1.一种嵌入型迷宫式磁流体密封装置,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)和直径依次减小的一组以上的次级轴,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)的左端面沿轴向左延伸靠近环形凹槽I(12)的底面;所述的环形凹槽I(12)的底面设有极齿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;所述的环形凹槽I(12)的靠外侧的侧壁上设有极齿II(48),所述的极齿II(48)沿着径向凸环I(11)的外圆面延伸,与凸环I(11)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的环形凹槽I(12)的靠内侧的侧壁上设有极齿III(14),所述的极齿III(14)沿着径向凸环I(11)的内圆面延伸,与凸环I(11)的内圆面之间留有间隙,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Ⅳ(15),所述的极齿Ⅳ(15)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)之间的部分上设有极齿Ⅴ(16),所述的极齿Ⅴ(16)沿轴向向中间套筒的左端面延伸,与中间套筒的左端面之间留有间隙,该间隙中填充磁流体;
所述的中间套筒(7)的右端面上的外侧设有凸环II(17);所述的右一极靴环(5)的左端面上的中部设有环形凹槽II(18),所述的凸环II(17)的右端面沿轴向向右延伸靠近环形凹槽II(18)的底面,环形凹槽II(18)的底面上设有极齿Ⅵ(19),所述的极齿Ⅵ(19)沿轴向左延伸,与凸环II(17)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(17)的外圆面贴近环形凹槽II(18)的靠外侧的侧壁,凸环II(17)的外圆面与环形凹槽II(18)的靠外侧的侧壁之间填充有磁流体,所述的凸环II(17)的内圆面贴近环形凹槽II(18)的靠内侧的侧壁,凸环II(17)的内圆面与环形凹槽II(18)的靠内侧的侧壁之间填充有磁流体;所述的环形凹槽II(18)的靠外侧的侧壁上设有极齿Ⅶ(20),所述的极齿Ⅶ(20)沿着径向凸环II(17)的外圆面延伸,与凸环II(17)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的环形凹槽II(18)的靠内侧的侧壁上设有极齿Ⅷ(21),所述的极齿Ⅷ(21)沿着径向凸环II(17)的内圆面延伸,与凸环II(17)的内圆面之间留有间隙,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Ⅸ(22),所述的极齿Ⅸ(22)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)的右端面上位于环形凹槽II(18)与1级轴(101)之间的部分上设有极齿Ⅹ(23),所述的极齿Ⅹ(23)沿轴向向中间套筒的左端面延伸,与中间套筒的左端面之间留有间隙,该间隙中填充磁流体;
所述的极齿I(13)间隔设置1‑10个,所述的极齿II(48)间隔设置1‑10个,极齿III(14)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅳ(15)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅴ(16)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅵ(19)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅶ(20)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅷ(21)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅸ(22)间隔设置1‑10个,所述的极齿Ⅹ(23)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Ⅴ(24),所述的环形凹槽Ⅴ(24)内设有密封圈I(25)。
2.如权利要求1所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,其特征在于:
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)、左套筒(26)、右套筒(27);
所述的左永磁体环(8)设于外壳(2)的内壁上,位于左一极靴环(3)和左二极靴环(4)之间,或者设于各个左二极靴环(4)之间;所述的右永磁体环(10)设于外壳(2)的内壁上,位于右一极靴环(5)和右二极靴环(6)之间,或者设于各个右二极靴环(6)之间;
所述的左二极靴环(4)、左永磁体环(8)、左套筒(26)的组合对应1级轴(101)左侧的每个次级轴设置,每个次级轴分别设置一组;所述的左二极靴环(4)设于外壳(2)的内壁上;所述的左套筒(26)套设于次级轴的外圆面上,左套筒(26)的右端面与左一极靴环(3)的左端面接触,或者左套筒(26)的右端面与其右侧的上一级的左二极靴环(4)的左端面接触;所述的左套筒(26)的外圆面与左永磁体环(8)的内圆面相对应,左套筒(26)的外圆面与左永磁体环(8)的内圆面之间留有空隙;
所述的右二极靴环(6)、右永磁体环(10)、右套筒(27)的组合对应1级轴(101)右侧的每个次级轴设置,每个次级轴分别设置一组;所述的右二极靴环(6)设于外壳(2)的内壁上;所述的右套筒(27)套设于次级轴的外圆面上,右套筒(27)的左端面与右一极靴环(5)的右端面接触,或者右套筒(27)的左端面与其左侧的上一级的右二极靴环(6)的右端面接触;所述的右套筒(27)的外圆面与右永磁体环(10)的内圆面相对应,右套筒(27)的外圆面与右永磁体环(10)的内圆面之间留有空隙;
