磁性液体密封过程研究装置,属于机械工程密封技术领域,适用于科技馆、大中院校的磁性液体密封过程的实验研究。构成该装置的各部分连接:透明玻璃块(7)镶嵌并密封于外套(1)上;真空泵(14)通过管路及其上的阀门(15)与被密封的空间(16)连通,并密封连接在外套上;气压计(8)通过管路与第一极靴(4)的齿槽连通,密封连接在透明玻璃块上;依次将第一轴承(2)、带第二橡胶密封圈的第一极靴(4)、永磁铁(11)、带第一橡胶密封圈的第二极靴、第二轴承(3)安装在非磁性轴(9)上构成密封组件;将磁性液体(6)注入到永磁铁的外圆周上;将密封组件安装于外套内孔的凸台上,将法兰盘(10)固定在外套上,实现密封组件的轴向固定。
1.一种磁性液体密封过程研究装置,其特征在于,该装置包括:外套(1)、第一轴承(2)、第二轴承(3)、第一极靴(4)、第二极靴(5)、磁性液体(6)、透明玻璃块(7)、气压计(8)、非磁性轴(9)、法兰盘(10)、永磁铁(11)、螺钉(12)、第一橡胶密封圈(13)、真空泵(14)、阀门(15)、第二橡胶密封圈(17);上述各部分的连接:透明玻璃块(7)镶嵌并密封于外套(1)上;真空泵(14)通过管路及其上的阀门(15)与被密封的空间(16)连通,并密封连接在外套(1)上;气压计(8)通过管路与第一极靴(4)的齿槽连通,密封连接在透明玻璃块(7)上;将第二橡胶密封圈(17)嵌入第一极靴(4)内圆的凹形槽内,将第一橡胶密封圈(13)嵌入第二极靴(5)内圆的凹形槽内;依次将第一轴承(2)、带第二橡胶密封圈(17)的第一极靴(4)、永磁铁(11)、带第一橡胶密封圈(13)的第二极靴(5)、第二轴承(3)安装在非磁性轴(9)上,构成密封组件;将磁性液体(6)注入到永磁铁(11)的外圆周上;将密封组件安装于外套(1)内孔的凸台(18)上,通过螺钉(12)与外套(1)的螺纹连接将法兰盘(10)固定在外套(1)上,实现密封组件的轴向固定。
2.根据权利要求1所述的一种磁性液体密封过程研究装置,其特征在于,透明玻璃块(7)至外套(1)左端面的距离L3=L1+第一轴承(2)的厚度;L1等于外套(1)的左端面至凸台(18)的距离。
3.根据权利要求1所述的一种磁性液体密封过程研究装置,其特征在于,透明玻璃块(7)的长度L为15~20mm,宽度d为10~12mm。技术领域
本发明属于机械工程密封技术领域,特别适用于科技馆、大中院校的磁性液体密封过程的实验研究。
背景技术
现有的磁性液体密封过程的研究处于起步阶段,由于磁性液体为黑色,且其磁性液体密封装置的特殊环境,不能准确而且形象直观的对磁性液体密封过程进行实际的观察和测量,磁性液体密封过程包括:磁性液体密封的齿槽中的压强是如何变化的,磁性液体在注入过程中是怎样流动的,以及密封齿间隙中的磁性液体最终受压分布情况。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种研究磁性液体密封过程的实验装置。本发明解决其技术问题的技术方案:一种磁性液体密封过程研究装置,该装置包括:外套、第一轴承、第二轴承、第一极靴、第二极靴、磁性液体、透明玻璃块、气压计、非磁性轴、法兰盘、永磁铁、螺钉、第一橡胶密封圈、真空泵、阀门、第二橡胶密封圈;上述各部分的连接:透明玻璃块镶嵌并密封于外套上。真空泵通过管路及其上的阀门与被密封的空间连通,并密封连接在外套上。气压计通过管路与第一极靴的齿槽连通,密封连接在透明玻璃块上。将第二橡胶密封圈嵌入第一极靴内圆的凹形槽内,将第一橡胶密封圈嵌入第二极靴内圆的凹形槽内;依次将第一轴承、带第二橡胶密封圈的第一极靴、永磁铁、带第一橡胶密封圈的第二极靴、第二轴承安装在非磁性轴上,构成密封组件。