磁流體真空動(dòng)密封原理及密封方式
磁流體也稱為鐵磁流體或磁液。它是將摻入到載液中的鐵磁性微粒(<10nm)用分散劑均勻地分散,使成為某種具有流動(dòng)性的懸浮狀的膠態(tài)液體。組分材料概況如表4所示。這種液體具有在通常離心力和磁場(chǎng)作用下即不沉降和凝集又能使其本身承受磁性可以被磁鐵所吸引的特性。
磁性流體密封就是利用磁流體在外加磁場(chǎng)作用下具有承受壓力差的能力而實(shí)現(xiàn)的。其原理如圖40所示。
圓環(huán)形永久磁鐵1,極靴2和轉(zhuǎn)軸3構(gòu)成磁性回路;在磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下,把放置在軸與極靴頂端縫隙間的磁性流體4加以集中,使其形成一個(gè)所謂的“O”形環(huán),將縫隙通道堵死而達(dá)到密封的目的。
圖40:磁流體的密封原理及其密封方式
這種密封方式可用于轉(zhuǎn)軸是磁性體(圖40b)和非磁性體(圖40c)兩種場(chǎng)合,前者磁束集中于間隙處并通過轉(zhuǎn)軸而構(gòu)成磁路,而后者磁束并不通過轉(zhuǎn)軸,只是通過密封間隙中的磁性流體而構(gòu)成磁路。
在真空轉(zhuǎn)軸動(dòng)密封技術(shù)中,磁性流體轉(zhuǎn)軸動(dòng)密封技術(shù)具有零泄漏、無固體摩擦、能耗小、無機(jī)械磨損、壽命長(zhǎng)、適于傳遞高轉(zhuǎn)速(最高可達(dá)120000r/min)等優(yōu)良性質(zhì)。如果采用低蒸氣壓的磁性流體,可用于10-7Pa以上真空度的真空設(shè)備。但應(yīng)指出的是,由于磁性流體在高溫下性能不穩(wěn)定,所以磁性流體密封裝置的通常工作范圍為-30~120oC,轉(zhuǎn)軸在過高或過低溫度下工作時(shí)必須采用冷卻或升溫措施,從而導(dǎo)致密封裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜化。