Магнитожидкостное уплотнение

 

МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее корпус с крышкой, внутрв которого установлены постоянные магйиты и полюсные наконечники, образующие с валом и внутренней поверхностью крышки рабочие зазоры, заполненные ферромагнитной жидкостью, отличающееся тем, что, с целью поБЬЁиения надежности уплотнения, в образованную торцовой поверхностью крьшки и корпусом полость помещен дополнительно постоянный магнит с концентраторами и полюсными наконечниками , образующими с торцом крышки зазор , причем между концентраторами введена ферромагнитная жидкость большей намагниченности, чем в рабочих зазорах .

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ф

ОПИСАНИК ИЗОЬГКткнил

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3559099/25-08 (22) 03.03.83 . (46) 07.05.84. Бюл. Р 17 (72) А.И.Фролов, M.Ï.ËüBîâ, Ю.В.Панфилов и В.П.Ступников (53) 62-762(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 368434, кл. F 16 3 15/40, 1970

2. Авторское свидетельство СССР

У 372878, кл. F 16 3 15/40, 1979 (прототип). (54)(57) МАГНИТОИЩКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее корпус с крышкой, внутрен которого установлены постоянные маг„„Я0„„10ЯОЯ47 A

Зим F 16 > 15/40 йиты и полюсные наконечники, образующие с валом и внутренней поверхностью крышки рабочие зазоры, заполненные ферромагнитной жидкостью, о т л и ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, в образованную торцовой поверхностью крышки и корпусом полость помещен дополнительно постоянный магнит с концентраторами и полюсными наконечниками, образующими с торцом крышки зазор, причем между концентраторами введена ферромагнитная жидкость большей намагниченности, чем в рабочих зазорах °

1090947

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть испопьзовано для герметизации вращающихся валов.

Известно магнитожидкостное уплотне- 5 ние вращающегося вала, в корпусе которого установлен пакет постоянных кольцевых магнитов, охваченных полюсными наконечниками и образующих с втулкой, насаженной на вал„ кольцевую 10 проточку для ферромагнитной жидкости.

Для повышения надежности уплотнения при действии вибрации на валу установлены диски из материала с высокой

> магнитной проницаемостью, образующие с кольцевой проточкой полюсных наконечников лабиринт (1 3.

Недостатками известной конструкции являются утечка смазочной:жидкости

O в связи с неравномерностью. магнитного сйлового поля, создаваемого расположением полюсов кольцевых постоянных магнитов вдоль оси вращающегося вала, одинаковое по величине гидравлическое сопротивление перетеканию жидкости возле двух полюсов магнита, что не создает требуемую степень герметизации подшипникового узла. Кроме того, при вращении вала с относительно большими скоростями происходит разогрев 30

I ферромагнитной жидкости и, как сл<фствие, ее расслоение, которое приводит к разгерметизации уплотнения.

Известно также магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала, в корпу35 се которого установлены постоянные магниты таким образом, что их магнитные полости перпендикулярны оси вала, а наконечниками служат внутренняя и наружная поверхности корпуса, 40 при этом один наконечник, установленный на валу, образует с ним ступень уплотнения, а второй наконечник вместе с расположенной на валу крышкой — другую ступень уплотнения $2). 45

Недостатком известной конструкции является расслоение ферромагнитной жидкости иэ-эа ее нагрева при вращении вала, происходящее вследствие

50 уменьшения вязкости и разрушения поверхностно-активного вещества, которое предотвращает слияние ферромагнитных частиц в конгломераты. При этом ферромагнитная жидкость расслаивается на жидкую и твердую фазы, т.е. происходит разгерметизация уплотняемого объема — пробой магнитной проб,КИ, Цель изобретения — повышение надежности уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении, содержащем корпус с крышкой, внутри которого установлены постоянные магнйты и полюсные наконечники, образующие с валом и внутренней поверхностью крышки рабочие зазоры, заполненные ферромагнитной жидкостью, в образованную торцовой по" верхностью крышки и корпусом полость помещен дополнительно постоянный магнит с концентраторами и полюсными наконечниками, образующими с торцом крышки зазор, причем между концентраторами введена ферромагнитная жидкость большей намагниченности, чем в рабочих зазорах.

На фиг. 1 приведено уплотнение до разгерметизации, общий вид; на фиг. 2 — то же, после разгерметизации.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из плоских магнитов 1, набранных по окружности, концентричных к валу. Магниты с наконечниками 2 и 3 в виде колец помещены в корпус

4 уплотнений. Корпус 4 и наконечники 2 выполнены из мягкой стали.

Между наконечником 2 и поверхностью вала 5 образован кольцевой зазор 6, а наконечник 3 с внутренней поверхностью крышки 7 образует кольцевой зазор 8. Зазоры 6 н 8 заполнены ферромагнитной жидкостью.

Б полость, образованную торцовой поверхностью крышки 7 и корпусом

4, помещены дополнительно постоянный кольцевой магнит 9 и концентраторы

10, удерживающие ферромагнитную жидкость 11 с большей намагниченностью, чем у ферромагнитной жидкости, расположенной в зазорах 6 и 8, а также два полюсных наконечника 12 и 13, которые образуют с торцом кръыки 7 зазор, Для уменьшения рассеивания магнитных силовых линий поверхности полюсных наконечников 1I2 и 13 и концентраторов 10, обращенных к стенкам полости, покрыты магнитопроводным материалом. На торцовой поверхности крышки 7, обращенной к постоянному магниту 9, выполнены лопатки 14. Магниты 1, крышка 7 и корпус 4 с помощью винтов прикреплены к корпусу подшипникового узла 15.

1090947

20

Составитель А. Бельцова

Редактор А. Шишкина Техред Л.Коцюбняк Корректор М. Шароши

Заказ 3043/34 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 5 вращается ферромагнитная жидкость в кольцевых зазорах 6 и 8. Образованные в кольцевых зазорах магнитные пробки из ферромагнитной жидкости под действием постоянного магнитного поля не пропускают смазочную жидкость из подшипникового узла 15. Магнитная пробка не пропускает смазочную жидкость как при вращении вала 5, так и при его остановке. Однако при достаточно больших скоростях вращения вала 5 (более 5 м/с) происходит нагрев ферромагнитной жидкости, вследствие чего происходит уменьшение ее вязкости и в.конечном итоге — расслоение на жидкость-носитель и ферромагнитные частицы. Происходит пробой магнитной пробки. Жидкостьноситель попадает между торцовой поверхностью выступа крышки 7 и корпусом 4, отбрасывается вращающимися лопатками 14 к концентратору

10, смешивается с ферромагнитной жидкостью большей намагниченности.

Образующаяся ферромагнитная композиция попадает в зазор между крышкой 7 и полюсами 12 и 13. Тем самым предотвращаются аварийная разгерметизация уплотняемого объема, загрязнение его, увеличивается надежность уплотнения.

Введение в уплотнение нескольких полостей с концентратором и полюсами повысит еще более его надежность и герметичность.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности уплотнения.