磁流體軸封結構型式及設計
(一) 總體結構型式
旋轉軸封按總體布置中密封間隙形式的不同,分為軸向密封(具有徑向間歐) 和徑向密封(具有軸向間隙) 兩大類。
磁流體軸向密封常見的結構型式按密封與軸承的組合關系分為三種。
密封位于兩軸承的前后,轉子屬于簡支支承,軸向尺寸一般較小,剛 度較大,極板與轉軸間徑向跳動較易保證,相應密封間隙可以小些,這樣便提高了密封的承 但需處理好軸承潤滑與所密封系統的相互影響。
它常用防外漏。密封位于兩支壓, 承的一側,軸承潤滑與所密封系統的相互影響較小,以及真空放氣等原因,常用于真空系統 的密封,因轉子懸臂支承,一般軸向尺寸較大,鑒于徑向跳動,則密封問除不能太小。
軸向密封若依軸承外圈的材料導磁與否,其結構出現兩種基本形式,磁流體徑 向密封有一般的端面密封和派生的磁流體離心密封兩種。
磁流體軸封按磁路結構(主要指磁環布置) 的不同,有下列幾種。
由一個磁環與一對極板構成的多級密封形式,為了提高承壓能力, 可增加密封級數,但這是有限的,因級數增加,極柢或間隙中的磁場及其分布變化。
增大磁體尺寸雖可提高承壓能力,卻使整個密封裝置尺寸變大,相應其密封間隙不能太小。
每個磁環與其對應的一對極板形成各自獨立的磁同路,其間用不導磁的隔墊隔開,各個極板上 只有一個密封齒。
多個磁環,按同性相斥方向中聯,磁環之間的極板作成兩級,則每個砒環仍可構成一磁回路, 在磁環之間的極板中產生很強的磁場,加強密封效果。
但因逆磁場方向排列永磁體,則需選用不易退 磁的稀上類永磁材料,成本較貴,并且裝拆時須小心碰撞。
(二) 極板密封齒型設計
極析是磁路的一部分,密封齒的形狀直按影響間隙磁場強度及其分布,影響承壓能力, 因此,齒型設計頗為重要。常見的密封極板齒型,也有將齒型加工在軸套上的。
(三) 級數及間隙選取
增加級數即增多液體“O" 型環,增多阻止泄漏的屏障。在一個磁環構成的磁路中,僅靠增加級數 提高承壓能力是有限的,級數(n)與承壓能力(ap) 的關系,開始承壓能力隨級數增多 而增加,約在7~14級基本不變,隨后級數增多,間隙中磁場及其分承壓反而下降。
研究表明: 間隙增大,增加密封級數給定,壓能力減小 礎體尺寸,承壓能力增大。承壓能力與密封間隙和磁體尺寸三者關系。
此外,密封處軸的徑向跳動應低于極板與軸之間的徑向間隙的25% 為宜。