磁流体密封的密封作用原理

2015-10-04 吴磊中国石油润滑油重点实验室

　　磁流体密封技术是一种新型的密封方式，它是指利用具有高饱和磁强度的磁流体来进行相关机械设备密封，由于磁流体本身是一种液态流体，具备液态流体的基本特性，以及具有磁性固体材料的磁性，磁流体密封技术就是利用磁流体对磁场的响应变化特性而来。下图是一种典型的利用磁流体进行密封的装置组成结构示意图，磁流体密封主要由两部分构成，即磁流体和经特殊设计的磁流体密封装置，磁流体密封装置包括导磁轴、磁极、不导磁座、轴承、永久磁铁等部分，磁流体密封装置的设计使之具有一定的磁场间隙，当磁流体注入磁场间隙时，在磁场间隙周围磁场的作用下，由于磁流体本身的液态流动性以及磁性作用，磁场间隙会充满磁流体磁场间隙的环形设计会让磁流体在磁场间隙中形成一种特殊的“液体O形密封圈”，由于磁流体本身特性以及密封装置的结构设计，该O形圈可以稳定存在，对密封介质起到一种良好的密封作用，“液体O形密封圈”的形成除了和磁流体自身磁特性有关之外，还与磁场间隙磁场强度有关。

　　实践证明，为了提高整个密封装置的密封效果和承压能力，需要在磁流体密封结构中构成多个磁性回路，即多级磁流体密封结构，密封时存在压差作用，当该压差作用于“液体O形密封圈”之上时磁流体会略微移动，由于磁流体对外界磁场的响应作用，该“液体O形密封圈”具有保持和恢复原始状态的特性，由此产生了对抗压差的磁力，这就是磁流体的密封作用原理。