磁脂密封磁場(chǎng)與傳熱數(shù)值研究.pdf

1、采用低沸點(diǎn)液體介質(zhì)冷卻解決低轉(zhuǎn)速、高扭矩電機(jī)冷卻技術(shù)，是減少電機(jī)體積，提高電機(jī)效率較為有效的措施，尤其對(duì)我國(guó)大型電機(jī)石化行業(yè)，船用機(jī)械等可將龐大的減速箱去掉，極大地優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，降低設(shè)備成本。
　　 電機(jī)中冷卻液的密封成為該技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。傳統(tǒng)密封裝置很難達(dá)到要求，針對(duì)這種工作環(huán)境我們提出采用新型密封技術(shù)，即磁脂密封。不同間隙和不同齒形的密封結(jié)構(gòu)會(huì)影響磁場(chǎng)分布和密封耐壓能力；而轉(zhuǎn)軸和磁極的溫度場(chǎng)對(duì)密封壽命有至關(guān)重要的影響。

2、r>　　 本文首先采用ANSYS分析軟件，對(duì)磁脂密封不同結(jié)構(gòu)的模型進(jìn)行磁場(chǎng)的數(shù)值模擬，通過得出的實(shí)際密封簡(jiǎn)化耐壓公式計(jì)算陔密封的耐壓能力，結(jié)果表明：磁脂密封能力好于普通磁流體密封，且由于磁脂密封的磁極與轉(zhuǎn)軸間隙可以更大，所以適用于轉(zhuǎn)軸徑向跳動(dòng)量大的場(chǎng)合，應(yīng)用范圍更廣泛。研究表明，磁脂密封失效發(fā)生在什么位置是與密封間隙有關(guān)系的。雙斜齒的密封耐壓能力稍強(qiáng)，單斜齒次之，矩形齒稍弱；但三種不同齒形的耐壓能力相差不大。由于矩形齒加工工藝簡(jiǎn)單，性

3、能容易保證，因此在實(shí)際應(yīng)用中一般選用矩形齒；極齒寬度太大或太小都會(huì)降低密封能力。對(duì)于本實(shí)驗(yàn)裝置，極齒寬度取2～4mm較為合理；在一定范圍內(nèi)，不同的極齒高度對(duì)對(duì)密封壓差影響不大。
　　 建立了實(shí)驗(yàn)裝置的二維傳熱模型，并對(duì)該模型進(jìn)行數(shù)值求解，獲得轉(zhuǎn)軸、磁極和永磁鐵內(nèi)部的溫度分布，結(jié)果表明：受冷卻水的影響，冷卻水槽附近磁極溫度明顯低于轉(zhuǎn)軸的溫度；溫度最低處發(fā)生在與氟利昂接觸的內(nèi)側(cè)磁極，最低溫度為80℃；由于轉(zhuǎn)軸與磁鐵之間為空氣，導(dǎo)熱系