气体隔离式磁流体液体旋转密封的耐压能力研究

磁流体旋转密封用于密封液体时,直接接触的磁流体与被密封液体相互作用导致两种流体界面不稳定性发生和增长,耐压能力较差。为提高磁流体对液体介质的密封性能,设计了可避免磁流体与被密封液体直接接触的气体隔离式磁流体密封,对结构中不同密封间隙内的磁场分布进行了仿真分析,得到了该结构各间隙下的最大理论耐压能力,搭建了气体隔离式磁流体密封实验台,在该实验台上进行了磁流体密封液体介质的耐压能力实验。理论与实验研究结果表明,气体隔离式磁流体密封结构对液体介质的耐压能力近似于磁流体密封对气体介质的耐压能力。气体隔离式磁流体密封有效提高了磁流体密封液体的耐压能力。     

磁流体密封的磁路设计及磁场有限元分析

为了在磁流体密封结构的密封间隙内获得最大的磁能积以及提高磁流体密封的耐压能力,在磁路设计理论和磁流体密封理论的基础上,对一种并联型的磁流体密封结构进行磁路设计,采用有限元法数值计算出磁流体密封结构中的磁场从而计算出磁流体密封耐压能力,并对计算结果进行了分析和讨论。结果表明:极靴与永磁体结合处的漏磁以及中间极靴轴向长度较短,导致中间极靴与两侧极靴下密封间隙内的磁感应强度差成非线性关系,也导致了磁路法低于有限元法计算出的磁流体密封耐压能力;中间极靴下密封间隙内磁感应强度较大导致两侧极靴下密封间隙内的磁感应强度差近似相等。     

密封间隙对磁流体耐压能力的影响

本文对磁流体密封的一般规律进行了概述，重点进行了密封间隙在不同转速，零件加工质量情况下，磁流体密封装置耐压能力的研究，得出了密封间隙过小，不但不能提高耐压能力，反而会有所下降的结论。     

转轴转速对磁流体液体动密封耐压能力影响的实验研究

在磁流体液体动密封过程中,转轴的旋转引起磁流体与被密封液体的相对运动,在液-液界面处产生剪切力,使界面出现不稳定现象,易导致磁流体密封耐压能力下降。为进一步研究转轴转速对磁流体液体动密封耐压能力的影响,本文从理论上推导出液-液界面处磁流体所受的剪切力与转轴转速间的关系式,并设计出用于密封液体的磁流体密封结构,搭建了磁流体动密封实验台,实验研究磁流体密封液体的耐压值与转轴转速间的关系。实验表明,随着转轴转速的升高,磁流体密封液体耐压能力下降。转轴从静止到转轴转速为1500 r/min时,耐压值比较稳定,下降较小;转轴转速从1500到3000 r/min时,耐压值明显下降。     

一种添加挡板的磁流体液体动密封结构

磁流体密封具有低磨损、零泄漏、高寿命等优点,已经被广泛地应用于气体密封中。然而,当用磁流体旋转密封液体时,被密封液体与磁流体在运动过程中存在复杂的物理过程,导致磁流体密封性能较差。本文理论分析了磁流体与被密封液体速度差引起的液-液界面不稳定性,设计了添加挡板的磁流体密封结构。实验表明,添加挡板可明显提高磁流体密封液体的性能。当密封间隙0.05 mm、转轴转速2000 r/min时,选取挡板厚度10 mm,磁流体密封可连续工作120 h不泄漏。     

磁流体密封结构的设计与实验研究

论述了磁流体的密封原理，介绍了磁流体密封耐压能力的计算，以一种应用于真空密封的磁流体密封结构为例，详细的分析了磁流体密封结构中各零件的设计与选择，讨论了实验台的搭建与调整，密封装置的实验过程及影响实验结果的因素。     

