磁流体密封技术的应用

介绍了磁流体密封的机理，研究状况，影响密封能力的因素和磁流体密封的应用。     

硫流体密封摩擦功耗的研究

随着磁流体密封应用范围不断扩大，在密封区域因磁流体摩擦功率损失而引起的温升，已经引起设计人员重视，并成为密封形式选择的重要参数之一。本文在分析密封区域磁流体运动速度分布的基础上，给出摩擦功率损失的计算式，通过对多种工况进行计算，与实验结果相差甚小，可供设计是使用。     

磁流体密封压力的计算与实验研究

根据理论计算和实验结果，分析了磁流体密封装置中磁源的磁感应强度和磁流体的饱和磁化强度对密封能力的影响，结果表明，随着磁源的磁感应强度和磁流体的饱和磁化强度的增加，磁流体密封能力相应增加。     

磁流体密封的原理和应用

简要介绍磁流体密封的原理和性能测试的方法、密封能力的计算和影响密封能力的因素，以及磁流体密封技术的应用和发展方向。     

磁流体密封技术

介绍了磁流体密封技术的应用原理和当前的主要应用领域,并通过与传统机械密封相比较,阐述了磁流体密封技术在各应用领域中的主要优缺点.分析了磁流体密封装置的结构、工作机制以及磁流体密封装置所需要的磁流体性能指标.指出制备具有高饱和磁化强度的磁流体和设计具有高磁场强度的密封装置是磁流体密封技术的两大要素,优化设计、突破极限、开...     

磁流体密封结构

磁流体密封是60年代末产生的一种新型的密封技术,经过20多年的发展现已达到较高的技术水平,并已在工业中应用。目前磁流体密封气体,其承压能力达3.43MPa,密封真空其真空度达1.332×10~(-6)Pa,主要用于动态密封和隔绝密封。在动态密封方面,磁流体密封已应用于半导体生产,纤维光学,激光技术,质普仪,X射线仪,真空热处理炉等。在隔绝密封方面,磁流体密封已应用于保护精密机械,仪器仪表,免受环境污染。在纺织工业中,用磁流体密封马达轴承,防止周围环境中的纤维物污染轴承。在计算机外围设中用磁流体密封硬盘驱动轴,保护磁盘和磁头,防止环境中的微粒进入磁盘和磁头的间隙中。此外,磁流体密封还以其完全无泄漏的特点应用于有腐蚀性和有放射性泄漏会对环境和人体形成危险的气体的密封。总之,磁流体密封正以其独特的性能在机械和化学工业中应用越来越广,本文介绍磁流体密封的一些典型结构,供各位同行参考。 1 磁流体密封原理和特点 磁流体密封从它问世以来之所以发展迅速,是因为它具有许多独特的性能,优于传统密封。我们知道传统密封可分为接触式密封和非接触式密封两大类,它们都存在一定的不足。     

磁流体密封技术的发展及应用综述

本文简要介绍了磁流体，进而论述了磁流体密封的原理、特点、应用、注意事项以及应用前景。     

间隙对磁流体密封水介质的影响规律

为提供磁流体密封水的应用技术支持,研制了磁流体密封的试验装置,提出了新的试验方法来验证和解释理论分析和推导的正确性。试验中采用不同的密封间隙,以确定磁流体密封能力与密封间隙之间的关系。试验结果表明,磁流体的密封能力随密封级数的增加而提高;在一定范围内随密封间隙的增大而减小;密封间隙在0.05-0.20 mm时,效果较好,同时密封级数有一个最佳值;但是在特别小的时候,与所有文献报道不同的是密封能力不是提高而是在减小。     

磁流体密封性能的实验研究

本文设计加工了一套全新的磁流体旋转密封实验装置，能保证高性能磁源和有效防止漏磁，具有较高的实验精度。利用该实验装置，分别研究了磁流体密封的密封间隙、磁流体和饱和磁化强度、磁流体的注入量对密封耐压能力的影响，对实验现象和结果进行了分析与讨论。     

