大功率电机磁性液体组合旋转密封理论与实验研究

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1、2014年10月润滑与密封0ct．2014第39卷第10期LUBRICAT10NENGINEERINGVol_39No．10DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．10．023大功率电机磁性液体组合旋转密封的理论及实验研究邢斐斐季君(1．北京机电院高技术股份有限公司北京100027；2．北京电子科技职业技术学院自动化工程学院北京100176)摘要：设计某装备中大功率电机用的牛顿型磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封。理论上推导2种磁性液体组合旋转密封时的耐压公式和摩擦功耗公式，表明耐压能力主要与密

2、封级数、磁场强度、磁性液体饱和磁化强度及磁性润滑脂屈服应力有关，磁性润滑脂的黏性损耗与转速的(2n+1)(其中／2为磁性润滑脂的流动指数)次方成正比。设计适用于大功率电机密封用的大间隙磁性液体及磁性润滑脂组合旋转密封结构，并在密封实验台上进行磁性液体密封耐压实验及磁性润滑脂旋转密封温度测试实验。验证理论分析的正确性及大功率电机磁性液体与磁性润滑脂组合旋转密封方式的可行性。关键词：磁性液体；磁性润滑脂；密封；大间隙中图分类号：TH136文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)10—108—6Theoretic

3、alandExperimentalStudyontheMagneticFluidCombinationRotarySealingofHigh-powerMotorXingFeifeiJiJun(1．BeijingMachineandElectricityInstituteHigh—TechCompanyLimited，Beijing100027，China；2．SchoolofAutomationEngineering，BeijingPolytechnic，Beijing100176，China)Abstract：The

4、rotarycombinationsealingcomposedofNewtonianmagneticfluidandmagneticgreasewasdesignedforahigh-powermotorofcertainequipment．Thepressureandfriction—powerformulaeoftherotarycombinationsealingwerededucedtheoretically．Itisshownthatthepressurecapacityismainlyrelatedwith

5、thesealingstage，magneticfieldstrength，magneticfluidsaturationmagnetizationandyieldstressofmagneticgrease，theviscousdissipationpowerofmag—neticgreasesealingisapproximateproportionaltothe(2n+1)powerofrotationalspeed(nistheflowindexofmagneticgrease)．Alargegaprotarys

6、ealingstructurethatissuitableforhigh-powermotorwasdesigned，andthepressurecapacityandtemperaturechangeexperimentsweremadeintheexperimentalstage．Theexperimentsprovethattheoreticalanalysisiscorrectandusingthecombinationsealingofmagneticfluidandmagneticgreaseinthehig

7、h—powermotorisfeasible．Keywords：ferrofluid；magneticgrease；sealing；largegap某装备大功率的电机来需要用氟利昂(Freon)菌、盐雾、腐蚀介质等影响因素。F113冷却，其对密封要求非常高，若采用传统的机大功率电机某些特殊的工作环境，要求其密封装械密封则尺寸过大，加工制造困难，且其工况决定了置必须保证在这些恶劣的环境下密封的可靠性，同材料的长期磨损大，密封寿命短；若采用非接触密时满足良好的散热要求及与蒸发冷却介质Fl13的物封，如迷宫、疏齿等结构，则泄漏

8、问题难以彻底解理和化学相容性要求，此外还应避免密封装置的复杂决，虽然在其寿命期内气体的泄漏率较低，但总的泄性。为解决大功率电机冷却介质氟利昂(F113)的漏率会不断地增加，而氟利昂(F113)对人类环境密封问题，需要采用新型的密封方式。会造成破坏。又由于大功率电机(额定功率MW级)磁性液体密封是一种新型的非接触型密封