仪器仪表学报

作者：申玉瑞，王其雨，彭 来，华德正，刘新华

单位：申玉瑞,1.中国矿业大学机电工程学院,,王其雨,1.中国矿业大学机电工程学院,,彭 来,1.中国矿业大学机电工程学院,,华德正,1.中国矿业大学机电工程学院,,刘新华,1.中国矿业大学机电工程学院,

关键词：光束定向器;磁流变密封;微观密封机理;密封理论模型修正

基金：国家自然科学基金(52405081,51975568)、江苏省自然科学基金(BK20231066)、中国矿业大学研究生创新计划(2023WLKXJ085)、中央高校基本科研业务费专项(2023XSCX025)、江苏省研究生科研与实践创新计划(KYCX23_2670)项目资助

光束定向器是光学系统的核心组件,其内部光路传输通道的气体密封性对系统整体性能具有决定性作用。为解决传统填料密封易磨损、驰豫性显著的问题,设计了一种基于磁流变液的光束定向器密封结构,并研究了磁流变密封技术的工作原理及其理论模型。首先,针对光束定向器大直径密封的特定需求,设计永磁体阵列式、抗离心型的磁流变密封结构。其次,开展微观磁流变液流变特性观测实验,分析微观尺度下磁流变密封机理;同时,开展基于流变仪的宏观流变特性测试,拟合基于磁-温复合场的磁流变液屈服模型,并进一步建立了修正磁流变密封耐压方程与摩擦力矩模型。最后,搭建光束定向器光路磁流变密封的等效实验平台,开展不同温度条件、淋雨及盐雾模拟工况下的耐压测试实验和摩擦力矩测试实验。实验结果表明,磁流变密封结构能够充分满足光束定向器光路密封的要求,所构建的修正模型能有效反映温度对磁流变密封性能的影响,为光束定向器轴系光路密封技术的革新提供了重要的理论依据与实践指导。

来源：2024年第12期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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