将磁性液体注入到永磁铁的外圆周上;将密封组件安装于外套内孔的凸台上,通过螺钉与外套的螺纹连接将法兰盘固定在外套上,实现密封组件的轴向固定。所述的透明玻璃块至外套左端面的距离L3=L1+第一轴承的厚度;L1等于外套的左端面至凸台的距离。所述的透明玻璃块的长度L为15~20mm,宽度d为10~12mm。本发明的有益效果是:本发明能准确而且形象直观的对磁性液体密封过程:对磁性液体在密封组件安装到外套内孔的凸台上时,磁性液体的流动情况观察;齿槽中的压强变化进行测量;真空泵抽真空完成后,密封间隙中的磁性液体最终受压分布情况进行观察,为密封设计提供了依据。
附图说明
图1研究磁性液体密封过程的实验装置结构图。图2是研究磁性液体密封过程的实验装置的俯视图。图3是图1中A的局部剖面图。
具体实施方式
结合附图对本发明作进一步说明。一种磁性液体密封过程研究装置,见图1、2、3,该装置包括:外套1、第一轴承2、第二轴承3、第一极靴4、第二极靴5、磁性液体6、透明玻璃块7、气压计8、非磁性轴9、法兰盘10、永磁铁11、螺钉12、第一橡胶密封圈13、真空泵14、阀门15、第二橡胶密封圈17;上述各部分的连接:透明玻璃块7镶嵌并密封于外套1上。真空泵14通过管路及其上的阀门15与被密封的空间16连通,并密封连接在外套1上。气压计8通过管路与第一极靴4的齿槽连通,密封连接在透明玻璃块7上。将第二橡胶密封圈17嵌入第一极靴4内圆的凹形槽内,将第一橡胶密封圈13嵌入第二极靴5内圆的凹形槽内;依次将第一轴承2、带第二橡胶密封圈17的第一极靴4、永磁铁11、带第一橡胶密封圈13的第二极靴5、第二轴承3安装在非磁性轴9上,构成密封组件。将磁性液体6注入到永磁铁11的外圆周上;将密封组件安装于外套1内孔的凸台18上,通过螺钉12与外套1的螺纹连接将法兰盘10固定在外套1上,实现密封组件的轴向固定。所述的透明玻璃块7至外套1左端面的距离L3=L1+第一轴承2的厚度;L1等于外套1的左端面至凸台18的距离。所述的透明玻璃块7的长度L为15mm,宽度d为10mm或长度L为20mm,宽度d为12mm或长度L为18mm,宽度d为11mm均可。外套1采用导磁性材料如电工纯铁制成。轴9和螺钉12都是由非磁性材料制成,如不锈钢等。在第一极靴4和第二极靴5的内圆面上设置放置橡胶密封圈的槽;第一极靴4和第二极靴5的一侧各设一个凸台,凸台的作用是隔离磁路,防止磁性液体6吸附到第一轴承2和第二轴承3上,第一极靴4和第二极靴5选用电工纯铁。第一轴承2和第二轴承3型号相同。永磁铁11选用铷铁硼材料制成。密封间隙为0.1~0.2mm,极齿的齿宽是间隙的3~5倍,齿高是间隙的20~30倍,齿间距是间隙的20~25倍。气压计8型号选用采用活塞气压计KY-6测量范围:0.1~6MPa。真空泵14型号选用单级旋片真空泵XD-160。密封过程的研究:1.在密封组件安装到外套1内孔的凸台上时,通过透明玻璃块7观察磁性液体6如何从永磁铁11的外圆周上,被吸附到密封间隙的流动情况;2.密封组件安装完成后,记录此时气压计8上的数值;3.打开阀门15,启动真空泵14,使密封间隙16的真空度达到10barr以下,关闭阀门15;4.每隔20秒记录气压计8数值一次,直至气压稳定,观察密封间隙中的磁性液体6最终受压分布情况。通过分析气压计8的数值,可以搞清楚磁性液体6密封传递过程和传递速度。通过观察透明玻璃块7磁性液体6的流动情况及密封时的分布情况,可以判断磁性液体6耐压能力的高低和密封设计的优劣。