STUDY ON PERFORMANCE OF COMPOSITE JOURNAL BEARING SEALED AND LUBRICATED WITH FERROFLUID

The theoretical computation model of the composite journal bearing sealed and lubricated with ferrofluid is established The oil film pressure distribution,temperature field and heat conduction equation of the bearing liner are jointly calculated The static and dynamic properties of the bearing under condition of different eccentricities and ratios of width to diameter are obtained and discussed The results show the feasibility of this type of bearing for smaller eccentricities and width to diameter ratios,and that the oil film temperature,which is more subject to be influenced by the rotating speed,is higher than that of the bearing with leakage flow The key problem of the further development and application of the bearing is to design more reasonable and effective types of seal structures

密封结构参数对安全阀磁流体密封压力的影响

为探讨安全阀磁流体密封性能与结构关键参数的关系,以安全阀磁流体密封装置作为研究对象,利用有限元分析软件计算出密封间隙内磁感应强度变化值,计算在不同密封结构关键参数下密封间隙内耐压值并对其进行分析,最终得到各参数之间的相互关系从而为提高密封能力提供指导。研究结果表明:当极齿齿槽宽度为3mm时,密封压力最大值在极齿宽度2mm处;当极齿宽度为3mm时,密封压力最大值在齿槽宽度2.5mm处;将矩形极齿改为单侧斜角极齿30°,密封压力会整体上升且最大值在极齿齿槽宽度3mm、极齿宽度1.5mm处;改变剩磁大小会影响磁感应强度但磁感应强度差值不变,对于密封压力最优值没有影响。这些规律为安全阀磁流体密封装置的设计提供了理论参考。

磁性液体性能及运行工况对密封耐压值的影响

为研究不同种类磁性液体及密封工况对密封效果的影响,以Fe_(3)O_(4)为磁性颗粒,以链状氟醚油为基液,制备一系列不同颗粒含量、基液分子量的磁性液体,对磁性颗粒及磁性液体的结构、性能进行表征,在搭建的密封试验台上测试磁性液体种类及运行工况对密封耐压效果的影响。结果表明:制备的磁性颗粒粒径为纳米级,呈近球形形貌,具有较高的饱和磁化强度,磁性液体具有较好的分散稳定性;随颗粒含量增加、基液分子量增大,密封耐压值先增大后减小;在颗粒质量分数为30%、基液分子量为4600 g/mol时,密封耐压值最高;随主轴转速增大,密封耐压值逐渐减小;随密封时间延长,密封耐压值先减小后趋于稳定。

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。

铁磁流体动密封磁流体摩擦功耗的研究

铁磁流体中存在一个不平衡旋度 ≠ 12 rotv,由此引起悬浮在顺磁性载液中磁偶极矩为 m的磁粒子的旋转摩擦 .原先以磁畴取向的磁粒子 ,在外磁场作用下 ,经历驰豫时间 τ改变其方向 .在高速 ( v≥ 7m/s)时 ,磁流体摩擦热致使其粘度和粒子磁性能下降 ,影响其密封性能 .选择牛顿内摩擦模型 ,Langevins和 Navier-Stokes方程导出了磁粒子的旋转摩擦功耗公式 ,并由实验进行了验证 .

磁流体密封原理与应用

本文介绍了磁流体密封的原理和应用方面的情况与经验 ,可以帮助有关人员了解这项技术的特点 ,更好地推广使用这一成果 ,为真空设备品质的提升助一臂之力。

旋转轴的磁性流体密封

本文根据电磁学和流体力学对磁性流体密封进行了理论分析。推导出磁性流体内部压强和边界压差公式,进而得出密封压差公式。同时提出了减小离心力作用的方法。对静止和旋转密封进行了数值计算,分析了磁性流体量和转速对密封能力的影响。

