磁流體密封原理及性能參數(shù)
圖29.9-2中，圓環(huán)形永久磁鐵1，極靴2和轉(zhuǎn)軸3所構(gòu)成的磁性回路，在磁鐵產(chǎn)生的磁場作用下，把放置在軸與極靴頂端縫隙間的磁流體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。這種密封方式可用于轉(zhuǎn)軸是磁性體（圖29.9-2b）和非磁性體（圖29.9-2c）兩種場合。前者磁束集中于間隙處并貫穿轉(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流體而構(gòu)成磁路。
圖29.9-2 磁流體的密封原理及其密封方式
a）剖視圖；b）、c）剖面圖
1—永久磁鐵；2—極靴；3—旋轉(zhuǎn)軸；4—磁流體
由于磁流體密封中，磁流體會有損耗，可考慮設(shè)置磁流體補(bǔ)給裝置。因工作中溫度升高會影響密封的耐壓能力，故需裝設(shè)冷卻水槽。
圖29.9-3為磁流體密封破壞過程示意圖。當(dāng)兩則無壓差時(shí)，極靴處密封液環(huán)保持正常形狀（圖a）；當(dāng)兩則有壓差時(shí)，密封磁流體呈凹截面，但仍能保持正常形狀（圖b）；當(dāng)兩側(cè)壓差增大到大于磁流體密封的承載能力時(shí)，密封液環(huán)先開始變形（圖c），然后迅速形成穿孔（圖d），此時(shí)被密封介質(zhì)通過針孔流到下一級。如果不斷地增加壓差，則密封液環(huán)遭到破壞（圖e）；如果被密封介質(zhì)通過針孔流到下一級，下一級壓力增加，壓差減小，針孔愈合（圖b）。因此，多級磁流體密封具有一定的破壞壓力和恢復(fù)壓力。為安全起見，通常使工作壓力小于各級恢復(fù)壓力的總和，即要具有一定的備用級。
圖29.9-3 密封及密封破壞
a）密封不受壓；b）密封受壓；c）密封受壓增強(qiáng)；d）密封穿孔；e）密封破壞
2.1 密封的耐壓能力
磁流體密封中，當(dāng)聚焦結(jié)構(gòu)（極靴）達(dá)到磁飽和時(shí)，間隙磁場強(qiáng)度可達(dá)（1.19～1.587）×106A/m。由于磁流體作為流體狀態(tài)在磁場內(nèi)服從修正的伯努利方程
式（29.9-1）可以預(yù)計(jì)單級密封的耐壓能力，當(dāng)外加磁場強(qiáng)度很大時(shí)可近似地取
