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低溫大直徑磁性液體密封裝置

本發(fā)明屬于機(jī)械工程密封技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于軍工、船舶、航海、航天航空等領(lǐng)域中溫度在-40℃下，密封軸徑大于160 mm的真空密封或正壓密封。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，現(xiàn)有磁性液體密封的方法不能適用于低溫大直徑條件，因此，提供一種低溫大直徑磁性液體密封裝置，使得低溫條件下大直徑密封件轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩從7kg?m降到3kg?m，滿足實(shí)際需要。本發(fā)明的技術(shù)方案：根據(jù)低溫、大直徑條件來(lái)設(shè)計(jì)磁性液體密封結(jié)構(gòu)和選擇磁性液體的物理參數(shù)。低溫大直徑磁性液體密封裝置包括：小端蓋、軸承、極靴、外套、軸套、永磁鐵、磁性液體、橡膠密封圈、調(diào)節(jié)墊片、大端蓋、螺釘。安裝時(shí)先將橡膠密封圈嵌入極靴中，然后把軸承、極靴、永磁鐵、極靴、軸承依次緊靠外套內(nèi)凸臺(tái)右側(cè)；將磁性液體均勻地注入軸套上的密封齒后，裝入上面已裝好的軸承、極靴、永磁鐵、極靴、軸承內(nèi)部，用螺釘將小端蓋固定在軸套上，接著將調(diào)節(jié)墊片和大端蓋依次裝在軸承右側(cè)，最后用螺釘相連外套和大端蓋，這樣小端蓋、軸承、極靴、永磁鐵、極靴、軸承、調(diào)節(jié)墊片、大端蓋之間相互壓緊，使密封裝置軸向固定，從而磁性液體在磁場(chǎng)的作用下吸附在密封齒的間隙中，形成可靠密封。本發(fā)明中使用磁性液體的基載液選用優(yōu)質(zhì)煤油或硅酸鹽脂類(lèi)或二脂類(lèi)，它們?cè)?40℃時(shí)仍具有良好的流動(dòng)性，磁性液體中磁性顆粒的粒徑小于5 nm，滿足低溫使用要求。本發(fā)明的有益效果是，由于軸套上設(shè)有密封齒及優(yōu)化的齒形參數(shù)，選用優(yōu)質(zhì)煤油或硅酸鹽脂類(lèi)或二脂類(lèi)的基載液和磁性顆粒的粒徑小于5 nm，實(shí)現(xiàn)了-40℃時(shí)的大直徑磁性液體密封，使轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩降低，泄漏率低于10-11pal·m3/s，使用壽命長(zhǎng)，而且裝配方法簡(jiǎn)單，克服了原有密封的弊端。

北京交通大學(xué) 2021-04-13

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