NEW DESIGNS OF CENTRIFUGAL MAGNETIC FLUID SEALS FOR ROTATING SHAFTS IN MARINE TECHNOLOGY - Publikacja - MOST Wiedzy

Wyszukiwarka

NEW DESIGNS OF CENTRIFUGAL MAGNETIC FLUID SEALS FOR ROTATING SHAFTS IN MARINE TECHNOLOGY

Abstrakt

The centrifugal magnetic fluid seals have important advantage over the conventional centrifugal seals. They maintain very good sealing capacity at static, medium and high speeds of shaft rotation, with the increased seal lifetime, and minimum torque and static friction. These seals are particularly useful in cases when the angular shaft velocity varies and sometimes decreases to nearly or exactly zero, such as in flywheel applications, ship propeller main shafts, etc. Unique properties of the magnetic fluid give rare opportunities for application in marine design, where perfect sealing together with reliable lubrication are required. The paper presents a typical design and operation principle of a centrifugal magnetic fluid shaft seal, along with new design solutions. Not only in ocean technology and underwater robotics. Some cases of application of centrifugal magnetic fluid seals in modern sealing technology are included.

Cytowania

  • 0

    CrossRef

  • 0

    Web of Science

  • 0

    Scopus

Informacje szczegółowe

Kategoria:
Publikacja w czasopiśmie
Typ:
artykuł w czasopiśmie wyróżnionym w JCR
Opublikowano w:
Polish Maritime Research nr 26, strony 33 - 46,
ISSN: 1233-2585
Język:
angielski
Rok wydania:
2019
Opis bibliograficzny:
Matuszewski L.: NEW DESIGNS OF CENTRIFUGAL MAGNETIC FLUID SEALS FOR ROTATING SHAFTS IN MARINE TECHNOLOGY// Polish Maritime Research. -Vol. 26, iss. 2(102) (2019), s.33-46
DOI:
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.2478/pomr-2019-0023
Bibliografia: test
  1. Y. Mitamura, S. Takahashi, S. Amari, E. Okamoto, S. Murabayashi, I. Nishimura, A magnetic fluid seal for rotary blood pumps: effects of seal structure on long-term performance in liquid, J Artif Organs 14 (2011) 23-30. otwiera się w nowej karcie
  2. J. Lee, C. Ahn, J. Choi, J. Park, S. Song, K. Sun, Development of magnetic bearing system for a new third-generation blood pump, Artif Organs 35 (11) (2011) 1082-1094. otwiera się w nowej karcie
  3. Huang W, Wang X. Ferrofluids lubrication: a status report. Lubric Sci 2016;28:3-26. otwiera się w nowej karcie
  4. Wang Z, Hu Z, Huang W, Wang X. Elastic support of magnetic fluids bearing. J Phys Appl Phys 2017;50:435004. otwiera się w nowej karcie
  5. Li D, Xu H, He X, Lan H. Study on the magnetic fluid sealing for dry Roots pump. J Magn Magn Mater 2005;289:419-22. otwiera się w nowej karcie
  6. Y. Mitamura et al., "A hydrodynamically suspended, magnetically sealed mechanically noncontact axial flow blood pump: Design of a hydrodynamic bearing, " Artif. Organs, 2007. otwiera się w nowej karcie
  7. L. Matuszewski and Z. Szydło, "The application of magnetic fluids in sealing nodes designed for operation in difficult conditions and in machines used in sea environment, " Polish Marit. Res., 2008. otwiera się w nowej karcie
  8. T. Kanno, Y. Kouda, Y. Takeishi, T. Minagawa, and Y. Yamamoto, "Preparation of magnetic fluid having active- gas resistance and ultra-low vapor pressure for magnetic fluid vacuum seals, " Tribol. Int., 1997. otwiera się w nowej karcie
  9. T. Liu, Y. Cheng, and Z. Yang, "Design optimization of seal structure for sealing liquid by magnetic fluids, " in Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005. otwiera się w nowej karcie
  10. Raj K., Stahl P., Bottenberg W.: Magnetic fluid seals for special applications, LE Transactions, vol.23, no 4, 1980. otwiera się w nowej karcie
  11. Mizumoto M.,Imai M., Inoue H.: Development of a centrifugal magnetic liquid seal for superconducting generators, Proc. of the 9 th Int. Conference on Fluid Sealing, Noordwijkerhout, Netherlands, 1981. otwiera się w nowej karcie
  12. Wilcock D.F, Gay S.: The role of magnetic fluid seal in modern machinery, Lubrication Engineering, vol.40, no 6, 1984. otwiera się w nowej karcie
