設(shè)計(jì)磁流體密封

而磁流體密封技術(shù)是一種新的密封技術(shù)，具有長(zhǎng)、量低、磨損少、在中輸入2MPa壓力的海水，模擬船舶艉軸帶動(dòng)螺旋槳在中旋基液的磁流體分別進(jìn)試，分析不同基液的磁流體的密封性能。thatithasabigshafttubediameter,andthereismorelateralandaxialInourcountry，theshipapplicationofthe"oil-lubricatedsternrubberringshaftseal"startedtobeusedontheshipintheearly1960s.Alongwiththeappearanceofalargerandhigh-speedships,ithasbeendamagedmoreandmoreseriously.ThetechnologyofMagneticFluidSealisanewmethodofseal，andithasalotofadvantages，suchasalonglife,lowrevealty,wearandtear,simplestructure,suitableforthesealinghighspeedrevolveansoon.Thereforet’saidealmethodforShiptailshaftseal.Tailshaftisdesignedonthebasicachievementsofformerstudies.ItwillbeusedtocarryonsoundingoutresearchontheShipTailshaftSealwithmagneticfluid.Themainlyresearchandrelativeresultsasfollowing:CertainthetotalprojectoftheshiptailshaftsealwithmagneticDesigntheimitateequipmentofmagneticfluidsealofShiptailshaftaccordingtothepressureofseal.yseandcomputethedeviceofequipmentforsealing,anddeducetheequationofanti-pressureofthemagneticfluidseal.MakeuseofanexperimentdatatoysistheimpactfactoroftheabilityofShiptailshaftseal.DrawaassemblediagramandsparepartsdiagramsoftheimitateequipmentofmagneticfluidsealofShiptailshaft.Keywords:Magneticfluidseal;Equationofanti-pressure;Theequipmentforsealing1密封實(shí)驗(yàn)裝置電的選密封實(shí)驗(yàn)裝置傳構(gòu)的設(shè)第四章1章緒論減振、冷卻等領(lǐng)域逐步們所認(rèn)識(shí)，磁流體在密封領(lǐng)域的應(yīng)用也逐漸受到哈爾濱工程大學(xué)高級(jí)工程師孫、趙長(zhǎng)發(fā)、工程師邊培榮等將磁流磁流體在靜態(tài)時(shí)不具備磁性，僅在外加磁場(chǎng)作用時(shí)，才磁性，磁磁流體的種類可按磁性微粒的種類和載液的種類進(jìn)行分類。按磁性微粒的種類分有:①鐵鹽酸系Fe3O4，MeFe2O4,(MeCo,Mn,Ni)等;②金Ni,Co,Fe等金屬微粒及其合金(Fe-Co,Ni-Fe);③氮化鐵系等。C),蒸發(fā)量<10-6(g/cm2.h),Fe3O410-50nm。成磁性液體“O”型密封環(huán)，把間隙鎖住，從而實(shí)現(xiàn)密封，如圖1.2.3-1:封時(shí)的真空度可達(dá)10-11Pa}磁流體密封件一般要求其耐壓能力超過(guò)0.2MPa。損，發(fā)熱低，功率損耗極小，傳輸效率幾乎達(dá)100傳遞速度高:磁流體密封裝置具有高速運(yùn)轉(zhuǎn)的潛力，可傳遞密封失效，只要元件功能正常，一般可在現(xiàn)場(chǎng)用較短的時(shí)間就能修復(fù)。 以及在失重狀態(tài)下宇宙飛船液體的固定問(wèn)題。此后磁流體技術(shù)逐漸1966年 1999年，等人論述并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了防液體密封的承壓機(jī)理和失效機(jī)制。磁流體材料的穩(wěn)定性，即某種磁流體與某種被密封液體間的互不后的修復(fù)過(guò)程，了導(dǎo)致磁流體密封破裂的因素對(duì)自修復(fù)的影響程度。的氣體動(dòng)密封，廣泛應(yīng)用于X一射線轉(zhuǎn)靶衍射儀、單晶爐、大功率激光器、計(jì)體加工、光學(xué)纖維、激光器、x射線裝置、熱處理設(shè)備、硅單晶多晶爐和航 織工業(yè)中，磁流體隔封用來(lái)保護(hù)電軸承免受纖維污染。在機(jī)床中磁通的環(huán)境磁流體密封壓力小于5x105Pa,溫度小于80OC，轉(zhuǎn)速小于5000r/min，目前已經(jīng)有使用超過(guò)8年無(wú)泄漏的。第2章磁流體密封實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)由永磁材料制成的磁環(huán)沿軸分布；每各吸附一塊由45#鋼制成N-N、S-S電通過(guò)一級(jí)V帶傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)電的，這種方案較易實(shí)現(xiàn)，其D=110mmd=8mm正上方開出一個(gè)高壓表孔，倉(cāng)后壁開出一個(gè)泵管孔與4MPa搖泵相聯(lián)。1電2V帶傳動(dòng)3密封殼體4模擬船舶艉軸5螺旋 67溢流閥8密封壓力： 色膠3# 水密度6269套筒、轉(zhuǎn)軸、及磁極材料的選擇：由磁流體密封原理可以知道，磁力線經(jīng)過(guò)磁環(huán)、磁極、轉(zhuǎn)軸形成一個(gè)磁回路，為了避免磁力線經(jīng)過(guò)套筒的損耗，因此套筒的材料，應(yīng)該選擇非導(dǎo)磁材料，本文所采用的是青銅材料，它是非導(dǎo)磁材料，而且加工性能較好。轉(zhuǎn)軸及磁極選擇45#鋼，這種材料的導(dǎo)磁率2T鐵的磁導(dǎo)率比45#鋼更高，但是純鐵的加工性能極差，不易加工，因此本文選用磁極齒型及密封間隙：通過(guò)磁極兩種齒型的磁導(dǎo)率分析，可以得出梯形齒型的磁導(dǎo)率比矩形齒型的高，因此，本文選擇梯形齒型。為了提高密0.05-0.15mm之0.1mm。1）1.5，即設(shè)計(jì)密封壓力為實(shí)際需要密封壓力0.1mm應(yīng)強(qiáng)度，而軸的橫截面積為S,而通過(guò)軸上的設(shè)計(jì)磁通為

