Seal comparison
磁流体密封 vs 油封 vs 机械密封
真空与洁净设备的旋转轴适合哪种密封?从密封原理到真空密封性、摩擦、寿命与局限,一张表格对比。
真空旋转轴应选用磁流体密封、油封还是机械密封?
真空与洁净工艺应选磁流体密封。油封与机械密封依靠固体部件与轴或对磨面接触,会磨损并产生颗粒,且主要为阻隔液体而设计。磁流体密封是由磁场固定的液体环,没有摩擦接触;本公司馈通氦气泄漏率低于 10⁻¹² Pa·m³/s。反之,若需密封液体或以单级承受较大压差,则机械密封更合适。
- 作为真空旋转密封,磁流体密封与传统机械密封有何不同?
- 机械密封依靠两个滑动端面与润滑膜密封,会磨损并产生颗粒,主要为液体设计。磁流体密封是无接触的液体环,颗粒极少、寿命长;本公司馈通氦气泄漏率低于 10⁻¹² Pa·m³/s,可达真空度 10⁻⁶ Pa。
- 在非接触式旋转轴密封中,除磁流体外还有哪些方案?
- 主要有磁耦合(隔着密封壁传递旋转,但扭矩与刚性有限)、波纹管密封馈通(全金属密封,但速度与扭矩通常较低),以及加差分抽气的唇形密封或 O 型圈(结构简单,但属接触式)。磁流体密封可直接传递电机扭矩,同时实现连续旋转与真空级密封。
- 什么情况下不适合使用磁流体密封?
- 不适用于密封面直接浸没在水或溶剂等液体中的场合,也不适合以单级承受较大压差。磁流体密封由多级叠加分担压力,可承受压力取决于级数。使用温度亦取决于流体种类,本公司馈通为 0~150℃。
旋转轴密封方式比较
| 项目 | 磁流体密封 | 油封(唇形密封) | 机械密封 |
|---|---|---|---|
| 密封原理 | 磁铁将磁流体液环固定在轴周围的间隙中 | 橡胶唇口在弹簧力作用下压紧轴表面 | 旋转端面与静止端面相互滑动,依靠润滑膜密封 |
| 与轴的固体接触 | 无 | 有 | 有(密封端面之间) |
| 磨损颗粒 | 几乎没有 | 唇口磨损时产生 | 端面磨损时产生 |
| 真空密封性 | 氦气泄漏率 < 10⁻¹² Pa·m³/s,可达真空度 10⁻⁶ Pa(本公司馈通) | 并非为高真空设计 | 主要用于液体,用于真空需专门设计 |
| 摩擦扭矩 | 低(仅有流体粘性阻力) | 中等,随磨损与预紧变化 | 中至高 |
| 寿命与维护 | 密封部位无磨损件,寿命长 | 唇口需定期更换 | 端面需定期更换 |
| 密封液体 | 不适用(密封面不可浸没于液体) | 适用(油、脂) | 适用(主要用途) |
| 压差 | 由多级叠加分担,级数决定耐压 | 低 | 高 |
| 使用温度 | 0~150℃(本公司馈通),随流体种类而异 | 取决于橡胶材质 | 取决于端面材质与润滑 |
| 典型用途 | 半导体与显示真空设备、镀膜与溅射、真空传送机器人 | 齿轮箱与电机的油封 | 泵与搅拌器的液体密封 |
磁流体密封的数值为 MAGRON 磁流体真空馈通的产品目录规格。其他方式因产品而异,仅列出一般结构特性。
测试方法与检测机构
- OECD 测试准则 104:蒸气压(Test No. 104: Vapour Pressure)
- 韩国高分子试验研究院(KOPTRI)— 蒸气压试验
- 韩国生产技术研究院(KITECH)— TGA 耐热试验