干式罗茨真空泵磁流体密封的研究

本文设计了干式罗茨真空泵的磁流体密封 ,对磁流体密封磁场进行了有限元分析 ,针对不同文献中磁流体密封耐压公式的不严密甚至错误 ,作者对磁流体密封耐压公式进行了严密推导 ,在实验台上验证了磁流体真空密封的效果、耐压能力及转速对真空度的影响。本设备近十年的连续运转证明 :在干式罗茨真空泵采用磁流体密封效果良好     

用于密封液体的一种新型磁性液体密封结构

磁性液体密封具有"零"泄漏、寿命长等优点,在气体密封等领域得到了成熟的应用,然而,在液体环境中的密封性能较差。本文综述了磁性液体密封液体的发展现状,对传统磁性液体密封结构进行了改进,提出气体隔离式磁性液体密封,将原磁性液体密封液体介质的问题转化为其密封气体介质的问题,从根本上解决了磁性液体与被密封液体界面的不稳定性问题。     

干式罗茨真空泵磁流体密封的研究

本文设计了干式罗茨真空泵的磁流体密封，对磁流体密封磁场进行了有限元分析，针对不同文献中磁流体密封耐压公式的不严密甚至错误，作者对磁流体密封耐压公式进行了严密推导，在实验台上验证了磁流体真空密封的效果、耐压能力及转速对真空度的影响。本设备近十年的连续运转证明：在干式罗茨真空泵采用磁流体密封效果良好。     

磁流体真空往复轴动密封的实验研究

磁流体真空往复轴动密封技术是近年来发展起来的一种新型的密封技术。它具有无固体之间的摩擦、能耗低、适于旋转加往复运动的复合运动动密封等优点。本文阐述了磁流体往复轴动密封的特点和原理，并进行了往复运动的振幅，速率、齿形、磁流体注入量以及磁场强度等因素对动密封耐压能力的影响实验。根据实验结果对影响磁流体动密封的主要原因进行了分析和研究     

大间隙聚合型阶梯式磁性液体密封的设计及试验研究

为了解决大间隙条件下磁性液体密封耐压能力低的难题,本文在阶梯式迷宫密封的基础上创造性地提出了一种新型阶梯式磁性液体密封结构。初步设计了一种聚合型阶梯式磁性液体密封结构和一种与其具有相同结构参数的普通磁性液体密封结构,采用试验的方法研究了两种密封结构的密封耐压性能,并对结果进行了分析与比较。结果表明:当轴向密封间隙宽度为0.4 mm且径向密封间隙宽度从0.4增加到0.7 mm时,聚合型阶梯式机油基磁性液体密封性能较普通磁性液体密封耐压性能分别提高了0%,11%,50%和70%;当径向密封间隙高度为0.7 mm且轴向密封间隙宽度从0.4增加到1 mm时,聚合型阶梯式机油基磁性液体密封性能分别提高了70%,50%,80%和20%。大间隙聚合型阶梯式磁性液体密封的耐压性能不仅取决于径向密封间隙的高度,还取决于轴向密封间隙的宽度。     

真空镀膜机双轴磁性液体密封的设计与实验研究

为了解决真空镀膜机双轴密封问题,对真空镀膜机双轴采用磁性液体密封,设计了磁性液体密封整体结构、密封极齿和永久磁铁。分析了双轴磁性液体密封的设计。还使用Ansys软件计算了双轴磁性液体密封的磁场分布。在实验上对所设计加工的双轴磁性液体密封进行了实验研究,得出了磁性液体密封耐压能力与加注磁性液体量的关系。     

磁性液体密封试验研究

本文在磁性流体密封理论的基础上计算了磁性流体密封的耐压能力，并进行了实验研究，酹明，当间隙在0．05－0．3mm之间时密封能力较好。     

磁流体真空转轴动密封结构最优化设计的研究

本文首先介绍了作者以前总结出的一套较为完整的磁流体真空转轴动密封结构设计的计算方法，然后针对几种常见的具体工况，提出密封结构最优化设计的目标，其中包括：最佳密封总体结构型式的选择；极齿设置在极靴上和设置在转轴上两种不同结构的比较；密封间隙的最优化取值；耐压值最大的结构优化计算和二轴向长度最短的结构优化计算。以上优化设计结果都可直接用于磁流体真空转轴动密封的具体工程设计之中。     

