磁流體密封的密封作用原理

2015-10-04 吳磊 中國石油潤滑油重點實驗室

  磁流體密封技術是一種新型的密封方式,它是指利用具有高飽和磁強度的磁流體來進行相關機械設備密封,由于磁流體本身是一種液態(tài)流體,具備液態(tài)流體的基本特性,以及具有磁性固體材料的磁性,磁流體密封技術就是利用磁流體對磁場的響應變化特性而來。下圖是一種典型的利用磁流體進行密封的裝置組成結構示意圖,磁流體密封主要由兩部分構成,即磁流體和經特殊設計的磁流體密封裝置,磁流體密封裝置包括導磁軸、磁極、不導磁座、軸承、永久磁鐵等部分,磁流體密封裝置的設計使之具有一定的磁場間隙,當磁流體注入磁場間隙時,在磁場間隙周圍磁場的作用下,由于磁流體本身的液態(tài)流動性以及磁性作用,磁場間隙會充滿磁流體磁場間隙的環(huán)形設計會讓磁流體在磁場間隙中形成一種特殊的“液體O形密封圈”,由于磁流體本身特性以及密封裝置的結構設計,該O形圈可以穩(wěn)定存在,對密封介質起到一種良好的密封作用,“液體O形密封圈”的形成除了和磁流體自身磁特性有關之外,還與磁場間隙磁場強度有關。

  實踐證明,為了提高整個密封裝置的密封效果和承壓能力,需要在磁流體密封結構中構成多個磁性回路,即多級磁流體密封結構,密封時存在壓差作用,當該壓差作用于“液體O形密封圈”之上時磁流體會略微移動,由于磁流體對外界磁場的響應作用,該“液體O形密封圈”具有保持和恢復原始狀態(tài)的特性,由此產生了對抗壓差的磁力,這就是磁流體的密封作用原理。

磁流體密封裝置組成結構示意圖

圖 磁流體密封裝置組成結構示意圖