磁流体密封中国专利申请技术综述

摘要：本文通过对磁流体密封中国专利技术申请文献的检索、统计和分析，

介绍了中国专利申请趋势分析，并结合实际专利申请案例，从新材料开发的角度

展示了磁性液体用于液体密封近期的一个发展方向。

关键词：磁流体密封中国专利分析

引言

磁流体密封技术是一种利用新型的纳米材料磁性液体实现密封功效的技术，

具有零泄漏、低磨损、高可靠性、完全无污染、能承受高转速、最佳的扭矩传递、低的粘性摩擦等优点,被广泛应用于防尘密封、气体密封、真空密封以及自由控

制进给的装置上。即使是气压高达10Pa的几倍, 也可以通过布置多级密封来实现。到目前为止, 磁流体密封已成功地应用于计算机磁盘驱动器、单晶炉真空旋

转轴、气体激光器等的密封中。在密封液体上的应用目前尚未达到实用化的阶段，但是具有极大的使用价值。

1中国专利申请趋势分析

1.1中国专利申请量年度分布趋势

国内磁流体密封技术起步较晚，相关的专利申请量总体呈逐年上升趋势，可

划分为以下三个阶段：（1）技术起步期（2002-2009），专利申请量较少且无明

显增长趋势，说明此时国内磁流体密封技术刚刚兴起，尚处于起步阶段，市场需

求不大；（2）初步发展期（2009-2015），专利申请量较上一阶段出现两个峰点（2010、2014），标志着磁性液体密封用于液体密封技术进入发展阶段；（3）

迅猛发展期（2015-2022），专利申请量在总体上呈现大幅上升趋势，说明国内

磁流体密封技术得到了快速且有利的发展，这与市场需求是密不可分的。从数据

获取的准确性来说，2023年后，由于专利从申请到公开/公告需要一定的审查周

期，许多专利仍处于未公布状态，因此上述数据并不能准确代表2021年实际的

专利申请量。

1.2国内专利申请省份分布

在磁流体密封技术领域，目前国内各省份申请中，北京、广西、江苏、浙江

申请量居多，申请集中于高校所在省份以及经济较发达地区。

2审查实践中的应用

通过对磁流体密封技术的专利文献进行检索、阅读和梳理，审查员了解了该

领域专利技术的分布特点和发展脉络，有效提高了审查员在对于专利申请发明构

思的把握能力，尽快成为本领域专业技术人员，为后续的审查实践提供指导和借鉴。以下以审查专利申请为例进行具体阐述：

【案例】

申请号：2017113268642

发明名称：一种用于同心双轴的磁流体密封结构

分类号：F16J15/43

背景技术：提高大间隙下磁性流体密封耐压性能的方法之一是通过改进磁性

流体密封结构，如中国专利CN206320304U和CN203348559U所述的密封装置。尽

管以上专利文献所述的两种密封装置相对普通磁性流体密封性能得到极大的提高，但其密封性能仍旧达不到真空等特殊工况的高密封性能要求。

本申请提供两组动力的内、外轴均采用阶梯轴的形式设计，由于有台肩阻挡，一旦失效磁流体也不会完全泄漏，减少了在密封失效时磁性流体的损失。采用多

级密封，增加了导磁能力，相对现有技术大大增加了密封耐压能力，且第一永磁

体和第二永磁体相互提供磁源，互相配合增加磁流体密封的可靠性。

权利要求：1. 一种用于同心双轴的磁流体密封结构，包括中空的壳体（2）、设置于壳体（2）内腔的内轴（16）及中空的外轴（1）；内轴（16）与外轴（1）

通过轴承装配连接，外轴（1）与壳体（2）通过轴承装配连接，其特征在于：所述外轴（1）和内轴（16）均为阶梯轴；

在内轴（16）外表面与外轴（1）内壁之间的径向方向上设有至少一个第一永磁体（7），每一个第一永磁体（7）两侧分别设有第一极靴（6）；

第一极靴（6）与内轴（16）外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体；

在外轴（1）外表面设有多级阶梯，在外轴外表面与壳体（2）内壁之间的径向方向上设有至少一个第二永磁体（22），每一个第二永磁体（22）两侧分别设有第二极靴（20），且每一个第二极靴（20）均正对其中一级阶梯布置；

第二极靴（20）与外轴（1）外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体。

审查员对该专利申请进行阅读，该发明专利为一种用于同心双轴的磁流体密封结构，申请人为广西科技大学，申请日为2017年12月13日，通过第二章和第三章对于国内重点申请人的专利申请分析，可以知道广西科技大学在磁流体密封领域专利申请较北京交通大学起步较晚，因而审查员首先对北京交通大学进行专利检索，结合准确的关键词：双轴，即获得了好用的对比文件1