4BS124=5.02×10-設(shè)計(jì)磁環(huán)磁通m:漏磁系數(shù)Kf1.30的比例選擇磁環(huán)磁通m=1.20=1.2×1.3×5.02×10-=7.83×10-密封間隙處的設(shè)計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度:為了保證密封間隙處的磁感應(yīng)強(qiáng)度單磁極的最大密封級(jí)數(shù)Sq=1.5×10-3每齒密封需要的磁通1.2BqSq11.2BqSq1.25(1.20.3)(1.510320104=4.210- n 4.211.95P1L3Tmax2/其中Ｌ是磁極的齒寬 模擬艉軸的直徑 BgHgAg＝4.2×10-

P1.5103330%4.21012 Pmax=2n需要的磁回路個(gè)數(shù)即磁極對(duì)數(shù)m 稍大(比如大10mm)。為了減小軸向尺寸和磁回路的長(zhǎng)度，磁環(huán)的厚度最好磁環(huán)的軸向橫截面積S7.83 =6.75×10- 4Sr46.75104Sr46.75104(30103=41.4×103的配合關(guān)系可以得知套筒的直徑為48mm。密封磁極的長(zhǎng)度L1L=2n×h=2×12×1.5×10-1=36×10-軸承的間距L2=L1/2.5=36×103/2.5=14.4×10-密封套筒的長(zhǎng)度L=6L1+L2其中是L3磁環(huán)的厚度，L4是密封軸與軸承的距離密封實(shí)驗(yàn)裝置電的選n=600r/min（這個(gè)轉(zhuǎn)速是水面艦船主推常規(guī)轉(zhuǎn)速550W、同步1500r/minY801-4Y系列三相異步電。確定傳動(dòng)比i：i=

