Motion State Analysis and Seal Ability Study on the Magnetic Fluid Seal of Reciprocating Shaft

The authors have studied the motion mechanism of the magnetic fluid in a reciprocating seal gap,on the basis of which the authors obtain an anti pressure formula of the reciprocating shaft magnetic fluid seal from general Navier Stokes equation.In order to verify the correctness of the anti pressure formula,the authors have calculated the magnetic field distribution of seal structure and have gotten the maximum still anti pressure.Finally,the authors have verified the influence of speed and stroke on the seal anti pressure.

超低温结晶器磁流体密封设计及仿真优化分析

针对传统密封应用在结晶器时存在泄漏及磨损等难题,以连续冷冻结晶器为研究对象,设计一种带有升温功能的新型磁流体密封装置。通过有限元软件对磁场及温度场进行分析,得到关键参数对密封耐压值的影响;采用正交实验法对参数进行优化,并采用控制变量法分析不同热水质量流率及密封间隙对磁流体温度的影响。结果表明:结构参数对密封性能的影响程度依次为:密封间隙>永磁体高度>永磁体宽度>槽宽>齿宽>齿高;优化后各结构参数为密封间隙0.3mm、极齿宽度1.2mm、槽宽3.6mm、极齿高度3.2mm时,密封耐压值为0.503MPa,高于优化前的0.384MPa;由于工况温度较低,为保障磁流体密封正常工作,需通入质量流率大于0.1kg/s的常温水。

离心泵用磁性液体组合密封设计

受离心泵的振动、受力不均,泵抽空或汽蚀导致的干摩擦磨损,以及固体颗粒等的影响,离心泵中的机械密封容易失效。基于磁性液体密封零泄漏、长寿命、低摩擦损耗、自洁净等优点,提出一种离心泵磁性液体密封和螺旋密封的组合密封装置。首先设计并比较3种磁性液体密封磁回路结构,结果表明,通过增加隔磁环组成多个短回路能够提高密封间隙处的磁场强度差总和,进而提高磁性液体密封结构的耐压能力。在未注入磁性液体的情况下对提出的组合密封装置的耐压能力进行仿真分析,并与文献报道的磁性液体-螺旋组合密封结构进行比较。结果表明,提出的组合密封装置在轴向长度减小40%的情况下耐压能力提高38.81%,并且在实际设计中可调整螺旋密封副与磁性液体密封副间的配合参数,进一步优化整体密封性能。

大直径法兰磁性液体静密封的实验研究

大直径磁性液体密封的研究国内外还未见报道。本文在设计的大直径法兰磁性液体密封的实验台上,测定了密封的耐压和泄漏率大小,分析了相关数据,指出大直径磁性液体静密封的耐压规律和一般小法兰相同,并且泄漏率也为"零"。

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

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。

磁性液体往复运动密封耐压公式的理论研究

为了正确得出和验证磁性液体往复运动密封耐压公式，研究了磁性液体往复运动密封中磁性液体的运动机理，利用有限元法分析了密封件的磁场分布及静止耐压能力。利用磁性液体动力学的Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程与电磁学中的麦克斯韦方程联立推导了磁性液体往复运动密封的耐压公式。在往复运动密封试验台上验证了转速、行程等参数对密封耐压能力的影响。

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。

磁流体对气体和液体耐压能力的对比研究

对比研究磁流体用于密封气体和密封液体的耐压性能。从理论上推导磁流体密封耐压公式,分析磁流体与被密封介质速度差对密封性能的影响,设计出可用于密封水的磁流体密封结构,并搭建直立式磁流体密封试验台。结果表明:磁流体用于静密封水时的耐压值接近用于静密封气体时的耐压值,且耐压值均随密封间隙的增大而降低。磁流体密封气体时的耐压能力一般不受转轴转速影响。磁流体用于密封水时,转轴转速高于临界值情况下耐压值明显下降。

磁性流体密封压差的数值计算

分析并简化了含磁性流体的磁场模型,以密封理论为基础,采用有限元法计算出磁性流体密封的磁场和等压线分布,进而计算出密封压差.分析了密封压差与磁性流体量的关系,给出了多级密封压差的计算方法,同时分析了转速对密封能力的影响.结果发现。

高黏度非牛顿磁性流体密封耐压性能分析

采用ANSYS分析软件对高黏度非牛顿磁性流体密封的磁场进行有限元数值模拟,通过得出的实际密封简化耐压公式计算该密封的耐压能力。结果表明:高黏度非牛顿磁性流体密封能力好于普通牛顿磁流体密封,且由于高黏度非牛顿磁性流体密封的磁极与转轴间隙可以更大,所以适用于轴径向跳动量大的场合,应用范围更广泛。