磁流体密封水的有关规律研究

本文研究了磁流体密封水的有关规律,找出了密封间隙、温度、旋转轴的转速和磁流体的饱和磁化强度与承压能力的关系。

一种高性能铁磁流体密封系统的实验研究

一种高性能的铁磁流体密封系统,采用钕铁硼(NdFeB)永磁体作为磁场源,密封介质则使用北京航空航天大学研制的BH-1铁磁流体。实验结果表明,对于每边磁极靴上具有一道密封级的结构,可以提供120～180kPa的耐压能力;而每边具有两道密封级,则可以达到225～370kPa。并且实验预示这种系统的密封耐压能力还有进一步提高的潜力。

聚醚基磁性液体的研制及其在真空转轴密封中的应用

共沉淀法制得的磁性粒子经聚醚磷酸酯表面活性剂处理并分散于基液聚醚中，得到了稳定的聚醚基磁性液体，透射电镜分析表明磁性粒子在基液中分散良好，其粒径大多在８～１２ｎｍ．磁性液体ＲＥ－Ⅲ（４лＭ＿ｓ＝０．０４５０Ｔ）被应用于Ｘ－射线衍射仪的旋转阳极密封中，仪器已使用了两年多，在３０００ｒ／ｍｉｎ条件下，真空度可达到２．７×１Ｏ￣（－５）Ｐａ左右．

洁净真空与失重和超重环境滚动轴承的设计与试验

基于磁性流体不能旋转密封其它液体,但应能够旋转密封磁性流体本身的构思,研制磁性流体润滑和密封的滚动轴承。利用含10%纳米Fe3O4的聚α-烯烃合成油(PAO)基磁性流体的优良润滑性能,在实验测试的基础上,选择高粘度的25w/50聚α-烯烃合成油基磁性流体代替滚动轴承的润滑脂。利用磁性流体离心式转动密封具有零泄漏和极低磨损微粒排放的优异密封性能,在计算分析和结构优化设计的基础上,选择低粘度的5w/30聚α-烯烃合成油基磁性流体作为离心式密封介质,用磁性流体离心式转动密封代替滚动轴承的橡胶密封。试验表明:这种离心式磁性流体转动密封的滚动轴承有效地减少了润滑剂的散失和磨损微粒的排放,适用于洁净、真空、失重和超重的特殊环境。

磁性流体密封系统的试验研究

针对如何保证高性能磁源、防止漏磁，准确注入磁流体量以及如何保证密封间隙误差为最小。设计了磁流体静密封统系试验台，加工了实验试件，验证了齿距、磁化强度、径向间隙、磁流体的注入量等参数对密封耐压能力的影响，最后，对实验现象和结果进行了详细的分析。

大功率电机磁性液体组合旋转密封的理论及实验研究

设计某装备中大功率电机用的牛顿型磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封。理论上推导2种磁性液体组合旋转密封时的耐压公式和摩擦功耗公式,表明耐压能力主要与密封级数、磁场强度、磁性液体饱和磁化强度及磁性润滑脂屈服应力有关,磁性润滑脂的黏性损耗与转速的(2n+1)(其中n为磁性润滑脂的流动指数)次方成正比。设计适用于大功率电机密封用的大间隙磁性液体及磁性润滑脂组合旋转密封结构,并在密封实验台上进行磁性液体密封耐压实验及磁性润滑脂旋转密封温度测试实验。验证理论分析的正确性及大功率电机磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封方式的可行性。

纳米磁性流体密封磁场的数值仿真和实验验证

纳米磁性流体密封的应用中最关键的问题是密封能力的确定,其影响因素很多,如纳米磁性流体本身的性质、磁极结构、负载运行过程等。其中磁极结构的设计对密封能力有着决定性的影响。本文从磁极结构出发,用数值计算的方法对密封装置的磁场分布进行仿真,探讨典型磁极结构参数对密封能力的影响规律,并进行了密封实验。实验研究表明,数值仿真计算方法和回归方程的结果能较真实的反映密封性能,在考虑一定裕度的情况下,可以用计算结果指导纳米磁性流体密封装置的设计。

