柱塞泵用磁流体密封设计及优化

针对传统密封方式应用于往复密封存在磨损和泄漏的问题，以立式柱塞泵为研究对象，设计一种带有斯特密封的新型磁流体密封装置。利用有限元数值分析软件获得磁流体密封件间隙内磁感应强度分布，计算其理论耐压值，分析密封间隙、齿宽、齿高、槽宽等关键参数对密封压力值的影响，并运用响应曲面优化方法对其进行优化设计。结果表明：初设密封装置理论耐压值为0.483 MPa；密封压力值与密封间隙成反比，密封压力值随着齿宽、齿高、槽宽的增大先增大后减小。优化后各结构参数分别为密封间隙0.2 mm，齿宽0.627 mm，齿高1.01 mm，槽宽1.84 mm时，理论密封压力值为0.529 MPa，相比优化前提升了9.5%，且远高于实际应用密封压力值。