磁流变液动密封装置密封特性研究*

李军强, 姜 与, 郭士杰

(河北工业大学 机械工程学院,天津 300401)

0 引 言

磁流变(magnetorheological,MR)液是一种可控流体，形态取决于外加磁场，无外加磁场时，为自由流动状态，在外加磁场作用下，则迅速由自由流动的状态转变为类固态甚至固态。并且，磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的，而且其流变后的剪切屈服应力与磁场强度具有稳定的对应关系。这一特性使得磁流变液在多个工程领域有着广阔的应用前景[1,2]。

利用磁流变液的流变特性，实现动密封是磁流变液的一种重要应用。典型的磁流变液密封装置磁回路由永久磁铁、极靴和转轴组成[3,4]。由于旋转式磁流变阻尼器的结构特点，适合应用磁流变液密封装置实现转轴的动密封。

尽管磁流变液密封装置在旋转式磁流变阻尼器中得到应用，但是，密封装置内磁流变液在密封区域的流动特性，以及密封区域的径向和轴向尺寸对密封效果的影响等问题仍有待研究。

针对以上问题，本文建立磁流变液密封装置实验系统，应用实验的方法对用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置密封特性进行研究，利用激光传感器进行检测[5,6]，并对实验结果进行分析。

1 磁流变液密封装置

1.1 密封装置结构

应用磁流变液密封装置的旋转式磁流变阻尼器结构如图1所示[7]。

图1 旋转式磁流变阻尼器

磁流变液密封装置通常成对使用，位于转轴两侧，其一侧与阻尼器内腔相通，另一侧固定。尽管阻尼器转子、定子具有多种类型的结构，但是应用于旋转式磁流变阻尼器的磁流变液密封装置结构类似，如图2所示。……