磁流体密封在化工设备中的应用展望

简介了在化工领域极具潜力的新型密封方式———磁流体密封,并以化工设备中常用的泵为例,对磁流体密封在化工行业的应用前景进行了展望。

磁流体动密封流体摩擦功耗的确定

铁磁流体中存在一个不平衡旋度Ω ≠ 12 rotv ,由此引起悬浮在顺磁性载液中的磁偶极矩为m 的磁粒子的旋转摩擦 ,其摩擦粘度系数为 ηr。原先以磁畴取向的磁粒子 ,在外磁场作用下 ,改变其方向需一个弛豫时间τ。在高速 (≥ 7m/s)下 ,磁流体内摩擦功耗热致使其粘度和粒子磁性能下降。以牛顿内摩擦模型由朗之万和纳维 -斯托克斯方程导出磁粒子的旋转摩擦功耗公式。实验验证公式符合实验工况。

搅拌轴磁性流体密封结构可靠性实验研究

根据纳米磁性流体密封原理,设计了搅拌轴纳米磁性流体密封结构,对搅拌轴长径比、转速、励磁电流大小与密封性能关系进行理论计算和实验研究。理论计算表明所设计的搅拌轴纳米磁性流体密封结构是可靠的。实验结果表明:当磁性流体初始密封压差比较大时,随轴长径比的增大,密封压差迅速减小,而当初始密封压差较小时,轴长径比的增大对密封压差的影响较小;当轴的转速较低时,轴的转速对磁性流体密封性能影响不大;励磁电流大小与密封性能成正比,但随着电流的进一步增加,密封压差的增加变得不明显。

高速离心泵磁性液体新型旋转密封结构的设计及实验研究

针对垃圾焚烧工程急冷系统中高速离心泵密封问题,设计一种五极六靴二十四齿的磁性液体旋转密封装置,该装置适用于焚烧的高温烟气环境条件,使用寿命长。理论上推导考虑温度和离心力因素的磁性液体密封耐压公式,得出密封耐压力为线速度的二次函数,温度的一次函数。用Ansys有限元分析软件计算该密封结构分别在间隙0.4、0.5、0.6和0.7 mm下的磁性液体磁场分布。结果表明:密封耐压能力随着密封间隙的减小而逐渐递增,而由于漏磁的存在,递增的程度并非线性的;磁力线分布表明,在第一、六极靴和二、五极靴处漏磁较大。密封实验中得出最大间隙为0.7 mm时单级密封耐压能力达到51.7 kPa。

磁性液体大间隙旋转密封装置的设计及实验研究

针对大型船舶装备中大功率电机冷却蒸发介质的密封问题,设计一种五级九齿大间隙磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封装置,该装置适用于大型船舶高横摇性、高腐蚀性的环境场合。通过耐压公式的理论推导,得到密封耐压能力随磁性液体的饱和磁化强度、磁性润滑脂的屈服应力和密封间隙内磁场梯度的增大而增大的结论。采用ANSYS对该装置间隙内的磁场分布进行有限元分析。在密封实验台上对该装置进行密封耐压实验,结果表明:在最大间隙0.7 mm时,其单级耐压能力仍能达到18 kPa,密封能力随转速的递增保持稳定。理论和实验表明,设计的该密封适合具有腐蚀性环境下的大功率电机或其他高振动装备的大间隙密封场合。

磁性液体离心密封深沟球轴承设计与试验

将磁性液体特殊的零泄漏密封性能与流体离心密封可获较高压强的特性有机结合,在动力学计算分析基础上,开展磁性液体离心密封件的磁场仿真模拟,实施磁性液体离心密封深沟球轴承的优化设计与试制。在对两组轴承分别实施无密封处理及磁性液体离心密封处理后,本实验将两组轴承置于密闭空间内并对其运转时释放的微粒进行探测实验。实验发现未经密封处理的轴承释放出大量微粒,而实施磁性液体密封处理的轴承对密闭空间几乎没有明显微粒释放。结果表明,这种磁性液体离心密封的深沟球轴承能有效地减少润滑剂的散失和磨损微粒的排放,适用于高度洁净和真空的特殊环境。