（CN101749433A），公开了双轴磁性液体密封结构，其实质为一种用于同心双轴的磁流体密封结构，并具体公开了：包括中空的外套28（相当于壳体）、设置于外套28内腔的轴2（相当于内轴）及中空的由非导磁套7和导磁套14组成的外轴；轴2和外轴通过第一轴承4、第二轴承29装配连接，外轴与外套28通过第三轴承18、第四轴承27装配连接，轴2和外轴均为阶梯轴；在轴2外表面与外轴内壁之间的径向方向上设有一个第一永磁铁10（即第一永磁体），第一永磁铁10两侧分别设有丢一极靴8、第二极靴11；第一极靴8、第二极靴11与轴2外表面之间存在间隙，间隙处注有磁性液体（即磁流体）；在外轴外表面与外套28之间的径向方向上设有一个第二永磁铁23（即第二永磁体），第二永磁铁23两侧分别设有第三极靴22、第四极靴24；第三极靴22、第四极靴24与外轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁性液体（即磁流体）。对于其余不涉及发明点的细节特征，又结合了两篇对比文件，最终三篇对比文件评述了本申请的创造性，

并在二通后做出了驳回决定，目前该案件处于驳回失效状态，通过对国内重点申请人的专利进行分析、梳理，有效地提高了检索效率。

3结束语

通过对磁流体密封领域的国内专利申请的分析，可以看出专利申请量在总体上呈现大幅上升趋势，说明国内磁流体密封技术得到了快速且有利的发展，国内各省份申请中，北京、广西、江苏、浙江申请量居多，申请集中于高校所在省份以及经济较发达地区。虽然磁性流体应用于密封液体的技术目前尚未达到实用化的阶段，但是由于这种密封技术所具有的零泄漏特性，在防止固体和液体的阻隔密封中，有极大的应用价值，期待在未来的发展中国内对于磁流体密封的研究越来越深入、涉及的范围越来越广。

参考文献

[1] 付亚萍、李锟. 磁流体密封技术的发展概况. 农机使用与维修，2013.

[2] 杨铁军，产业专利分析报告（农业机械），北京：知识产权出版社，2013.

[3] 邹继斌等. 磁性流体密封及其发展现状. 摩擦学学报，1994.

流体密封技术总结

1.刷式密封最初研制的刷式密封用于军用飞机的发动机。刷式密封由牢固地固定在一个后板和侧板之间的浓密排列的金属丝鬓毛组成。鬓毛径向向内伸展，将其末端加工以适合转子表面，为了适应转子的径向运动，鬓毛沿轴旋转方向布置成450倾角。当发动机变热时，鬓毛与转子表面轻微软接触，其弹性能使其追踪转子的径向偏移。在下游侧，后板限制鬓毛因压力导致的挠曲，通常在冷发动机上，鬓毛的尖端恰好离开转子，且其间隙恰好在运行中通过热膨胀和/或压力闭合。转子与后板之间的间隙时确定刷式密封压力能力的一个关键参数，此间隙必须保持最小，但又大到足以在任何运行条件下避免接触转子。实验表明一个精心设计的刷式密封的气体泄漏率不大于更大的传统迷宫密封泄漏率的20%。实验室试验和飞行经验表明径向偏移在0.5mm以下的刷式密封能在0.3MPa压力、100m/s转子线速度和5000C气体温度下工作。一般的地，最小间隙30μm的浮动衬套密封的气体泄漏量预计最多为精心设计的刷式密封泄漏率的一半，或者低于迷宫密封的泄露量的15%。从原则上看，浮动衬套又向低泄漏气体密封迈进了一步，但由于在控制窄间隙密封方面的困难，特别是在发动机转速和温度处于瞬变情况下，这一潜力还难以实现。看来将来在军用和商用飞机气轮发动机中，传统的

