磁性流体水密封的实验研究

本文分析了磁性流体水密封的特殊问题，实验观察了不同磁性流体在水中的状态，根据疏水性质判定了油基磁性流体密封水的可行性。对两种密封装置进行了实验，高压密封装置的密封压差达到１．６ＭＰａ。     

高速大长径比搅拌轴微纳米磁流体密封性能研究

为了更好地解决高速大长径比搅拌轴密封可靠性的问题,根据微纳米磁性流体密封原理,设计了搅拌轴微纳米磁性流体密封结构,可解决因轴高速旋转摆动带来的密封难题.通过理论计算和实验研究表明所设计的高速大长径比搅拌轴微纳米磁性流体密封结构是可靠的.     

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。     

一种零泄漏密封技术-纳米磁性流体密封研究的进展

纳米磁性流体密封是一种新型密封技术，它具有零泄漏，无污染、无磨 损、寿命长，结构简单等其他密封方式所无可比拟的优点，介绍了纳米磁性流体密封的原理，磁场和密封压差的计算设计方法，密封能力的影响因素等问题的研究现状。对纳米磁性流体密封的市场前景作了展望，对其中存在的问题作了简要评述，并指出了它的发展方向。     

高黏度非牛顿磁性润滑脂密封的试验研究

针对牛顿型磁性流体密封的密封间隙较小、适用温度较低的不足,提出了对磁性流体载液的改进。采用高黏度非牛顿润滑脂作为磁性流体的载液,制备成以Fe3O4为磁性颗粒的磁性润滑脂。在试验台上实际测定了该磁性润滑脂用于密封时在不同工况和不同密封结构下的密封压力、密封处的温度,并对影响密封压力和密封处温度的主要原因进行了分析。结果表明,高黏度非牛顿磁性润滑脂密封比牛顿型磁性流体密封的承压能力更高,温度适用范围更广,密封间隙可以大大提高,并允许旋转轴存在一定量的径向跳动;通过调节内摩擦影响因素,可以降低密封处温度,延长使用寿命。     

磁性流体动密封失效机理分析

磁性流体密封是磁性流体应用的一个重要方面。虽然磁性流体密封在静态密封方面取得了很大的进展，但在动态密封尤其是动态密封液体方面的应用还处在研究阶段。要想在这方面取得突破，必须深入了解动密封失效的机理。该文就是基于这个目的在结合前人的成果和自己的研究的基础上从几个方面进行了探讨，以便更好的解决目前动态密封中存在的问题。     

用回归正交设计法建立磁极结构参数与磁性流体密封压差的经验公式

在磁性流体密封压差分析领域引入回归正交分析,采用回归正交设计得到了磁性流体密封的磁极结构参数与密封压差的回归经验公式,并对回归经验公式进行了简化。结果表明:回归经验公式计算结果与有限元模型计算结果和实验结果相差不大,能够满足工程上的应用需要。     

利用ANSYS进行磁性流体密封装置磁场设计

介绍了通用有限元软件ANSYS的一般功能，讨论了利用ANSYS软件对磁性流体密封装置的磁场进行有限元计算的一般步骤，详细描述了从创建物理环境到解后处理的全过程。通过磁性流体密封装置的设计实例说明，用ANSYS对磁性流体密封装置磁场计算以及结构参数优化具有一定的意义。     

大长径比搅拌轴微纳米磁性流体密封可靠性的研究

为了更好地解决大长径比搅拌轴密封可靠性的问题,根据磁性流体密封原理,研究设计了微纳米磁性流体密封结构,并进行了实验研究,证明了该方法对大长径比搅拌轴密封结构的可行性、可靠性和优越性。     

磁性润滑脂密封温升及功率损耗的实验研究

磁性润滑脂密封在运转过程中的温升对其使用寿命影响较大.针对这一问题,设计一种多级磁性润滑脂密封实验装置,通过实验研究密封介质压力、磁性润滑脂注入量、密封间隙及转速对磁性润滑脂密封温升的影响,分析不同转速下密封的功率损耗.结果表明:磁性润滑脂的径向截面形状以及剪切速率是温升的主要影响因素;在保证密封承压能力的前提下,适当减少磁性润滑脂注入量,增大密封间隙,可以减少磁性润滑脂的发热量;磁性润滑脂密封的功率损耗随转速升高而增大,且比理论计算结果大,因此在密封系统设计时应予以充分考虑.     