=1500密封實(shí)驗(yàn)裝置傳構(gòu)的設(shè)1）確定計(jì)算功率Pc式中PPc=0.6655kWn=1500r/minV的帶型為A選取帶輪基準(zhǔn)直徑d1和d2,驗(yàn)算帶速由于d1小，則帶傳動(dòng)外廓尺寸小，d1但過(guò)小，彎曲應(yīng)力b1過(guò)大，故帶輪直徑應(yīng)予以限制，設(shè)計(jì)時(shí)滿足d1dmin，并符合基準(zhǔn)直徑系列。d1=75則d2=id1(1V=d1×n=3.14×0.075×2.5確定中心距a和V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度L0.7（d1d2a02(d1d2計(jì)算178.5a0a0取250即可滿足要求。第三章密封實(shí)驗(yàn)裝置的磁場(chǎng)分析與耐壓公式的推設(shè)密封角為，密封間隙為，齒厚為L(zhǎng)，齒距為h，齒槽的磁導(dǎo)為Pc，設(shè)齒邊到軸的距離為ytg()對(duì)應(yīng)于沿軸向的微小單元x，5-2(b)，Sx(2所以對(duì)應(yīng)于X，齒邊的有效微小單元磁導(dǎo)Pc

Sx0(20

h/

h/Pcdx

0(2y)

Pc

tg( 2htg()2lntg( lntg( 本文的參數(shù)如下，b=0.2mm;=600;L=l.5mm;h=1.5mm;

Pc=15.Latg()2Sa1[2tg()h2]((h 將參代入公式得P(2)L

Pb=15.3R=

∥1∥

故密封間隙的磁阻

R=N

=(LhL/ R=1Pq=1

磁路進(jìn)行求解，計(jì)算出密封間隙的磁通和磁壓降Fg，既而求出間隙內(nèi)的磁感B0 其中磁場(chǎng)強(qiáng)度為Bmax0Bmax 在極限狀態(tài)下，磁性流體密封環(huán)高壓側(cè)的邊界上的次感應(yīng)強(qiáng)度為Bmax，而低壓側(cè)（即距離密封軸的間隙較大處）的磁感應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)小于Bmax，可以將其PmaxMsPmax0.8Ms

0g0F g12

P1maxMs(BmaxBminPmaxNMs(BmaxBmin這個(gè)公式的推倒過(guò)程明確，但是該公式中的最大和最小磁壓降Bmax、Bmn的計(jì)算很復(fù)雜，需要通過(guò)試探法或者圖解法求解，下面簡(jiǎn)單介紹試探法是先假定一個(gè)密封間隙的磁通g 進(jìn)行計(jì)算，直到兩者的數(shù)值比較接近，這時(shí)的磁壓降Fg才是有效值。 MsHmax(1Hmin)107 其中，Ms磁流體的飽和磁化強(qiáng)度;HmaxHmin:分別是密封間隙中的最大、bz=(4- h b0g:密封間隙;b0:齒寬;bz:齒槽寬;h:齒槽深1(bo/1(bo/H（1）2000年，等人從液體與固體界面之間的關(guān)系，以及它們之力作為附加的引力的新思路基礎(chǔ)上，提出了磁表面張力新概念，為研認(rèn)為是磁場(chǎng)使液固界面的分子加大而造成的。（2）但是也另外一種觀點(diǎn)。這種觀點(diǎn)認(rèn)為，表面張力的增大，可能是因?yàn)榇判晕⒘Ｔ诰鶆虼艌?chǎng)下的規(guī)則排布，形成比較致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使。磁流體密上的磁性鏈也越來(lái)越緊密，逐漸形成一個(gè)對(duì)密封有很大貢獻(xiàn)的密。形成密 但單靠密還是不能提供