  13. Ochoński W.: Dynamic sealing with magnetic fluids, Wear, vol. 130, no 1, 1989 otwiera się w nowej karcie
  14. Ochoński W.: High technology of sealing solved by ferrofluids, Industrial Lubrication and Tribology, vol. 45, no 4, 1993. otwiera się w nowej karcie
  15. Ochoński W.: New designs of magnetic fluid exclusion seals for rolling bearings, Industrial Lubrication and Tribology, vol. 57, no 3, 2005. otwiera się w nowej karcie
  16. Patent PL, Int.Cl. F16J15/43, no 202542, Centrifugal magnetic fluid shaft seal (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  17. Patent application PL, no P-420053 Centrifugal seal with magnetic fluid for high-speed shaft (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  18. Patent PL, Int.Cl. F16J15/453, no 174460, Ferromagnetic fluid centrifugal seal (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  19. Patent PL, Int.Cl.F16J15/53, no 202306, Centrifugal magnetic fluid seal for high -speed shaft (in Polish).
  20. Patent USA, Int.Cl. F16J15/42, no 4455026, Vee-shaped magnetic/centrifugal seal and method of operation.
  21. Patent USA, Int.Cl. F16J15/42, no 4200296, Ferrofluid centrifugal seal. otwiera się w nowej karcie
  22. Patent PL, Int.Cl. F16J15/453, no 218345, Centrifugal seal with magnetic fluid (in Polish).
  23. Patent PL, Int.Cl.F16J15/42, no 220279, Centrifugal seal with magnetic fluid (in Polish).
  24. Patent application PL, no P-418800, Centrifugal seal with magnetic liquid for a high-speed shaft (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  25. Patent application PL, no P-423513, Centrifugal seal with magnetic fluid for rotating shaft (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  26. Patent PL, Int.Cl.F16J15-53, no 206282, Compact, centrifugal seal with magnetic fluid (in Polish).
  27. Patent application PL, no P-419854, Hybrid protective seal with magnetic fluid for rotating bearing (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  28. Patent application PL, no P-418797, Feedthrough of high- speed shaft with centrifugal magnetic fluid seal (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  29. Patent PL, Int.Cl.F16J15/40, no 1`163174, Multistage ferromagnetic fluid seal (in Polish).
  30. Patent application PL, no P-423713, Hybrid seal with magnetic fluid, especially for high-speed shaft (in Polish). otwiera się w nowej karcie
  31. Y. Mitamura and C. A. Durst, "Miniature magnetic fluid seal working in liquid environments, " J. Magn. Magn. Mater., 2017. otwiera się w nowej karcie
  32. M. Cong and H. Shi, "A study of magnetic fluid rotary seals for wafer handling robot, " in 15th International Conference on Mechatronics and Machine Vision in Practice, M2VIP'08, 2008. otwiera się w nowej karcie
  33. D. Li, H. Xu, X. He, and H. Lan, "Theoretical and experimental study on the magnetic fluid seal of reciprocating shaft, " in Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 2005. otwiera się w nowej karcie
  34. M. Szczech and W. Horak, "Tightness testing of rotary ferromagnetic fluid seal working in water environment, " Ind. Lubr. Tribol., 2015. otwiera się w nowej karcie
  35. H. Urreta, G. Aguirre, P. Kuzhir, and L. N. Lopez de Lacalle, "Seals Based on Magnetic Fluids for High Precision Spindles of Machine Tools, " Int. J. Precis. Eng. Manuf., 2018. otwiera się w nowej karcie
  36. Y. Mitamura, S. Arioka, D. Sakota, K. Sekine, and M. Azegami, "Application of a magnetic fluid seal to rotary blood pumps, " J. Phys. Condens. Matter, 2008. otwiera się w nowej karcie
  37. Y. Mitamura, T. Yano, W. Nakamura, and E. Okamoto, "A magnetic fluid seal for rotary blood pumps: Behaviors of magnetic fluids in a magnetic fluid sealwith a shield, " Magnetohydrodynamics, 2013. otwiera się w nowej karcie
  38. T. Dimond, R. D. Rockwell, P. N. Sheth, and P. E. Allaire, "A New Fluid Film Bearing Test Rig for Oil and Water Bearings, " Proc. ASME Turbo Expo 2008 Power Land, Sea Air, 2008. otwiera się w nowej karcie