极齿关键参数对磁流体密封热特性影响的试验研究*

为探讨磁流体密封极齿参数对磁流体热特性的影响,利用传热学理论构建磁流体密封装置的传热计算模型,研究不同转速下密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度与磁流体温度的关系。在磁流体密封实验台上研究密封间隙、极齿宽度、极齿槽宽度和极齿高度对磁流体温度的影响,并利用模型计算结果对试验结果进行了验证。试验结果表明:随着密封间隙和极齿高度的增加,磁流体温度逐渐减小,呈负指数变化趋势;随着极齿宽度的增加,磁流体温度线性增加;随着极齿槽宽度的增加,磁流体的温度基本不变;密封间隙对磁流体温度影响最大,其次是极齿宽度和极齿高度,极齿槽宽度对磁流体温度基本没有影响。研究表明,在一定范围内适当增加密封间隙和极齿高度,适当减小极齿宽度,可以在一定程度上减小磁流体的发热量,提高磁流体密封装置寿命。     

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...     

磁流体液膜密封

本文在分析磁流体密封原理和机械密封原理的基础上，对磁流体液膜密封的理论问题进行探讨。利用Ｊ．Ｂ．Ｓｈｕｋｌａ方程进行了推导和计算，认为这种密封形式是可行和可控的。     

背向串联式磁性液体密封聚磁结构特性分析

背向串联式磁性液体密封的聚磁结构中有多个永磁环和极靴环交替相间排列,且相邻永磁环的极性彼此相反。采用ANSYS有限元软件对背向串联式磁性液体密封聚磁结构特性进行数值分析,分析永磁环厚度、极靴环厚度、密封间隙大小以及叠层环径向宽度等结构参数对密封间隙路径上的磁通密度分布特性的影响。结果表明,背向串联式磁性液体密封聚磁结构可以在相对有限的结构空间内,在其密封间隙路径上较好地形成强弱相间的周期性变化磁通密度分布;但是密封间隙路径上周期性出现的弱磁场区域内存在局部强磁场,不利于提高密封性能和结构紧凑性。     

高速大长径比压力反应釜搅拌轴微纳米磁性流体密封性能

高速大长径比压力反应釜搅拌轴密封性能问题一直是设计者与使用者研究的难题。该文根据磁性流体密封原理和微纳米特性，研究设计了一种能更好地满足高速大长径比压力反应釜搅拌轴密封要求的新型微纳米磁性流体密封结构，并通过实验对其相关参数进行了优化设计。实验研究证明，该方法为解决高速大长径比压力反应釜搅拌轴密封问题探索了一种新途径。     

