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江蘇航燁能源科技有限公司
產地 | 國產 | 儀器種類 | 磁力攪拌器 |
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磁力耦合機械密封是一種利用磁性材料的磁場作用實現密封的裝置。其工作原理是通過磁環產生的磁場,使被磁化的磁性物質在兩個接觸表面之間形成一個穩定的磁隙,從而達到密封的效果。與傳統的機械密封相比,磁力機械密封具有更少的結構元件,因此結構更為緊湊,安裝也更為方便。
磁力耦合機械密封
磁力機械密封是一種利用磁性材料的磁場作用實現密封的裝置。其工作原理是通過磁環產生的磁場,使被磁化的磁性物質在兩個接觸表面之間形成一個穩定的磁隙,從而達到密封的效果。
與傳統的機械密封相比,磁力機械密封具有更少的結構元件,因此結構更為緊湊,安裝也更為方便。同時,由于磁力機械密封使用磁力代替彈性元件的彈性力,因此能夠克服由制造、安裝誤差以及工作過程中軸向位移帶來的影響,使接觸負荷變化小,密封界面接觸負荷分布均勻。這使得磁力機械密封裝置具有更高的工作能力(如溫度和壓差范圍),工作更可靠,磨損更低,壽命更長。
磁力驅動機構:電機軸連接到一組外部磁鐵。這些磁鐵產生旋轉磁場。
傳輸:該磁場在連接到泵軸的內部磁鐵組中感應出相應的磁場。
扭矩傳遞:外部和內部磁鐵之間的相互作用將旋轉扭矩從電機傳遞到泵葉輪,使葉輪旋轉并移動流體通過泵。
安全殼:安全殼通常由非磁性材料制成,將泵油與環境和磁耦合系統分開。該外殼可防止泵送的流體泄漏。
在磁流體密封中,在永磁鐵和轉軸之間充滿磁性流體,由于永磁鐵的磁性能效應和磁流體形成了磁場,使得磁流體在磁場作用的環境下,變成磁性環路形成O性密封圈到達密封的效果。并且此密封效果結構緊湊、摩擦率低、泄露量少,因而被廣泛應用于工業之中。由于磁性技術的發展,磁力油封開始有了應用。它因工作于低壓磁力密封的流體介質中,通過磁力來代替端面壓緊力,使得端面緊密貼合而達到密封效果;而且工作時間長,密封效果穩定,所以運用范圍得到很大的發展。
隨后,因磁性材料的發展,磁材料在磁傳動密封技術中的運用,使得密封在磁場的環境作用下,通過磁場力的作用傳遞旋轉動力,使密封端面保持無接觸狀態。但由于動力部件和從動部分用隔離套將介質與外環境隔離,從而實現了密封效果。但因其傳遞力矩小、轉速低等缺點而使得發展應用收到限制。隨著密封復雜工作環境的變化,隨后便發明了迷宮式磁力旋轉機械密封,它可以運用在高溫、高壓、高轉速的環境,同樣到達密封的效果,阻止介質的泄露。隨后便有了新型的非接觸式磁力機械密封,它以動態可控性來控制旋轉軸與設備之間的泄漏量,到達穩定的密封性能等優點獲得青睞。
因此,磁力機械密封在化工、石油化工、制藥等過程工業的機械設備中得到了廣泛的應用,特別適用于高溫、高壓、強腐蝕介質等苛刻工況。
磁力耦合機械密封基本機構和工作原理
在磁力油封端面結構中,密封由動環裝置、靜環裝置、彈性原件、推環、軸套組成。主要原理為帶磁性的動、靜環兩端面之間,形成兩相同引力對密封端面進行密封。當過激振動造成動環的偏移移動,則彈簧推動推環把靜環推回,保持動環與靜環的緊密貼合,保證了機械密封端面內流體介質不泄漏,從而到達密封的效果。
圖1磁力機械密封結構示意圖
1)—靜密封環:2)—線圈:3)—傳感器:4)—動密封環:5)—永磁結構體:6)—卡環:7)—固定銷:8)—密封圈:9)—軸套:10)—電磁鐵:11)—旋轉軸
圖2 磁力機械密封控制系統
新型磁力機械密封控制系統裝置在工作狀態下,軸套9帶動動環4進行旋轉運動。此時,線圈2通電產生電磁通,進而形成一個電場。這個電場作用于電磁鐵10,使其產生磁場。這一磁場對永磁結構體5產生大小相等但方向相反的排斥力。同時,兩靜止環1也對動環4施加大小相等但方向相反的電磁力。
當密封件受到外部干擾時,動環4可能會發生橫向偏移。例如,如果動環4朝靜環1的右側靠近,那么它與靜環1左側之間的間隙h1會變大,而與靜環1右側之間的間隙h2會變小。此時,傳感器3能夠感知到動環4的位置變化,并將這一位移信息轉換為反饋電壓Ux。這一反饋電壓與平衡位置的參考電壓Ur進行比較,計算出偏差控制電壓Ue。
隨后,控制調節器將控制電壓轉換成控制電流,并通過功率放大器將電流施加到線圈上。這樣,靜止環左側線圈的電流減小,而右側線圈的電流增大。這導致靜止環左側的電磁場減弱,而右側的電磁場增強。因此,靜止環左側對動環4的電磁力減小,而右側對動環4的電磁力增大。
由于靜止環左側對動環4的電磁力小于右側,動環4在兩側電磁力的合力作用下會向軸向偏移。最終,動環4會恢復到兩靜止環中間的位置,即零點位置。反之,如果動環4朝靜環1的左側靠近,也會發生類似的調節過程,使其回到中心位置。這種自動調節機制確保了磁力機械密封的穩定性和密封效果。
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