磁流体密封在捏合机上的应用

针对捏合机上普遍采用的填料密封及机械密封的不足,设计了一种磁流体密封装置。试验结果表明,磁流体密封装置应用在大轴径、高转速的捏合机上,密封性能良好,且温升较小。     

完整岩块辐射流剪切盒中含压流体密封方法研究

为提升岩石剪切渗流试验系统中辐射渗流剪切盒的流体密封性能,基于自主研发的新型岩石剪切渗流试验装置提出3种辐射渗流密封装置的结构设计方案：密封圈横向预压缩密封、硅胶垫法向压缩密封以及密封圈法向预压缩密封,并分别对其进行大变形数值模拟和试验验证。结果表明：（1）密封圈横向预压缩密封的密封效果与施加的法向荷载大小无关,而与岩样上端面平整度和平行度密切相关,流体密封压力较为稳定,密封水压力在0.72 MPa上下波动;（2）硅胶垫法向压缩密封的密封效果与施加的法向荷载大小呈正相关,在法向荷载允许范围内密封垫客观上具有密封压力阈值,在3.3 MPa法向荷载作用下密封水压力最大值可达到1.62 MPa;（3）密封圈法向预压缩密封既具备硅胶垫法向压缩密封的优点,还克服了硅胶垫密封性能依赖法向荷载大小的缺陷,可在较低的法向荷载状态下实现相对较好的密封效果,最大密封压力可达到2.45 MPa。数值仿真结果表明,对于密封圈法向预压缩密封,扩大密封圈直径并不能明显提高密封性能,而改变密封圈材料对密封性能影响较大。研究结果可为突破目前剪切渗流试验设备5 MPa水压力密封的极限及优化剪切盒密封装置结构设计提供了理论参考和研发借鉴。     

牙轮钻头径向非对称扁平密封性能研究

为了提高HAR橡胶密封圈寿命,提出一种新的径向非对称扁平密封结构。相比传统对称截面扁平密封圈,径向非对称截面的密封接触面积更小,因而减小了内圈动密封面旋转产生的热量以及磨损。通过试验对比氢化丁腈橡胶(HNBR)与丁腈橡胶（NBR）的性能,选择出合适的橡胶密封圈材料;分别建立径向非对称扁平密封圈与传统对称截面扁平密封圈的有限元模型,对比2种结构的密封性能;在不同的环境压力和温度下对径向非对称扁平密封圈的密封性能进行评价,并在现场进行应用验证。仿真结果表明：径向非对称扁平密封圈接触应力更大,密封性能更优;同时,其Mises应力明显低于传统对称截面扁平密封圈,证明径向非对称扁平密封更适合长期稳定工作。现场应用结果同样验证：在高温高压工况下,径向非对称扁平密封圈密封性能可靠,具有较高的实用价值。     

关于飞机液压控制附件密封问题的研究

液压系统及其附件是飞机机械系统的重要组成,本文针对军用飞机典型液压控制附件常用的密封方式及存在问题进行了探讨。控制附件的密封部位不同,选用的密封方式也不同,常用密封方式有密封圈密封、接触式压紧密封和移动式间隙密封等。在使用和维护过程中,任何一种密封方式都是相对密封,都存在失效泄漏问题,如密封圈被切伤、氧化及老化等常见问题,接触式压紧密封主要是配合解决面损伤引起泄漏的问题,移动式间隙密封主要是配合解决由于尺寸公差引起的间隙不符及阀芯划伤等问题。针对不同密封方式的泄漏提出相应的预防及改进措施,为飞机各类附件的密封提供参考。     

两种新型磁流体密封水结构的试验研究

为满足实际应用中对磁流体密封装置轴向尺寸的限制要求,设计了2种新型的磁流体密封结构,即轴向-端面组合结构和轴向内增密封齿结构。对2种密封结构的磁路进行了有限元分析,并通过密封水试验研究了影响轴向-端面组合结构和轴向内增密封齿结构的密封承压能力的一些因素及其影响规律。研究结果表明这2种新型的磁流体密封结构可以明显提高单位体积磁流体密封装置的承压能力;与传统轴向密封结构相比,轴向-端面组合密封结构对离心力更为敏感;随着转速的增加,其承压能力比传统轴向密封结构的承压能力下降更快。     