Coaxial twin-shaft magnetic fluid seals applied in vacuum wafer-handling robot

Compared with traditional mechanical seals,magnetic fluid seals have unique characters of high airtightness,minimal friction torque requirements,pollution-free and long life-span,widely used in vacuum robots.With the rapid development of Integrate Circuit(IC),there is a stringent requirement for sealing wafer-handling robots when working in a vacuum environment.The parameters of magnetic fluid seals structure is very important in the vacuum robot design.This paper gives a magnetic fluid seal device for the robot.Firstly,the seal differential pressure formulas of magnetic fluid seal are deduced according to the theory of ferrohydrodynamics,which indicate that the magnetic field gradient in the sealing gap determines the seal capacity of magnetic fluid seal.Secondly,the magnetic analysis model of twin-shaft magnetic fluid seals structure is established.By analyzing the magnetic field distribution of dual magnetic fluid seal,the optimal value ranges of important parameters,including parameters of the permanent magnetic ring,the magnetic pole tooth,the outer shaft,the outer shaft sleeve and the axial relative position of two permanent magnetic rings,which affect the seal differential pressure,are obtained.A wafer-handling robot equipped with coaxial twin-shaft magnetic fluid rotary seals and bellows seal is devised and an optimized twin-shaft magnetic fluid seals experimental platform is built.Test result shows that when the speed of the two rotational shafts ranges from 0-500 r/min,the maximum burst pressure is about 0.24 MPa.Magnetic fluid rotary seals can provide satisfactory performance in the application of wafer-handling robot.The proposed coaxial twin-shaft magnetic fluid rotary seal provides the instruction to design high-speed vacuum robot.     

氮化铁磁性流体密封安全阀的研究

为解决受压设备上防超压弹簧安全阀存在的固有缺陷,将自行研制的氮化铁磁性流体应用在静态密封技术上,成功地研制出“磁性流体密封安全阀”,并于1999年获国家专利。2000年通过科技成果鉴定,本文叙述了目前使用弹簧安全阀的固有缺陷和自行研制的磁性流体密封安全阀的设计原理、性能参数的测试结果及实际运行的效果。     

水轮机主轴磁流体密封间隙流场关键参数研究

水轮机主轴磁流体密封装置间隙流场因工况和物理场的复杂性一直是磁流体密封研究难点。为研究水轮机主轴磁流体密封装置间隙内磁流体流动特性,建立主轴密封间隙流场数值模型并通过试验进行了验证;通过数值计算研究密封间隙、极齿宽度、极齿高度和极齿槽宽度对磁流体流动的影响。结果表明：极齿附近磁流体不受结构参数影响,基本保持不动;当密封间隙小于0.6 mm时,间隙内磁流体基本不发生流动,当密封间隙超过该值后,极齿槽和永磁体附近磁流体随间隙增加流动加剧,速度线性递增;极齿槽和永磁体附近磁流体随极齿宽度递增流动减弱,速度先线性递减,在3.0~3.5 mm极齿宽度时急剧减小,最后趋于稳定;随着极齿高度和极齿槽宽度逐渐增加,极齿槽和永磁体附近磁流体流动会减弱,极齿槽附近磁流体速度在极齿高度为1.0~3.5 mm和极齿槽宽为3.0~12 mm速度急剧减小,最后趋于稳定,而永磁体附近磁流体速度一直呈线性递减。     

典型磁流体密封结构磁场有限元分析

采用ANSYS有限元分析软件进行了较大密封间隙的典型三极齿磁流体密封结构的磁场有限元分析，并将密封间隙的磁通密度分布分为轴向和径向分别进行分析和讨论，结果表明：在靠近导磁轴的一侧，中间极齿附近磁通密度差值远小于靠近极齿侧的差值；同时密封间隙处存在显著的、会造成磁性液体纳米粒子浓度梯度分布的径向磁通密度梯度。这两个效应使靠近导磁轴一侧的区域成为密封截面上最薄弱环节，是造成较大密封间隙的磁流体密封性能下降的主要原因。     

新型磁流体密封圈的仿真及试验研究

采用对永久磁铁进行径向充磁的方法设计了新型磁流体密封圈,介绍了新型磁流体密封圈的结构和工作原理,利用磁场有限元分析方法对采用径向充磁和轴向充磁的磁流体密封圈的磁场分布进行了分析,给出了磁流体密封圈的磁场分布图,进行了耐压能力的估算及特性的仿真研究,并分别对两种密封圈进行了试验研究,对采用一级、二级、三级磁极的磁流体密封圈进行了试验比较,给出了试验曲线和仿真计算曲线。试验结果表明,永久磁铁采用径向充磁的磁流体密封圈比采用轴向充磁的磁流体密封圈结构简单,体积小,耐压能力高。