迷宫密封将逐渐被刷式密封代替。 2、气膜密封是一个薄的稳定气膜将密封端面分开，然而，气体黏度低需要更强大的流体动压机构来产生使端面脱离实际接触所需的压力，并提供抵抗瞬间载荷变化的必需的刚度。把膜控制气体密封应用于现在飞机气轮机上，将提高发动机的总功率，因为在发动机的许多部位都需要把高度压缩的气体的泄漏率减到最小，此外，极热的空气过量流入轴承腔会招致着火的危险。在现代喷气发动机内，在某些密封部位的条件是特别严峻的：空气压力可高达3.5MPa，温度为6500C，滑动速度范围可达250m/s。在未来的开发品中设想甚至更高速度和温度，也许500 m/s和750~8000C。传统的解决方案是使用迷宫密封，更现代的措施是使用刷式密封和浮动衬套。自20世纪60年代中期以来已经投入很大努力来开发飞机汽轮机用气膜控制技术。早期的形式具有较大的密封环，有时为扇形，这些环都配有流体静压孔板或是螺旋槽和加强流体动力学用雷利阶梯。虽然在飞机发动机上的应用中这些环中没有一个得到认可，但是在20世纪80年代，膜控制气体密封在不足13.0MPa、2000C和100m/s的工业气体压缩机上的应用得到认可。膜控制气体密封引起注意是其耐高温和高压能力大大高于刷式密封，这一点使这种密封在飞机压缩

磁性液体

磁性液体磁性液体(Magnetic Liquids)，又称磁流体(Magnetic Fluids)、铁磁性流体(Ferromagnetic fluids)、磁性胶体(Magnetic Colloids)。它是由纳米级(一般小于10nm)的磁性颗粒(Fe3O4 ,γ- Fe2O3 ,Fe ,CO,N ,Fe-CO-N合金、a-Fe3N及γ-Fe4N等)，通过界面活性剂(梭基、胺基、轻基、醛基、硫基等)高度地分散、悬浮在载液(水、矿物油酒旨类、有机硅油、氟醚油及水银等)中，形成稳定的胶体体系。即使在重力、离心力或强磁场的长期(5-8年)作用下，不仅纳米级的磁性颗粒不发生团聚现象，保持磁性能稳定，而且磁性液体的胶体也不被破坏。这种胶体的磁性材料被称为磁性液体。磁性液体既具有一般软磁体的磁性，又具有液体的流动性。磁性液体中的纳米级磁发达到饱和。同时由于粒子内部的磁矩在热运动的影响下任意取向，粒子呈超顺磁状态，因此磁性液体也呈超顺磁状态。一旦有外磁场的作用，分子磁矩立刻定向排列，对外显示磁性。随着外磁场强度的增加，磁化强度也成正比的增加。达到饱和磁化后，磁场再增加时，磁化强度也不再增加。当外加磁场消失后，磁性颗粒立即退磁，几乎没有磁滞现象，其磁滞回线呈对称”S”型。这种具有液体流动性的磁性材料才是真正的磁性液体。磁性液体是1965年美国宇航局为解决太空人宇航服头盔转动密封问题由S.S.Pappel研究成功的。在1965年获得世界上第一个具有实际应用的制备磁性液体的专利。他是将磁铁矿粉、界面活性剂(油酸)和润滑油混合在一起，在球磨机中球磨，最后利用离心方法去掉大颗粒而研制成功的。1966年，日本东北大学饭坂润三也研制成功，从此开始了磁性液体的广泛应用。尤其是W. Ostwald等人利用化学反应也制取了具有一定磁性能的胶体。不过这种磁性胶体或因为磁性颗粒的直径过大，或因为界面活性剂选择不当等原因，使得磁性胶体极不稳定，很难获得应用，因此也未获得足够的重视。60年代美国和日本研制成功后，人们对磁性液体的特殊性能进行了广泛的探索和研究，并把它应用于科学实验和工业装置中。美国60年代成立了磁性液体公司，专门从事磁性液体的应用研究。苏联、英国、法国也相继开展磁性液体的技术研究。中国于70年代开始磁性液体的研制及应用研究。这种新型功能材料已在航天航空、冶金机械、化工环保、仪器仪表、医疗卫生、国防军工等领域获得广泛应用。磁性液体的发展按纳米级磁性颗粒被利用的时间顺序及特性可以分成3个阶段。60年代初，第一代铁氧体磁性液体(ferrite magnetic fluids)问世。80年代第二代金属磁性液体(metal magnetic fluids)出现。进入90年代日本研制出第三代氮化铁磁性液体(( i roir nitrifle magnetic fluids)。第一代铁氧体磁性液体问世解决了有无问题，第二代金属磁性液体的出现把磁性能提得更高(Ms:0.17T(1700 Gs) )，第三代氮化铁磁性液体既具有良好的抗腐蚀性能又具有较高的磁性能。磁性液体的特性是磁性颗粒、界面活性剂及载液性能的综合表征。作为一种特殊的胶体体系，磁性液体同时兼有软磁性和流动性，因此它具有特殊的物理特性化学特性及流体特性。