  39. K. Sekine, Y. Mitamura, S. Murabayashi, I. Nishimura, R. Yozu, and D. W. Kim, "Development of a Magnetic Fluid Shaft Seal for an Axial-Flow Blood Pump, " in Artificial Organs, 2003. otwiera się w nowej karcie
  40. M. S. Krakov and I. V. Nikiforov, "Effect of diffusion of magnetic particles on the parameters of the magnetic fluid seal: A numerical simulation, " Magnetohydrodynamics, 2014. otwiera się w nowej karcie
  41. Y. Mitamura et al., "Sealing Performance of a Magnetic Fluid Seal for Rotary Blood Pumps, " Artif. Organs, 2009. otwiera się w nowej karcie
  42. S. Chen and D. Li, "Influence of particle size distribution of magnetic fluid on the resistance torque of magnetic fluid seal, " J. Magn., 2017. otwiera się w nowej karcie
  43. A. Radionov, A. Podoltsev, and A. Zahorulko, "Finite-element analysis of magnetic field and the flow of magnetic fluid in the core of magnetic-fluid seal for rotational shaft, " in Procedia Engineering, 2012. otwiera się w nowej karcie
  44. Y. Mizutani, H. Sawano, H. Yoshioka, and H. Shinno, "Magnetic fluid seal for linear motion system with gravity compensator, " in Procedia CIRP, 2015. otwiera się w nowej karcie
  45. M. S. Krakov and I. V. Nikiforov, "Regarding the influence of heating and the Soret effect on a magnetic fluid seal, " J. Magn. Magn. Mater., 2017. otwiera się w nowej karcie
  46. Z. Meng, Z. Jibin, and H. Jianhui, "An analysis on the magnetic fluid seal capacity, " J. Magn. Magn. Mater., 2006. otwiera się w nowej karcie
  47. J. Salwiński and W. Horak, "Measurement of Normal Force in Magnetorheological and Ferrofluid Lubricated Bearings, " Key Eng. Mater., 2011. otwiera się w nowej karcie
  48. D. A. Bompos and P. G. Nikolakopoulos, "Experimental and Analytical Investigations of Dynamic Characteristics of Magnetorheological and Nanomagnetorheological Fluid Film Journal Bearing, " J. Vib. Acoust., 2016. otwiera się w nowej karcie
  49. I. F. Santos, "On the future of controllable fluid film bearings, " in 9th EDF/Pprime (LMS) Poitiers Workshop, 2010. otwiera się w nowej karcie
  50. S. E. Mushi, Z. Lin, and P. E. Allaire, "Design, construction, and modeling of a flexible rotor active magnetic bearing test rig, " IEEE/ASME Trans. Mechatronics, 2012. otwiera się w nowej karcie
  51. H. Montazeri, "Numerical analysis of hydrodynamic journal bearings lubricated with ferrofluid, " Proc. Inst. Mech. Eng. Part J J. Eng. Tribol., 2008. otwiera się w nowej karcie
  52. D. A. Bompos and P. G. Nikolakopoulos, "Journal Bearing Stiffness and Damping Coefficients Using Nanomagnetorheological Fluids and Stability Analysis, " J. Tribol., 2014. otwiera się w nowej karcie
  53. Z. Huang, J. Fang, X. Liu, and B. Han, "Loss Calculation and Thermal Analysis of Rotors Supported by Active Magnetic Bearings for High-Speed Permanent-Magnet Electrical Machines, " IEEE Trans. Ind. Electron., 2016. otwiera się w nowej karcie
  54. M. L. Chan et al., "Design and characterization of MEMS micromotor supported on low friction liquid bearing, " Sensors Actuators, A Phys., 2012. otwiera się w nowej karcie
  55. X. Song and H. G. Wood, "Application of CFX to Implantable Rotary Blood Pumps Suspended by Magnetic Bearings, " in International ANSYS Conference, 2004.
  56. D. A. Bompos and P. G. Nikolakopoulos, "CFD simulation of magnetorheological fluid journal bearings, " Simul. Model. Pract. Theory, 2011. otwiera się w nowej karcie
  57. S. Jahanmir et al., "Design of a small centrifugal blood pump with magnetic bearings, " Artif. Organs, 2009. otwiera się w nowej karcie
  58. W. Ochoński, "Sliding bearings lubricated with magnetic fluids, " Industrial Lubrication and Tribology. 2007. otwiera się w nowej karcie
  59. T. M. Lim, S. Cheng, and L. P. Chua, "Parameter estimation and actuator characteristics of hybrid magnetic bearings for axial flow blood pump applications, " Artificial Organs. 2009. otwiera się w nowej karcie
Weryfikacja:
Politechnika Gdańska

wyświetlono 30 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi