磁流体密封机理及工作条件

磁流体密封 杭州维科磁电技术有限公司 杭州维科磁电技术有限公司

  磁流体是把磁铁矿等强磁性的微细粉末(约100Å)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。

磁流体的组成

  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)。

磁流体的密封特性

  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。

磁流体密封的密封机理

  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。

磁流体密封工作条件

  磁流体密封在工作时会受到下列条件的限制:

  磁流体密封极限条件一: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。为保证密封高效,应选用蒸汽压低的载液,使蒸发损失为最小值。

  磁流体密封极限条件二: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。

  磁流体密封极限条件三: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1.333×10-7 Pa超高真空技术的要求。

  磁流体密封极限条件四: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。但考虑到磁流体密封温度和散热,周速应限制在60~80m/s,此时还要考虑极限耐压能力。