基于MpCCI方法的密封环双向流固耦合模拟与试验研究

为预测重载越野车辆传动系统中密封系统的流固耦合特征,综合考虑密封环在微小约束空间内的受力状态以及密封间隙流场中的流动特点,建立了密封环双向流固耦合数值模型并提出了求解策略。采用多物理场代码耦合工具MpCCI联合FLUENT与Abaqus软件对旋转密封系统进行双向流固耦合数值计算,获得了旋转密封间隙流场中油液的流动状态。分析了密封环变形对密封系统泄漏量和密封环摩擦转矩的作用特征,通过双向流固耦合的动态模拟考察了传动系统工况对密封环性能的影响。利用车辆传动系统密封环综合性能试验台进行了密封性能的试验测试,对比发现计算值和试验值的变化规律具有一致性,验证了密封流固耦合数值模型及其计算结果的正确性。     

纳米磁流体密封结构的设计和制造

论述了磁流体及其密封的原理和特点,介绍了密封结构的形式、密封元件的组成、密封结构设计的分类和步骤,研究了密封结构参数对密封能力的影响及各参数的选取原则,针对一具体情况,选择一源二极密封部件进行研究,具体设计并制作出一个30级密封结构元件,讨论了加工和安装过程中应注意的问题。     

采油树平板闸阀柔性密封圈结构优化设计

为了提高采油树平板闸阀密封圈的密封性能,在泛塞封的基础上,设计一种密封圈本体唇边开有锯齿状凸起的新型柔性密封结构;运用有限元分析方法模拟密封圈的工作状况,分析柔性密封结构特性参数对密封圈密封性能的影响,获得不同柔性密封圈结构参数下密封面间接触应力分布规律,并对新型密封结构进行优化。结果表明:密封面间最大接触应力随唇边锯齿数量、唇边夹角度数的增大而增大,随唇谷夹角度数的增大而减小;新型密封结构选择锯齿数量为3、唇边夹角为20°、唇谷夹角为30°的特性参数时,其最大接触应力比常规Y形密封圈提高了15倍;新型柔性密封结构的密封圈与阀杆、阀盖壁面间接触应力比常规Y形密封圈有显著提高,提高了密封圈的密封性能。     

弹性蓄能密封圈结构优化设计及验证

以OmniSeal 103A系列弹性蓄能密封圈为参考,提出密封夹套和与密封沟槽配合尺寸设计方法,并对弹性蓄能密封圈的结构进行优化,设计外唇面带有15°斜面的弹性蓄能密封圈JT1和外唇面为圆弧面的弹性蓄能密封圈JT2。设计实验从正反向摩擦力和密封性2个方面对两款弹性蓄能密封圈进行性能验证,并且与OmniSeal 103A系列中同规格密封圈性能进行对比。结果表明：JT1蓄能密封圈很大程度上提升了密封性能并且其抗摩擦性能也没有大幅下降,而JT2蓄能密封圈提升了抗摩擦性能,且密封性基本与OmniSeal蓄能密封圈相当。因此,JT1蓄能密封圈更适用于对密封性要求更高的场合,JT2蓄能密封圈更适用于对抗摩擦性要求更高的场合。     

电液伺服摆动马达密封结构研究

为研究电液伺服摆动马达密封结构的性能,建立其密封件的有限元仿真模型,在相同预压缩量、不同介质压力条件下,对矩形密封结构、梯形密封结构、星形密封结构进行仿真分析,根据仿真结果比较3种密封结构的密封效果。结果表明,星形密封结构因其截面有4个密封唇,在沟槽中不易产生扭曲,耐压力较强,其密封有效性优于矩形密封结构,更适合用于大功率液压密封系统;梯形密封结构在靠近流体端具有较陡的压力梯度,在一端具有较缓的压力梯度,可以减小油膜厚度,从而减少泄漏量,因而其密封效果优于星形和矩形密封。     

泥水盾构接管用三通换向阀橡胶阀座密封研究

针对泥水盾构接管用三通换向阀密封结构易发生泄漏的问题,对三通换向阀橡胶阀座的密封特性进行研究,为提高其密封可靠性采用双道密封结构。建立双道密封结构二维有限元分析模型,对比分析橡胶双道密封在不同侧向介质压力、不同压缩量及不同倒角半径下的密封特性。结果表明:双道密封结构的von Mises应力与剪切应力与所受压缩量与侧向介质力呈线性关系;侧向介质力与倒角半径对第一道密封面的接触应力影响较大;密封面左侧的接触应力较高,第二道密封面的接触应力基本不变;当所受压缩量为2.0 mm,介质压力为1.5 MPa时,双道密封结构的综合密封性能最优。