氮化铁磁性流体静态密封的研究(英文)

叙述了氮化铁磁性流体静态密封装置的设计原理、磁性流体静态密封承压能力分析和实验验证,成功地研制出“氮化铁磁性流体密封安全阀”,并取得磁性流体密封安全阀各种功能参数的测试结果。

磁性流体高压密封能力的计算与试验研究

本文根据磁性流体密封理论对磁性流体高压密封进行了密封能力的计算和试验研究,提出了单级与多级密封能力的计算方法,并且通过磁场的数值计算对密封能力进行了定量分析。所设计的多极-多级密封装置的密封压差可达1.4MPa。文章最后还对计算值与试验值之差异作了分析与探讨。

屈服应力对磁性液体密封性能的影响

磁性液体密封是磁性液体最成熟的应用。在应用中发现,随着时间的推移,静止放置的磁性液体密封的耐压都将升高;如果是旋转密封,启动扭矩将增大。实验测定了磁性液体密封的启动扭矩和密封耐压随静置时间的增大关系,分析了引起这一现象的原因,修正了磁性液体密封的耐压和扭矩公式。结果表明,磁性液体的屈服应力大小是影响磁性液体的密封耐压和启动扭矩增大的主要因素,屈服应力越大,磁性液体密封的耐压和启动扭矩越大。研究结果为减小磁性液体密封的启动扭矩提高磁性液体密封的耐压性能提供了实验和理论参考。

水压对磁流体水密封寿命的影响

为了探索在液体环境下磁流体密封的可行性,本文就水压对磁流体密封寿命的影响进行了研究。理论上推导出由水压引起的两种液体界面圆弧圆心角与界面处剪切力之间关系的解析表达式,设计、安装了密封液体用直立式磁流体密封试验台。在试验台上试验了三种水压下的磁流体密封寿命。理论和试验表明,密封寿命随水压升高而下降。水压为0.15MPa时的密封寿命与水压为0.05 MPa时的密封寿命相比下降明显。对液体环境下磁流体密封具有实用价值。

两种磁性液体密封结构耐压能力的比较

本文从实验和数值分析两个方面比较了对称型和非对称型两种磁性液体旋转密封结构的耐压能力大小。分析了导致这种结果的原因,指出非对称结构是更为有效的一种密封结构。

新型磁性液体微压差传感器的设计及耐压分析

传感器是磁性液体的重要应用领域之一。为弥补现有磁性液体微压差传感器的不足,设计了一种新型的磁性液体微压差传感器,该传感器的复合磁芯由磁导率高的1Cr13和永久磁铁构成,磁性液体被吸附在永久磁铁的端部形成环状起到润滑和密封的作用,敏感元件采用1Cr13,转换元件采用对称线圈。当磁芯进入线圈后,使得线圈电感发生变化,电桥电路输出明显的电压信号。在此基础上,提出了回复力的线性程度和磁性液体环的耐压能力决定了磁性液体微压差传感器的量程范围,并通过理论推导、仿真分析和实验研究的手段证明了磁性液体环的密封耐压能力能够满足磁性液体微压差传感器的测量要求。该传感器体积小、成本低、便于安装,具有很强的实用价值。

旋转轴磁流体静密封承压能力的理论研究

介绍了利用磁流体动力学、热力学理论,研究旋转轴磁流体静密封轴向承压能力的结果。推导出单级磁流体密封轴向承压能力的数学表达式为Δp=(μ0xm+1)MΔH。分析了磁流体密度、磁性能、密封结构对承压能力的影响,为磁流体密封结构的优化设计提供了理论依据。

磁流体密封压力及动密封粘滞功耗确定

磁流体密封技术具有无磨损、使用寿命长及适用于静动密封的特点 ,正被广泛应用于石油化工的泵、阀、釜及压缩机等领域。推导出了密封压力的计算方法 ,并分析了动密封的粘滞功耗。

磁流体密封压力与结构参数的确定

磁流体密封压力主要由间隙的磁通密度决定 ,结构参数对密封压力也有影响 .介绍了旋转密封结构按二维空间简化 ,并忽略足够远处的磁感应影响 ,导出密封压力公式 .通过实验 ,求出磁流体密封主要结构参数的选取范围 :磁隙 lg=0 .1～0 .3mm,磁极角 α=30°～ 4 5°,磁极宽 w=0 .4～ 1 mm,磁极高 h=1～ 2 .5mm.永磁体、导磁体的性能、体积和形状一定时 。