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· 电气技术与自动化 · 李钢，等 ·磁流变恒矩器密封机制研究 磁流变恒矩器密封机制研究 李钢 。孙字 (1．南京理工大学。江苏 南京 210094；2．南京工程学院，江苏 南京 211167J 摘 要：利用磁流变液的优异特性 ，建立非接触式磁密封机制。使用有限元仿真对磁场加以分 析 ，并建立磁密封理论耐压能力计算方法。表明磁密封具有高可靠性，超长维修间隔时间，摩 擦小，效率高 ，无方向性的优势。 关键词 ：磁流变液 ；磁密封；有限元；耐压能力 中圈分类号：TH12；TM50 文献标志码：B 文章编号 ：1671-5276(2011)03-0145-03 StudyofSealingM echanism ofM agneto-rheologiealTorqueConverter LIGangr．SUN Yu (1．NanjingUniversityofScienceandTechnology，Nanjing210094，China； 2．NanjingInstituteofTechnology，Nanjing211167，China) Abstract：Inthemagneto—rheologicaltorqueconverter，basedonthegoodcharacteristicsofmagne~ rheologicalfluid．anew non- contactsealingmechanism jsdeveloped．Electromagneticfiniteelementanalysisisutilizedtosimulateandanalyzethemagneticcir· cult．andtheformulaofseaIpressureiSpresented．Itshowsthatascomparedwithtraditionalsealingmechanism ，thismagneto—rheo· logicalfluidsealingarrangementhasitssignificantadvantagesofhigherreliability，longerintervaltimeofbreakdownmaintenance， lowerfrictionandhigherefficiency． Keywords：magnetotheologicalfluid：magneto-rheologicalfluidsealingarrangement；finiteelementanalysis；sealpressure 间接接触 ，是具有高度可靠性 ，超长使用寿命的新型密封 0 引言 ， 机制。 磁流体密封最初美国人为了解决宇航服可动部分的 磁流变恒矩器是一种利用智能材料磁流变液的独特 真空密封以及在失重状态下宇宙飞船液体燃料的固定问 性能而研发的新型传动装置，其输出转矩可以通过调节电 题而提出。此后逐渐被人们所认识，其研究应用一直是世 流获得精确控制。特别适用于对输出转矩有特殊要求的 界各国十分关注的前沿课题。在我国，李明生等人做了关 场合。比如柔幅材料收卷过程中的张力控制 ，欲保持材料 于磁流体密封在水泵中的应用实验研究。张世伟等人论 上卷张力恒定 ，则必须使收卷辊转矩随幅卷直径增大成 比 述并用实验验证了防液体密封的承压机理和失效机制。 例对减小。过去常使用磁粉离合器来作为控制硬件。但 顾红等人通过磁流体密封水介质的试验，分析了磁流体密 磁粉离合器工作时处于干摩擦状态，发热严重 ，磁粉颗粒 封破裂后的修复过程。邹继斌 ，方先清等则对磁流体密封 易脱落，输出参数不稳定。无法满足超高速收卷下张力精 耐压计算方法作了研究。 密控制的要求。