研究磁性液体密封机理的实验装置

摘要

本发明公开了一种研究磁性液体密封机理的实验装置，属于机械工程密封技术领域，特别适用于磁性液体密封机理的实验研究。该装置的圆环形磁铁(1)的内圆与透明玻璃管(2)外圆套联，玻璃管的两端用第一、第二橡胶塞(7、8)密封；圆环形磁铁安装在塑料支架(10)上；磁性液体(3)悬浮在圆环形磁铁与玻璃管套联部位的玻璃管的内孔中；第一气压计(4)通过管路与透明玻璃管内，磁性液体上部的空间相通，密封固定在第一橡胶塞上；第二气压计(5)通过管路与玻璃管内，磁性液体下部的空间相通，密封固定在第二橡胶塞上；气体加压装置(6)通过管路及其管路上的阀门(9)与玻璃管内，磁性液体上部的空间相通，并密封固定在第一橡胶塞上。

说明书

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机理的实验研究。

背景技术

现在磁性液体密封机理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，究竟磁性液体密封的极齿之间的压力差是如何产生的，还不能通过确切的实验进行观察及验证。

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机理的实验装置。

本发明解决其技术问题的技术方案：

一种研究磁性液体密封机理的实验装置，其特征在于，该装置包括：圆环形磁铁、玻璃管、磁性液体、第一气压计、第二气压计、气体加压装置、第一橡胶塞、第二橡胶塞、阀门、支架。

圆环形磁铁的内圆与透明玻璃管外圆套联，玻璃管的两端用第一、第二橡胶塞密封；圆环形磁铁安装在塑料支架上。

磁性液体悬浮在圆环形磁铁与玻璃管套联部位的玻璃管的内孔中。

第一气压计通过管路与透明玻璃管内，磁性液体上部的空间相通，并密封固定在第一橡胶塞上。

第二气压计通过管路与玻璃管内，磁性液体下部的空间相通，并密封固定在第二橡胶塞上。

气体加压装置通过管路及其管路上的阀门与玻璃管内，磁性液体上部的空间相通，并密封固定在第一橡胶塞上。

所述的圆环形磁铁的内径为2～3cm，圆环形磁铁的外径为20～30cm，厚度为2～3cm。

玻璃管的外径为2～3cm，玻璃管的内径为1～2cm。

所述的磁性液体的厚度为1～2cm。

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中的状态进行实际的观察和磁性液体两侧的气压进行测量，研究磁性液体密封时两侧气压的传递过程和传递速度和气体加压到使磁性液体密封失效机理和破坏形式，从而在实际密封设计中采取相应的预防和改进措施。设备简单、数据测量准确。

附图说明

图1研究磁性液体密封机理的实验装置结构图。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步说明。

实施方式一

一种研究磁性液体密封机理的实验装置，见图1，该装置包括：圆环形磁铁1、玻璃管2、磁性液体3、第一气压计4、第二气压计5、气体加压装置6、第一橡胶塞7、第二橡胶塞8、阀门9、支架10。

圆环形磁铁1的内圆与透明玻璃管2外圆套联，玻璃管2的两端用第一、第二橡胶塞7、8密封；圆环形磁铁1安装在塑料支架10上。

磁性液体3悬浮在圆环形磁铁1与玻璃管2套联部位的玻璃管2的内孔中。

第一气压计4通过管路与透明玻璃管2内，磁性液体3上部的空间相通，并密封固定在第一橡胶塞7上。

第二气压计5通过管路与玻璃管2内，磁性液体3下部的空间相通，并密封固定在第二橡胶塞8上。

气体加压装置6通过管路及其管路上的阀门9与玻璃管2内，磁性液体3上部的空间相通，并密封固定在第一橡胶塞7上。

所述的圆环形磁铁1的内径为2cm，圆环形磁铁1的外径为20cm，厚度为2cm。

玻璃管2的外径为2cm，玻璃管2的内径为1cm。

所述的磁性液体3的厚度为1cm。

圆环形磁铁1的材料为钕铁硼。

支架10由塑料制成。

第一气压计4和第二气压计5，采用活塞气压计KY-6测量范围：(0.1～6)MPa。

气体加压装置6采用KY2001D型手动气体压力源，压力范围：-0.098MPa～0～10MPa。

实施方式二

实施方式二和实施方式一的区别：

所述的圆环形磁铁1的内径为3cm，圆环形磁铁1的外径为30cm，厚度为3cm；

所述的玻璃管2的外径为3cm，玻璃管2的内径为2cm。

所述的磁性液体3的厚度为2cm。

所述的圆环形磁铁(1)的内径为2～3cm，圆环形磁铁(1)的外径为20～30cm，厚度为2～3cm；

玻璃管(2)的外径为2～3cm，玻璃管(2)的内径为1～2cm。所述的磁性液体(3)的厚度为1～2cm。

研究磁性液体密封机理的实验装置的装配过程：

圆环形磁铁1的内圆与透明玻璃管2外圆套联，玻璃管2下端密封安装第二橡胶塞8，第二气压计5通过管路密封连接在第二橡胶塞8。

圆环形磁铁1安装在塑料支架10上；

将磁性液体3沿玻璃管2的内壁注入，在玻璃管2上端密封安装第一橡胶塞7，气体加压装置6通过管路及管路上的阀门9与第一橡胶塞7密封连接。

第一气压计4通过管路密封连接在第一橡胶塞7。

工作过程：

记录第一气压计4上显示的磁性液体3上部空间的初始压力。

记录第二气压计5上显示的磁性液体3下部空间的初始压力。

打开阀门9，启动气体加压装置6，直至磁性液体3密封破坏，在此过程中，每加压0.5个大气压，关闭阀门9，记录两个气压计数值，当磁性液体3密封破坏时，关闭阀门9，记录此时两个气压计数值。分析两个气压计数值，搞清楚磁性液体密封两端介质的传递过程和传递速度。

在加压过程中，观察玻璃管内磁性液体3的流动情况及密封破坏时的气压值，搞清楚气体加压使玻璃管内磁性液体3破坏机理和破坏形式，从而在实际密封设计中采取相应的预防和改进措施。