磁流体密封技术应用中的注意事项

磁流体密封技术应用中的注意事项来源：输配电设备网时间：2008-07-30 阅读：206次标签： (1)在安装内部未装轴承的磁流体密封件时,应保证转轴或导磁套与极靴组件不接触,最好有比较均匀的间隙量;在安装内部装有轴承的磁流体密封件时,应保证主机轴承和磁流体密封件内的轴承的旋转互不干涉。也就是说要保证一定的同轴度要求。 (2)在怀疑磁流体密封件有故障时,不能随意拆开磁流体密封件的内部元件,以免造成不必要的损坏。 (3)磁流体密封件用于真空密封时,应注意不要将丙酮、乙醇、酸、碱、水、非真空用油和其它溶剂滴入到磁流体密封件内,以免引起密封失效。 (4)设备停放很长时间后,如果驱动磁流体密封件的动力比较小,在重新开始工作前应先将磁流体密封件的旋转轴转动几周,然后再开启动力。 (5)当温度升高时,磁流体密封的耐压能力有所下降,考虑到温度的影响,设计时应将转轴表面的线速度控制在20m/s以下。如果密封部位的温度高于80℃或磁流体轴的线速度超过20m/s时,需要进行冷却处理,把温度控制在一定的范围之内。带有水冷装置的磁流体密封件在工作前,应先将冷却水接通,然后才能启动旋转,避免因一定时间内的过热而造成密封失效。 (6)对于高速旋转的轴来说,离心力对磁流体的影响不可忽视,在密封组件的结构设计上应采取相应措施。 (7)在磁流体密封件初始使用阶段,如果发现有少量的磁液溢出,但真空仍能维持,一般密封效果不受影响。这是因为在加注磁液时,控制加注量比较困难,一旦加注过多,多余的磁液会被抽走,直到保持适量为止。磁液注入量与耐压之间的关系是:开始时增大磁液的注入量,耐压基本上呈线性增大,但注入量达到一定值后,耐压不再增大,而是稳定在一个恒定状态。 (8)在初次使用磁流体密封件时,应将抽真空的时间适当延长些,以便将密封件内部一切不利于真空的成分全部抽走,如果设备系统的其它密封没有问题,再次抽真空时,真空度将会很快上升。 (9)设计磁流体密封件的结构时,应注意磁流体密封件各元件的材料选择、极靴齿形的结

专利申请中的专利检索和技术分析方法

专利申请中的专利检索和技术分析方法在专利申请过程中，专利检索和技术分析是非常重要的环节。通过对已有技术的检索和分析，申请人可以了解相关领域的先前技术，确定自己的发明创造是否具备专利可行性，同时也有助于提高专利文件的质量和有效性。本文将介绍专利申请中常用的专利检索和技术分析方法。一、专利检索方法专利检索是指通过各类专利数据库进行信息检索，以了解相关领域已有的专利技术。专利检索的目的是确定自己的发明创造是否具有新颖性和创造性，从而决定是否进行专利申请。在进行专利检索时，有以下几种常用的方法： 1. 关键词检索法：通过输入一定的关键词或词组，检索相关领域的专利技术。可以选择检索引擎提供的高级搜索功能，如布尔运算符、通配符等，以提高检索的准确性和效率。 2. 分类号检索法：专利检索系统会为每一项专利分配国际分类号或国内分类号，通过查询相关分类号，可以快速定位到特定领域的专利技术。 3. 引证文献检索法：通过查阅专利文献的引证文献，发现引证了某一专利的其他专利，以了解更多相关技术信息。

4. 专利法律状态检索法：通过查询已有专利的法律状态，了解该专利是否还处于有效期内，是否被撤销或无效等情况。以上方法可以结合使用，以获得更全面的专利技术信息。专利检索的结果应该包括相关技术领域内已有的专利，特别是与自己发明创造最为相关的专利。二、技术分析方法技术分析是对已有专利技术进行评估与分析，以确定自己的发明创造与已有技术的区别和差异性，从而为申请专利提供有效的论据。常用的技术分析方法如下： 1. 分析专利权利要求：针对已有专利的权利要求进行细致的分析。权利要求表达了专利权人所要保护的技术范围和要求，分析专利权利要求有助于确定自己发明创造是否与已有专利存在明显区别。 2. 对比分析法：将已有专利与自己的发明创造进行对比分析，寻找两者之间的相似点和不同点。可以分析技术特征、功能优势、应用范围等方面，评估自己的发明创造是否具备独创性和创新性。 3. 技术趋势分析法：对相关技术领域的发展趋势进行研究，分析已有专利所属技术领域的发展潮流和未来走向。这有助于判断自己的发明创造是否具备商业前景和市场竞争力。 4. 专利文献综述法：对已有专利进行综述分析，总结各个专利之间的联系和技术进展。通过阅读专利文献综述，可以及时了解相关技术领域的最新动态，从而为自己的专利申请提供参考和借鉴。