磁性液体密封试验研究

在磁性流体密封理论的基础上计算了磁性流体密封的耐压能力，并进行了实验研究。结果表明当间隙在０．０５～０．３ｍｍ之间时密封能力较好。讨论了理论和实验结果之间的差异。     

罗茨鼓风机磁性液体密封的研究

在醇制油行业,由于输送的介质有毒,而罗茨鼓风机原有的迷宫密封不能实现零泄漏,作者对鼓风机的密封结构进行了改进,用磁性液体密封替换原有的迷宫密封,设计了极靴、永磁铁等密封零件,运用仿真软件对密封件间隙处进行了静态磁场的模拟分析;测量了实验所用的磁性液体的磁化曲线,从而在理论上得出装置的耐压值是0.327 MPa。对该密封结构进行了静密封实验,得到其耐压最大值是0.320 MPa。将密封件装在实际生产线上的罗茨鼓风机上,实验正在进行中。     

第十讲：真空密封

④最佳极齿结构的设计与计算(上接2001年第3期第52页) 极齿形状对于整个密封件工作性能的影响作用早已为人们所熟知,许多学者都曾从不同角度致力于极靴齿型最佳结构参数的研究.理论与实验的研究表明:对于单磁路多级磁流体密封结构,矩形极齿(如图45(a))和梯形极齿(如图45(b))是较为理想的两种常用齿型.前者耐压能力大、两方向耐压相同,便于加工、性能容易保证;后者磁场梯度大、磁流体界面稳定性好,耐压能力也较大.因此,这里主要介绍这两种齿型的结构参数设计要点.     

滚动轴承在洁净介质中磨损微粒排放量的测定

磁流体密封是一种动件和静件没有直接接触的非接触式密封,该密封是由环形永磁体和旋转轴组成.在磁极和旋转轴之间的间隙内注入磁流体,由永磁体和旋转轴构成的磁路使磁流体被牢牢地吸在间隙中,形成磁流体的"O"型环,阻止磁流体泄漏和散失,防止运转部件产生磨屑微粒污染环境.以此技术设计制造了极低磨损微粒排放的磁流体转动密封件,并研制以磁流体转动密封件为关键部件的滚动轴承微粒排放测试装置,有效地解决了运转过程中的滚动轴承磨损微粒排放的测定问题.测定的平均值为125颗/m3,达到ISO14644-1洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级标准的4级.     

磁性液体密封与机械密封组合密封技术研究

以提高磁性液体饱和磁化强度和外加磁场强度的方式来提升磁性液体密封技术应用于密封液体的性能总是有一定的局限性。设计了磁性液体密封与机械密封组合密封的结构,并研究了组合密封的耐压能力。通过实验验证了组合密封分别应用于静密封液体和动密封液体时,密封耐压能力均高于磁性液体密封单独作用时的密封耐压能力,具有一定的实际价值。在流体动压密封原理的基础上,提出了流体动压型组合密封结构,为组合密封结构优化提供了一定的依据。     

第十讲：真空密封

4最佳极齿结构的设计与计算 (上接 2 0 0 1年第 3期第 5 2页 )极齿形状对于整个密封件工作性能的影响作用早已为人们所熟知 ,许多学者都曾从不同角度致力于极靴齿型最佳结构参数的研究。理论与实验的研究表明 :对于单磁路多级磁流体密封结构 ,矩形极齿(如图 45 (a) )和梯形极齿 (如图 45 (b) )是较为理想的两种常用齿型。前者耐压能力大、两方向耐压相同 ,便于加工、性能容易保证 ;后者磁场梯度大、磁流体界面稳定性好 ,耐压能力也较大。因此 ,这里主要介绍这两种齿型的结构参数设计要点。图 45　极靴齿型的形状及结构参数(a)两个判据 Δλ…