所述的左套筒(26)的左端面上的外侧设有凸环III(29);所述的左二极靴环(4)的右端面上的中部设有环形凹槽III(28),所述的凸环III(29)的左端面沿轴向左延伸靠近环形凹槽III(28)的底面;所述的环形凹槽III(28)的底面设有极齿ⅩI(30),所述的极齿ⅩI(30)沿轴向右延伸,与凸环III(29)的左端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的环形凹槽III(28)的靠外侧的侧壁上设有极齿ⅩII(31),所述的极齿ⅩII(31)沿着径向凸环III(29)的外圆面延伸,与凸环III(29)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的环形凹槽III(28)的靠内侧的侧壁上设有极齿ⅩIII(32),所述的极齿ⅩIII(32)沿着径向凸环III(29)的内圆面延伸,与凸环III(29)的内圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;
所述的左二极靴环(4)的内圆面沿径向向次级轴的外圆面延伸,与次级轴的外圆面之间留有空隙,左二极靴环(4)的内圆面上设有极齿ⅩⅣ(33),所述的极齿ⅩⅣ(33)沿径向向次级轴的外圆面延伸,与次级轴的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的左二极靴环(4)的右端面上位于环形凹槽III(28)与次级轴之间的部分上设有极齿ⅩⅤ(34),所述的ⅩⅤ(34)沿轴向向中间套筒的左端面延伸,与中间套筒的左端面之间留有间隙,该间隙中填充磁流体;
所述的中间套筒(7)的右端面上的外侧设有凸环Ⅳ(35);所述的右二极靴环(6)的左端面上的中部设有环形凹槽Ⅳ(36),所述的凸环Ⅳ(35)的右端面沿轴向向右延伸靠近环形凹槽Ⅳ(36)的底面,环形凹槽Ⅳ(36)的底面上设有极齿ⅩⅥ(37),所述的极齿ⅩⅥ(37)沿轴向左延伸,与凸环Ⅳ(35)的右端面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的凸环Ⅳ(35)的外圆面贴近环形凹槽Ⅳ(36)的靠外侧的侧壁,凸环Ⅳ(35)的外圆面与环形凹槽Ⅳ(36)的靠外侧的侧壁之间填充有磁流体,所述的凸环Ⅳ(35)的内圆面贴近环形凹槽Ⅳ(36)的靠内侧的侧壁,凸环Ⅳ(35)的内圆面与环形凹槽Ⅳ(36)的靠内侧的侧壁之间填充有磁流体;所述的环形凹槽Ⅳ(36)的靠外侧的侧壁上设有极齿ⅩⅦ(38),所述的极齿ⅩⅦ(38)沿着径向凸环Ⅳ(35)的外圆面延伸,与凸环Ⅳ(35)的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的环形凹槽Ⅳ(36)的靠内侧的侧壁上设有极齿ⅩⅧ(39),所述的极齿ⅩⅧ(39)沿着径向凸环Ⅳ(35)的内圆面延伸,与凸环Ⅳ(35)的内圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的右二极靴环(6)的内圆面沿径向向次级轴的外圆面延伸,与次级轴的外圆面之间留有空隙,右二极靴环(6)的内圆面上设有极齿ⅩⅨ(40),所述的极齿ⅩⅨ(40)沿径向向次级轴的外圆面延伸,与次级轴的外圆面之间留有间隙,该间隙中设有磁流体;所述的右二极靴环(6)的左端面上位于环形凹槽Ⅳ(36)与次级轴之间的部分上设有极齿ⅩⅩ(41),所述的极齿ⅩⅩ(41)沿轴向向中间套筒的左端面延伸,与中间套筒的左端面之间留有间隙,该间隙中填充磁流体。
3.如权利要求2所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,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;所述的左二极靴环(4)、左永磁体环(8)、左套筒(26)的组合对应左侧的2‑10级轴设置2‑10组;所述的右二极靴环(6)、右永磁体环(10)、右套筒(27)的组合对应右侧的2‑10级轴设置2‑10组。
4.如权利要求2所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,其特征在于:所述的极齿ⅩI(30)间隔设置1‑10个,ⅩII(31)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩIII(32)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩⅣ(33)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩⅤ(34)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩⅥ(37)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩⅦ(38)间隔设置1‑10个,所述的极齿ⅩⅧ(39)间隔设置1‑10个,所述的ⅩⅨ(40)间隔设置1‑10个。
5.如权利要求2所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,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Ⅵ(42),所述的环形凹槽Ⅵ(42)内设有密封圈II(43)。
6.如权利要求2所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,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。
7.如权利要求1所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,其特征在于:还包括左隔磁环(44)、右隔磁环(45);所述的左隔磁环(44)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(45)设于最右侧右二极靴环(6)的右侧,紧贴外壳(2)的内壁设置。
8.如权利要求1所述的嵌入型迷宫式磁流体密封装置,其特征在于:还包括左轴承(46)和右轴承(47);所述的左轴承(46)套装于阶梯轴(1)左端上,位于左隔磁环(44)的左侧;所述的右轴承(47)套装于阶梯轴(1)的右端上,位于右隔磁环(45)的右侧。