磁流体密封装置的制作方法

磁流体密封装置的制作方法磁流体密封装置制作方法磁流体密封装置是一种新型的密封技术，广泛应用于化工、石化和航天等领域。其主要优点是具有极高的密封性能，能够抵抗高压、高温和化学腐蚀等恶劣环境，同时还具有自润滑、无摩擦和长寿命等优点。本文将介绍磁流体密封装置的制作方法，包括材料准备、装配工艺和测试方法等方面。材料准备：磁流体密封装置主要由磁流体和磁力聚合物材料组成。磁流体是一种含有磁性颗粒的液体，常用的物质有铁、钴、镍、铁氧体等。磁力聚合物材料是一种特殊的聚合物复合材料，具有较高的机械强度和良好的耐化学性能。除此之外，还需要一些辅助材料和工具，如密封环、密封垫、O 型圈、磁力测试仪等。装配工艺：磁流体密封装置的装配工艺相对比较简单，主要包括以下几个步骤： 1. 制备磁流体：将磁性颗粒加入到液体中，通过搅拌和加热的方式使其充分分散，得到稳定的磁流体。 2. 制备磁力聚合物材料：将磁性颗粒和聚合物基体混合，加入一定量的交联剂和活性剂，在高温高压条件下进行反应，制备出具有磁性的聚合物复合材料。 3. 加工零件：根据实际需要，加工制备出密封装置的各种零件和配件，如轴承、轴套、轴封等。

4. 装配：将轴承和轴套组装在轴上，安装好密封环和密封垫，将轴封套装在轴承外侧，并在其内部注入磁流体。 5. 磁力测试：使用磁力测试仪对磁流体密封装置进行测试，检查其磁力密度和密闭性能是否达到标准要求。测试方法：磁流体密封装置在装配完成后需要进行测试，以确保其磁力密度和密闭性能都符合要求。常用的测试方法包括： 1. 磁力测试：使用磁力测试仪对磁流体密封装置的磁力密度进行检测，检查其是否达到要求。 2. 密封性测试：将装有磁流体密封装置的轴装入试验台，通过压力和温度的变化，测试其密封性能是否良好。 3. 耐久性测试：将装有磁流体密封装置的轴进行连续运转测试，检查其耐久性和寿命是否符合要求。总结：磁流体密封装置是一种先进的密封技术，具有很高的技术含量和制造难度。其制作方法相对比较复杂，需要在材料准备、装配工艺和测试方法等方面进行严格控制。通过科学的制作方法和严格的质量控制，可以得到良好的磁流体密封装置产品。

基于磁性材料测试仪器的磁流体技术分析

基于磁性材料测试仪器的磁流体技术分析磁性材料测试仪器是一种非常重要的工具，它可以用来分析磁性材料的性能和特性。在现代工业中，磁性材料广泛应用于各种领域，如电子、电机、磁记录等。而磁流体技术作为一种特殊的磁性材料技术，具有许多独特的优势和应用前景。本文将基于磁性材料测试仪器，对磁流体技术进行详细的分析和探讨。首先，我们需要了解什么是磁流体技术。磁流体是一种特殊的磁性液体，由微小的磁性颗粒悬浮在载体液体中形成。这些磁性颗粒可以通过外部磁场来控制和操纵。磁流体技术通过调节磁流体的性质和行为，实现了许多独特的应用，如磁流变阻尼、磁流体密封、磁流体润滑和磁流体传感等。磁性材料测试仪器在磁流体技术的分析中起着至关重要的作用。首先，它可以用来测试磁流体的磁性能。通过磁性材料测试仪器，我们可以测量磁流体的磁化曲线、磁导率、剩余磁化强度等参数，从而评估磁流体的磁性能。这些参数对于磁流体的应用至关重要，因为它们直接影响着磁流体在不同应用场景中的行为和性能。其次，磁性材料测试仪器也可以用来分析磁流体的流变性能。流变性能是指磁流体在外部施加剪切力时的变形和流动行为。通过磁性材料测试仪器，我们可以对磁流体进行剪切应变、剪切应力的测试和分析，从而了解磁流体的流变性能。这对于磁流体的应用具有重要意义，因为流变性能直接影响着磁流体在磁流变阻尼、磁流体润滑和磁流体密封等领域的应用效果。此外，磁性材料测试仪器还可以用来研究磁流体的热学性能。磁流体的热学性能包括热导率、热扩散系数和比热容等参数。通过磁性材料测试仪器，我们可以测量磁流体在不同温度下的热学性能，从而了解磁流体在不同温度条件下的行为和性能。这对于磁流体在电机、变压器等高温环境下的应用具有重要意义。此外，磁性材料测试仪器还可以用来研究磁流体的稳定性和耐久性。磁流体的稳定性和耐久性是指磁流体在长期使用过程中的稳定性和性能是否能够得到保持。

