Вакуумное уплотнение подвижного вала

 

1. ВАКУУМНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ПОДВИЖНОГО ВАЛА, содержащее корпус, полюсные наконечники, выполненные из упругого магнитопроводного материала , образукяцие с охватываемым валом зазор, заполненный ферромагнитной жидкостью, и магнит, отличающееся тем, что, с целью повымения надежности уплотнения вала, совершающего сложное пространственное движение, упругие полюсные наконечники выполнены в виде полуторовых опозйтно расположенных оболочек, Образующих полость. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что в корпусе выполнены каналы для подачи газа в упомянутую полость. 3.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что, с целью обеспечения дополнительного углового перемещения вала, оболочки охвачены поджимнмли втулками с вкладышами , имеющими выпукло-вогнутые сферические поверхности.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) 4(51 F 16 J 15 40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ВСЕО

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .)3.„ .,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ БИБЛИО (21) 2472798/25-08 (22) 21.07.82 .(46) 15..01.85, Вюл. Р 2 (72) В.К.Казаков, О.К.Курбатов, .К.Д.Данилов и М;П.Львов (53) 62-762 (088.8) (56) 1. Патент Франции 9 2356066, кл. F 16 Ю 15/40, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 823720, . F 16 J 15/40,1979 (прототип), (54)(57) 1. ВАКУУМНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

ПОдВИжНОГО ВАЛА, содержащее корпус, полюсные наконечники, выполненные из упругого магнитопроводного материала, образующие с охватываемым валом зазор, заполненный Ферромагнитной жидкостью, и магнит, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения вала, соверщающего сложное пространственное движение, упругие полюсные наконечники выполнены в виде полуторовых опозйтно расположенных оболочек, ббразующих полость.

2. Уплотнение по п. 1, о т л нч а ю щ е е с я тем, что в корпусе выполнены каналы для подачи газа в упомянутую полость.

3. Уплотнение по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения дополнительного углового перемещения вала, оболочки охвачены поджимными втулками с вкладышами, имеющими выпукло-вогнутые m сферические поверхности.

1 1134828 2

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к магнитожидкостным уплотнителям, применяемым для герметизации подвижных элементов, работающих при пониженном давлении. 5

Известно магнитожидкостное уплотнение вращающегося или возвратно-постунателъно перемещающегося вала, содержащее охватывающую вал кольцевую магнитную систему с полюсными наконечниками, зазор между которыми и валом заполнен уплотняющей магнитной жидкостью (1) .

Известно также магнитожидкостное уплотнение, содержащее корпус, полюс-15 ные наконечники, выполненные из упругого магнитопроводного материала, образующие с охватываемым валом зазор, заполненный ферромагнитной жидкостью, и магнит f2 .

Недостатками известных устройств являются большой унос ферромагнитной жидкости из зоны уплотнения при возвратно-поступательном движении вала, невозможность обеспечения уплотнения вала, совершающего сложное пространственное движение, а также низкая надежность иэ-эа отсутствия системы подачи ферромагнитной жидкости при прорыве со стороны атмосферы в случае ухудшения ее характеристик, черезмерном нагреве и т.д.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения вала, совершающего сложное пространственное дви- З5 жение.

Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном уплотнении, содер>кащем корпус, полюсные наконечники, выполненные из упругого магии- 40 топроводного материала, образующие с охватываемым валом зазор, заполненный.ферромагнитной жидкостью, и магнит, упругие полюсные наконечники выполнены в виде полуторовых опозитно расположенных оболочек, образующих полость.

При этом в корпусе выполнен канал для подачи газа в указанную полость, а оболочки охвачены подвижными втулками с вкладышами, имеющими выпукловогнутые сферические поверхности.

На чертеже изображено вакуумное уплотнение подвижного вала, разрез.

Вакуумное уплотнение подвижного вала состоит из корпуса 1, в котором установлены упругие полюсные наконечники, выполненные в виде полуторовых опозитно расположенных магнитопроводных оболочек 2, образующих полость, заполненную ферромагнитной 60 жидкостью. Между торцевыми поверхностями оболочек размещена втулка 3 (фасонная втулка), имеющая каналы системы 4 подачи ферромагнитной жидкости, направленные в сторону вала, и каналы 5 для подачи газа, и уплотнительные прокладки б ° В утолщенных частях оболочек, выполненных коническими и обращенных к валу 7, установленные шарики 8. Оболочки 2 с наружной стороны охвачены подвижными втулками 9 с вкладышами 10, имеющими выпукло-вогнутые сферические поверхности 11 и 12 и манжету 13.

Деформация оболочек 2 осуществляется через вкладыши 10 с помощью втулки 14 и гайки 15. Магнит 16 с магнитопроводными манжетами 17 соединен с корпусом 1 через шток 18 и тягу 19, на шаровой поверхности которой установлен башмак 20 с пружинным устройством 21, при этом. шток 18 входит в паз 22 тяги 19. Магнит 16 центрируется относительно внутренней поверхности вала 7 подшипником 23 скольжения, при этом в магните 16, манжетах 17 и штоке 18 имеется канал 24.

Вакуумное. уплотнение подвижного вала работает следующим образом.

Магнит 16, магнитопроводные манжеты 17, упругие полюсные наконечники и ферромагнитная жидкость создают замкнутую цепь. Магнитная сила, препятствующая вытеснению жидкости под действием перепада давления, возникает в результате взаимодействия магнитожидкостного кольца с полем магнита 16. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости и пропорциональна градиенту магнитного поля между валом и полюсньжи наконечниками. Наличие шариков на оболочках 2 позволяет создавать колебательные движения вала 7, предохраняя заклинива ние и механические разрушения всего уплотнения. Подпитка Ферромагнитной жидкости осуществляется с помощью системы 4 подачи жидкости, а выдавливание этой жидкости в зазор производится подачей давления газа 5 и деформацией оболочек 2 с помощью гайки 15 через втулки 9 и вкладыши 10 .

Сферические поверхности 11 и 12 вкладышей 10 обеспечивают пространственные колебательные движения вала 7, при этом оболочки 2 деформируются, а шток 18 перемещается в пазу 22 тяги 19. Пружинное устройство 21 и башмак 20 через шток 18 фиксируют положение вала 7 при колебаниях. Вал также имеет возможность совершать вращательное и возвратнопоступательное движение с помощью механизмов (на чертеже не показаны по поверхностям магнита 16, манжет 17 и в подшипниках 23 скольжейия.

Для уменьшения потерь ферромагнитной жидкости в устройстве предусмотрена манжета 13. Для откачки и на1134828

Составитель И.Пащенко

Редактор Л.Пчелинская Техред O.ващишнна КорректорЕ.Сирохман

Заказ 10059/36 Тираж 898 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 качки газа из внутреннего объема вала 7 используется канал 24.

Повышение надежности уплотнения вала, совершающего сложное простран-. ственное движение, достигается установкой шариков в утолщенной части упругих оболочек, а также введением системы, позволяющей осуществлять колебанйя с одновременным поджатием оболочек и использованием Ьферических поверхностей во вкладышах и тяге.