磁脂密封磁場與傳熱數(shù)值研究.pdf

1、采用低沸點液體介質(zhì)冷卻解決低轉(zhuǎn)速、高扭矩電機冷卻技術(shù)，是減少電機體積，提高電機效率較為有效的措施，尤其對我國大型電機石化行業(yè)，船用機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，降低設(shè)備成本。
　　 電機中冷卻液的密封成為該技術(shù)的一個關(guān)鍵點。傳統(tǒng)密封裝置很難達到要求，針對這種工作環(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)會影響磁場分布和密封耐壓能力；而轉(zhuǎn)軸和磁極的溫度場對密封壽命有至關(guān)重要的影響。

2、r>　　 本文首先采用ANSYS分析軟件，對磁脂密封不同結(jié)構(gòu)的模型進行磁場的數(shù)值模擬，通過得出的實際密封簡化耐壓公式計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)軸徑向跳動量大的場合，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，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單，性

3、能容易保證，因此在實際應(yīng)用中一般選用矩形齒；極齒寬度太大或太小都會降低密封能力。對于本實驗裝置，極齒寬度取2～4mm較為合理；在一定范圍內(nèi)，不同的極齒高度對對密封壓差影響不大。
　　 建立了實驗裝置的二維傳熱模型，并對該模型進行數(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