国外磁性液体在往复轴密封中的应用

国外磁性液体在往复轴密封中的应用磁性液体往复轴密封是一种新型的动密封技术。由于磁性液体往复轴密封既可以实现往复轴密封，又可以实现往复加旋转复合密封，因而引起广泛关注。文章着重介绍国外磁性液体往复轴密封的研究及应用情况。标签：磁性液体；密封；往复轴 1 磁性液体磁性液体作为目前为止工业应用中唯一的一种液体磁性材料，既具有液体的流动性，又具有磁性材料的磁性，以及许多固体磁性材料和液体材料所不具有的特性。自从上世纪中期被研制出来以后，就受到了科技工作者的广泛关注。 2 国外磁性液体在往复轴中的应用磁性液体往复密封技术是一种新的动密封技术。由于磁流体往复密封装置本身不仅能完成往复运动的密封，且能够代替旋转轴密封，实现往复加旋转复合运动的密封，因而此密封技术引起人们的高度关注。以下着重介绍磁性液体往复密封技术的发展概况及今后研究重点。磁性液体往复轴密封技术起源于80年代初期。M·Coldowsky[1]最早为心脏机研制而建立的单级磁性液体线性密封，并发表了磁性液体用于往复轴密封的实验及实验结果。分析指出，密封的动力过程很复杂，不考虑磁场的影响时，分析往复轴携带出磁性液体膜的动力现象是非常困难的，没有满意的数学模型来预测实验结果。 1981年和1982年，美国Michel A·Pierrat和Andover，Mass等人先后申请了两项专利[2～3]这两项专利的核心都是为了避免磁性液体在往复轴密封中泄露而导致密封失效的问题。由于磁性液体用于旋转密封时没有磁性液体被轴携带的问题，专利[2]将磁性液体的往复轴密封转化为旋转密封，输入轴的一端和往复轴驱动装置相连，另一端是平定式螺杆，该螺杆与圆柱体一端的内螺纹孔相配合。同样的，在圆柱体的另一端，也有一个内螺纹孔，它与孔都是盲孔。孔与输出轴（也就是被密封隔离的部分）的螺纹部分相连。圆柱体通过空腔来密封。在中包括了永久磁铁和极靴等部件。轴两端都包括一个挡块，以防止超程，并在轴上设计有槽和定位孔相配合來阻止轴的转动。专利[3]在密封件的两端加装了压力环及有锐角边的刮环等装置，使磁性液体保持在密封间隙内。轴即可作往复运动，又可作往复加旋转运动，采用磁性液体多极密封。密封装置包括环状永久磁铁、一对可导磁的极靴。极靴与轴保持微小间隙，磁性液体受到间隙中磁场力的作用而保持其中。为了防止磁性液体的外

密封电动机或发电机

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 112886750 A (43)申请公布日2021.06.01 (21)申请号CN202110155932.3 (22)申请日2021.02.04 (71)申请人武汉波依迈科技有限公司地址430000 湖北省武汉市东湖新技术开发区光谷一路以西,南湖大道以北谷方5幢2层E131室 (72)发明人王前进 (74)专利代理机构32224 南京纵横知识产权代理有限公司代理人徐瑛 (51)Int.CI H02K5/10(20060101) H02K7/00(20060101) 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称密封电动机或发电机 (57)摘要本发明公开了一种密封电动机或发电机，包括有定子及转子，转子通过轴承与定子同轴地固定在壳体两侧的端盖中，所述轴承侧边设有密封组件；所述密封组件包括有凹极和凸极，所述凹极和凸极其中之一固定在转轴上；所述凹极呈环状结

构，外侧设有永磁体，内侧设有“U”型或 “V”型凹槽；所述凸极顶部置于凹槽内，并与凹槽之间形成有“U”型或“V”型间隙；所述间隙内填充磁流体；所述磁流体在永磁体内侧磁极提供的磁场作用下积聚在凹槽底部，利用流体在“U”型管中静压平衡的原理，在凸极与凹极之间形成“U”型或“V”型的密封带。本发明利用磁流体密封提供了一种密封性能好、摩擦系数低的高性能密封电动机及发电机。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态 2021-06-01公开公开 2021-06-18实质审查的生效实质审查的生效 2022-12-30发明专利申请公布后的驳回 IPC(主分类):H02K 5/10专利申请号:2021101559323申请公布日:20210601 发明专利申请公布后的驳回

