Магнитожидкостное уплотнение вала

 

МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, содержащее установленный в корпусе уплотнительный узел, состоящий из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости, подшипниковой опоры и втулки вала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения в условиях радиально-угловых биений и осевых перемещений , оно снабжено плавающим кольцом и промежуточной втулкой, установленной аксиально-неподвижно в подщипниковой опоре, размещенной со стороны низкого давления и связанной с втулкой вала поводковым механизмом, при этом уплотнительный узел установлен на промежуточной втулке, a плавающее кольцо размещено со стороны высокого давления по отнощению к уплотнительному узлу и установлено герметично по отнощению к валу и промежуточной втулке. (Л со ел ГО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

g g F 16 1 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С0 с©

Сл

С0 16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3595419/25-08 (22) 24.05.83 (46) 30.05.84. Бюл. № 20 (72) М. И. Бурмистров, В. И. Перевозников, А. А. Фишман и В. В. Шибаров (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (53) 62-769 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 929937, кл. F 16 J 15/30, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР № 661182, кл. F 16 J 15/40, 1977, (54) (57) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА, содержащее установленный в корпусе уплотнительный узел, со„SU„„1095002 A стоящий из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости, подшипниковой опоры и втулки вала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения в условиях радиально-угловых биений и осевых перемещений, оно снабжено плавающим кольцом и промежуточной втулкой, установленной аксиально-неподвижно в подшипниковой опоре, размещенной со стороны низкого давления и связанной с втулкой вала поводковым механизмом, при этом уплотнительный узел установлен на промежуточной втулке, а плавающее кольцо размещено со стороны высокого давления по отношению к уплотнительному узлу и установлено герметично по отношению к валу и промежуточной втулке.

1095002

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов машин и аппаратов.

Известно магнитожидкостное уплотнение, содержащее магнитный узел, состоящий из постоянного магнита и полюсных наконечников, установленных на валу, и магнитопровод, выполненный в виде корпуса и самоустанавливающихся колец, которые отделены от полюсных наконечников телами качения — шариками (1) .

1О

Недостатком уплотнения является низкая надежность при угловых биениях вала, так как магнитные силы притяжения, действующие между магнитопроводом и полюсными наконечниками, при возникновении перекоса вала стремятся еще более увеличить его, что искажает геометрию уплотняемого зазора и приводит к потере герметичности.

Известно также магнитожидкостное уплотнение, содержащее установленный в корпусе уплотнительный блок, состоящий из 20 постоянного магнита, размещенного между полюсными наконечниками, образующими с валом полость с магнитной жидкостью, причем полюсные наконечники снабжены шаровыми опорами, а уплотнительный блок-эластичной оболочкой, один конец которой закреплен на блоке, а другой — на корпусе (2).

Недостатком известного уплотнения является его низкая надежность при радиально угловых биениях и осевых перемещениях вала.

Шаровая опора, находящаяся под воздействием уплотняемой среды, подвергается повышенному износу, например, вследствие сухого трения в вакууме или растворения смазки уплотняемой средой. 35

В агрессивных средах шаровая опора подвергается сильному фреттинг-износу и разрушению, что приводит к нарушению стабилизированной величины уплотняемого зазора и последующей разгерметизации уплотнения.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения в условиях радиальноугловых биений и осевых перемещений.

Указанная цель достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее установленный в корпусе уплотнительный узел, состоящий из постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитной жидкости, подшипниковой опоры и втулки вала, снабжено плавающим кольцом и промежуточной втулкой, установленной аксиально-неподвижно в подшипниковой опоре, размещенной со стороны низкого давления и связанной с втулкой вала ловодковым механизмом, при этом уплотнительный узел установлен на промежуточ- 55 ной втулке, а плавающее кольцо размещено со стороны высокого давления по отношению к уплотнительному узлу и установлено герметично по отношению к валу и промежуточной втулке.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из уплотнительного блока, включающего кольцевой постоянный магнит 1, полюсные наконечники 2 и. ферромагнитную жидкость 3, Уплотнительный блок неподвижно установлен на промежуточной втулке 4, которая через подшилниковую опору 5 установлена в корпусе 6.

На валу 7 неподвижно установлена втулка вала 8. Промежуточная втулка 4 и установленный на ней уплотнительный блок приводятся во вращение поводковым механизмом, выполненным в виде шариков 9, находящихся в пазах промежуточной втулки

4 и втулки вала 8. На втулке вала 8 через уплотнительное кольцо 10 герметично установлено плавающее кольцо 11, которое обеспечивает герметизацию втулки вала по ее наружному диаметру при ее осевых перемещениях совместно с валом.

Герметизация промежуточной втулки 4 при радиальных и угловых биениях вала обеспечивается подвижным в радиальном направлении контактом эластичных уплотнительных колец 12 плавающего кольца ll с деталями 13, неподвижно связанными с промежуточной втулкой 4.

Для фиксации втулки вала 8 относительно корпуса в нерабочем состоянии при монтаже и транспортировке служит планка 14.

При монтаже уплотнение устанавливается на уплотняемом валу, при этом втулка вала 8 фиксируется на валу винтом 15, планка 14 удаляется и фланец 16 уплотнения герметично крепится к корпусу аппарата.

Магнитожидкостное уплотнение вала работает следующим образом.

Вращение от вала через неподвижно закрепленную на нем втулку и поводковый механизм передается промежуточной втулке, на которой установлен уплотнительный блок.

При осевых перемещениях вращающегося вала втулка вала вместе с ним перемещается относительно неподвижно закрепленной в осевом направлении промежуточной втулки, при этом шарики 9 поводкового механизма продолжают выполнять свои функции. Герметичность уплотнения- при осевых перемещениях вращающегося вала обеспечивается по наружной поверхности втулки вала элас: тичными уплотнительными кольцами плавающего кольца 11, по корпусу — магнитожидкостным уплотнительным блоком. При угловых биениях вала плавающее кольцо 11 перемещается по торцовым поверхностям деталей 13, связанных с промежуточной втулкой 4, и обеспечивает герметичность между промежуточной втулкой 4 и втулкой вала 8.

Радиальные биения вала воспринимаются через шарики корпусом уплотнения. Уста1095002

Составитель А. Бельцова

Редактор О. Юрковецкая Техред И. Верес Корреитор И. Эрдейи

Заказ 3571/21 Тираж 913 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 новка уплотнительного блока на промежуточной втулке в подшипниковой опоре повышает надежность работы (герметизацию) предлагаемого маги итожидкост ного уплотнения при угловых и радиальных биениях вала, так как позволяет стабилизировать величину уплотняемого зазора и не допускать утечку герметизируемой среды.

Закрепление промежуточной втулки с уплотнительным блоком аксиально-неподвижно относительно корпуса устраняет осевые смешения полюсных наконечников из зоны уплотнения, предотвращая тем самым потери магнитной жидкости, приводящие к разгерметизации уплотнения.

Размещение подшипниковой опоры со стороны низкого давления надежно предохраняет ее от воздействия уплотняемой среды, позволяет обеспечивать смазкой подшипники, что повышает надежность и срок их службы, а следовательно, и уплотнения в целом.

Подвижная связь промежуточной втулки через неподвижно закрепленные на ней детали с втулкой вала с помощью плавающего кольца с уплотнительными элементами обеспечивает надежную герметичность ее относительно вала при радиальных, угловых биениях и осевых перемещениях последнего.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности уплотнения.