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磁流体原理


磁流体密封工作原理
摘自: 佳工机电网 作者: 佚名 添加日期: 2008-3-27 阅读次数: 195 1.磁流体 (1)磁流体的组成 1995 年由美国帕佩尔(Papell)发明的磁性流体,是把磁铁矿等 强磁性的微细粉末(约 100?)在水、油类、酯类、醚类等液体中进行稳定分散的一 种胶态液体。这种液体具有在通常离心力和磁场作用下,既不沉降和凝聚又能使其 本身承受磁性,可以被磁铁所吸引的特性。 磁流体由 3 种主要成分组成: ① 固体铁磁体微粒(Fe3O4); ② 包覆着微粒并阻止其相互凝聚的表面活性剂(稳定剂); ③ 载液(溶媒) (2)磁流体的特性 磁流体是一种叫胶体溶液。作为密封用的磁流体,其性能要求是:稳定性好,不 凝聚、不沉淀、不分解;饱和磁化强度高;起始磁导率大;粘度和饱和蒸气低,其 他如凝固点、沸点、导热率、比热和表面张力等也有一定的要求。 影响磁流体稳 定的主要因素有:微粒力度大小、表面活性剂和载液以及它们的合理配比。稳定性 是磁流体各种特性存在的前提。 2.磁流体密封的工作原理 圆环形永久磁铁, 极靴和转轴所构成的磁性回路, 在磁铁产生的磁场作用下, 把放置在轴与极靴顶端缝隙间的磁流体加以集中,使其形成一个所谓的“O”形环, 将缝隙通道堵死而达到密封的目的。这种密封方式可用于转轴是磁性体和转轴是非 磁性体两种场合。前者磁束集中于间隙处并贯穿转轴而构成磁路,而后者磁束比不 通过转轴,只是通过密封间隙中的磁流体而构成磁路。 3.极限条件 磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制: (1)蒸发。磁流体由磁性微粒、表面活性剂和载液 3 部分组成,载液的蒸发是决 定密封极限旋转频率和使用寿命的主要因素。因为密封是靠有限的磁流体工作的。 为此,应选用蒸汽压低的载液,使蒸发损失为最小值。 (2)温升。 温度升高会导致磁铁退磁和磁流体的蒸发。 因为温度升高, 粘度降低, 功率消耗也就降低,这是有利的一面。但是温度的、升高,磁饱和强度下降,也可 能使密封的耐压能力有些下降,因此,磁流体温度一般不应高于 105℃,否则应采 用冷却措施。 (3)极限真空度。磁流体密封极限真空度取决于载液的挥发度,用二脂润滑剂作 成的载液可满足 1.333×10-7Pa 超高真空技术的要求 (4)周速。一般磁流体密封适用于高周速 30m/s 以上的运转,无极限标志。但考 虑到温度和散热,周速应限制在 60~80m/s,此时还要考虑极限耐压能力。


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