磁流体密封原理

磁流体密封原理磁流体密封是一种利用磁流体的特性来实现密封的技术。磁流体是一种特殊的液体，它在受到磁场的作用下会发生形状变化，从而达到密封的效果。磁流体密封技术在工业领域有着广泛的应用，本文将对磁流体密封的原理进行详细介绍。首先，磁流体密封的原理是基于磁流体的磁性特性。磁流体是一种微米级的铁磁颗粒悬浮在液体中形成的胶体分散体系，其磁性能使其在外加磁场的作用下呈现出磁流体的特性。当磁流体处于外加磁场中时，磁流体内的颗粒会按照磁场的方向排列，从而改变了磁流体的流动性能，使其在磁场作用下呈现出不同的流动特性。其次，磁流体密封的原理是利用磁流体的形变特性来实现密封。在密封装置中，通过控制外加磁场的强度和方向，可以使磁流体呈现出不同的形变状态，从而实现对密封间隙的填充和封闭。当外加磁场作用在密封装置上时，磁流体会填充到密封间隙中，并且根据磁场的变化而发生形变，从而实现对密封间隙的封闭和密封效果。再次，磁流体密封的原理是基于磁流体的可控性和可变形性。磁流体的流动性能可以通过外加磁场的控制而实现可控性，而磁流体的形变特性则可以通过改变外加磁场的强度和方向而实现可变形性。这种可控性和可变形性使得磁流体密封可以根据实际需要进行灵活的调整和控制，从而适应不同的密封要求和工况条件。最后，磁流体密封的原理是基于磁流体的稳定性和耐磨性。磁流体在外加磁场的作用下可以形成稳定的密封状态，并且能够在高速运动和高压力条件下保持良好的密封效果。同时，磁流体本身具有良好的耐磨性，能够在长期使用中保持较好的密封性能，从而确保了磁流体密封的长期稳定运行。总之，磁流体密封是一种利用磁流体的特性实现密封的技术，其原理是基于磁流体的磁性特性、形变特性、可控性和稳定性。磁流体密封技术在工业领域有着广泛的应用前景，将为工业设备的密封问题提供新的解决方案。随着磁流体密封技术的不断发展和完善，相信其在未来会有更广泛的应用和更好的发展。

一种带有齿状磁源的磁流体密封结构

（19）中华人民共和国国家知识产权局（12）发明专利申请（10）申请公布号 CN109027249A （43）申请公布日 2018.12.18（21）申请号CN201810914043.9 （22）申请日2018.08.13 （71）申请人广西科技大学地址545006 广西壮族自治区柳州市东环路268号（72）发明人杨小龙;陈帆;何美丽（74）专利代理机构长沙正奇专利事务所有限责任公司代理人周晟（51）Int.CI 权利要求说明书说明书幅图（54）发明名称一种带有齿状磁源的磁流体密封结构（57）摘要本发明公开了一种带有齿状磁源的磁流体密封结构，在轴外表面与壳体内壁之间的空间内沿轴向间隔设有多个径向充磁型永磁环，相邻两个径向充磁型永磁环之间夹设有极靴，所述极靴为环状，径向充磁型永磁环和极靴的外圆面与壳体内壁抵接；在每个径向充磁型永磁环内圆面上设有极齿，极齿与轴外表面之间存在间隙，间隙处注有磁流体；从高压侧至低压侧方向，径向充磁型永磁环上的极齿数量依次递增；相邻径向充

磁型永磁环的磁极的极性相反。本发明在径向充磁型永磁环上直接开极齿，密封效果好。同时，通过结构的变化，从高压侧至低压侧，磁流体的耐压能力逐渐上升，使得所有径向充磁型永磁环下磁流体密封都能够发挥作用，保证了密封耐压性能。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态 2018-12-18公开公开 2018-12-18公开公开 2018-12-18公开公开 2019-01-11实质审查的生效实质审查的生效 2019-01-11实质审查的生效实质审查的生效 2020-05-05授权授权

