(30)、左轴承(31)和右轴承(32);所述的左隔磁环(29)设于最左侧的左二极靴环(4)的左侧,紧贴外壳(2)的内壁设置;所述的右隔磁环(30)设于最右侧右二极靴环(6)的右侧,紧贴右套筒(33)的内圆面设置;所述的左轴承(31)套装于阶梯轴(1)左端上,位于左隔磁环(29)的左侧;所述的右轴承(32)设于右套筒(33)的内圆面上,位于右隔磁环(30)的右侧。