密封技术介绍及进展

一、机械密封技术作为旋转设备中不可缺少的密封装置, 机械密封因其工作靠得住、泄漏量小、利用寿命长、功率消耗少等特点, 在泵、紧缩机、反映釜、搅拌器、转盘塔、离心机和过滤机等工艺设备上取得了普遍应用。据统计,为阻止动力输入轴与壳体间介质的泄漏,国外化工流程中95 %左右的旋转设备采用了机械密封。典型结构一般如下：一般由动环、静环、动环密封圈、静环密封圈、弹簧、弹簧座、紧定螺钉、防转销等组成。机械密封一般有四个密封点，如图中1、2、3、4所示，其中3为静环与压盖端面之间的密封点，2为动环与轴或轴套之间的密封点，4为压盖与泵壳或其它设备之间的密封点，1为端面相对旋转的密封点，2、3、4是静密封，一般采用O形、V形密封圈等垫圈密封。其工作原理为：机械密封工作时，由密封流体的压力和弹性元件的弹力等引发的轴向力使动环和静环彼此贴归并相对运动，由于两个密封端面的紧密配合，使密封端面之间的交壤（密封界面）形成一微小间隙，当有压介质通过其间隙时，形成极薄的液膜，产生阻力，阻止介质泄漏，同时液膜又使得端面得以润滑，取得长期密封效果。随着工业的发展和环境保护的需要, 人们对机械密封性能又提出了更高的要求。长寿命、低泄漏率、高参数的机械密封产品需要新理论、新技术的支持。了解机械密封的发展背景, 对于创造新型机械密封技术具有重要的现实意义, 了解机械密封研究动向, 为工程技术人员投身研究指明了方向。机械密封的产生及其发展背景：机械密封最先1885 年在英国以专利形式出现的, 1900 年开始应用。第一次出现的简单的端面机械密封, 解决了机械制造业中转轴密封问题。同惯用的填料密封相较, 无论在功能上仍是组成原理上, 机械密封都有着明显的先进性。但是, 由于那时缺乏适合的材料和加工机床, 虽然这种密封结构有很多长处, 仍是没有发挥

磁流体的研究现状以及应用

磁流体的研究现状以及应用摘要：随着人们对磁流体的物理性质、化学性质、制造工艺等研究的深入，磁流体越来越多的特殊功用被人们发现。作为一种新型的重要的液体功能材料，磁流体也逐渐的被各个领域所应用。文章综述了磁流体的组成、分类、理化特性，就磁流体应用做了一些介绍.文章最后对磁流体未来的发展做了简单的设想。关键字：磁流体；应用；发展中图分类号：TQ584 文献标识码：A 文章编号：1004-633X（2011）08-0000-00 作者简介：李静（1988年-），男，汉族，山东菏泽市，中国矿业大学材料科学与工程学院，学生，本科在读，材料科学；孙舒明（1989年-），男，汉族，山东日照市，中国矿业大学材料科学与工程学院，学生，本科在读，材料成型。作者单位：中国矿业大学材料科学与工程学院，江苏徐州邮编221116 磁流体即磁性液体(Magnetic Liquid)，也称磁性胶(Magnetic Colloid)。磁流体于二十世纪四十年代被人们发现, 美国的Papell在1963年获得的第一个磁流体制备专利,随后在20世纪60年代初，美国NASA在其宇宙飞船中成功应用了磁流体材料，之后发展迅猛并且开始转向民用。 1纳米磁性液体的构成和分类磁流体的组成磁流体的结构如图（1）所示，它是由载夜、纳米级的磁性颗粒和包覆在磁性颗粒表面的表面活性剂组成的稳定胶体溶液或悬浊液，有时会加入油溶性试剂、抗氧化剂、防腐剂及增粘剂来改善磁性液体的性能，获得更加稳定的液相体系。纳米磁性粒子可以是铁氧体、氮化铁、铁、钴等金属及其合金的纳米颗粒，表面活性剂可以是油酸、丁二酸、氟醚酸，聚氧乙烯烷基酚基醚等，载液可以是水、煤油、双酯聚本醚、汞、钒、铟锡合金以及金属有机化合物等。磁流体中的磁性颗粒粒径属于纳米级（一般为10nm），从而导致了其再光、电、磁和热等理化性质方面具有特殊性能。图（1）纳米磁流体内部的组成磁流体的分类磁流体的分类有很多种，一般按照载夜、磁性颗粒的性质分类。按照磁流体的磁性颗粒性质分类 (1)铁酸盐系列铁酸盐系磁流体的磁性粒子一般是铁酸盐，如Fe3O4、Fe2O3、BaFe12O19、CoFe2O4和NiFe2O4等。 (2) 氮化铁系列 Fe3N、Fe4N等，氮化铁作为磁性颗粒的氮化铁系磁流体其饱和磁化强度比铁氧体型约高3倍以上，而且化学稳定性也比金属及铁氧体强。 (3)金属及其合金系列 Fe、Co、Ni、稀土金属及金属合金等，近些年有关金属合金、稀土及其合金纳米磁流体的研究比较多。稀土金属系列磁流体在磁制冷方面的应用具备比较大的潜力，成为国内外研究的热门。按照磁流体的载夜分类