Магнитожидкостный узел

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

rSz 4 F 16 J 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3861180/25-08 (22) 17.01.85 (46) 30.06.86. Бюл. № 24 (71) Калининский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) Н. Б. Демкин, А. Н. Болотов, Н. В. Лочагин и Л. Д. Шевчук (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 651159, кл. F 16 J 15/40, 1979. (54) (57) МАГНИТОЖИДКОСТНЫЙ УЗЕЛ, содержащий установленные в корпусе постоянный магнит с полюсными наконечниками, проходящий через корпус вал, опорный элемент из неферромагнитного материала, размещенный между полюсными наконечниками, и магнитную жидкость в рабочих зазорах, отличающийся тем, что, с целью повышения

ÄÄSUÄÄ 1240996 А1 надежности работы путем увеличения нагрузочной способности опорного элемента, узел снабжен двумя магнитопроводами, выполненными в виде цилиндрических втулок с выступами разных диаметров на наружных поверхностях, установленных на валу и обращенных выступами навстречу полюсным на конечникам, выполненным также с различными диаметрами, соответствующими диаметрам выступов, при этом торцовые поверхности втулок, направленные навстречу одна другой, выполнены наклонными по отношению к оси вала и установлены с образованием постоянного зазора по форме трапеции, расширяющейся к валу, а опорный элемент закреплен на внутренней поверхности постоянного магнита, образуя с полюсными наконечниками полости, сообщающиеся меж- ® ду собой через зазор между втулками.

1240996 фиг. 2

Составитель А. Бельцова

Техред И. Верес Корректор С. Черни

Тираж 880 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

Редактор H. Слободяник

Заказ 3472/32

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных элементов, работающих в условиях перепада давления.

Целью изобретения является повышение надежности работы путем увеличения нагрузочной способности опорного элемента, которое достигается улучшением смазки.

На фиг. 1 показан магнитожидкостный узел, разрез; на фиг. 2 — вал с магнитопроводами, общий вид. 10

Устройство содержит установленные в корпусе 1 постоянный магнит 2 с полюсными наконечниками 3 и 4 и магнитопроводы 5, 6, выполненные в виде цилиндрических втулок с выступами 7 и 8 разных диаметров, уста15 новленные на валу 9. При этом полюсные наконечники 3 и 4 имеют также разные внутренние диаметры, соответствующие диаметрам магнитопроводов 5 и 6, и образуют с последними рабочие зазоры 10. На обращенных друг к другу поверхностях полюсных наконечников 3, 4 и выступов магнитопроводов 5, 6 выполнены зубцы одинаковой формы. Магнитопроводы 5, 6 выполнены с наклонными по отношению к оси вала 9 торцовыми поверхностями, направленными на- 25 встречу друг другу, и установлены на валу 9 с образованием постоянного зазора 11 (0,5...1 мм). Последний имеет форму трапеции, расширяющейся к валу 9.

На внутренней поверхности постоянного магнита 2 закреплен опорный элемент 12, выполненный из неферромагнитного материала, который образует с полюсными наконечниками 3, 4 полости 13 и 14, заполненные магнитной жидкостью 15.

Магнитожидкостный узел работает следующим образом.

Магнитный контур образуется постоянным магнитом 2, полюсными наконечниками

3 и 4, магнитопроводами 5 и 6 и магнитной жидкостью 15. Последняя в межзубцовом пространстве в неоднородном магнит- 40 ном поле служит уплотнением рабочего объема магнитожидкостного узла и его смазкой.

При появлении знакопеременной осевой силы

+Я происходит смещение зубцов, магнитопроводов 5 и 6 относительно зубцов полюсных наконечников 3 и 4, увеличивается магнитное сопротивление зазора между зубцами и появляется противоположно направленная приложенной осевой силе сила, стремящаяся вернуть вал 9 с магнитопроводами 5 и 6 в исходное положение. Кроме того, за счет выполнения выступов 8 магнитопровода 6 большего диаметра по сравнению с диаметром выступов ? магнитопровода 5 при осевом смещении вала 9 происходит уменьшение суммарного объема полостей 13 и 14.

Так как магнитная жидкость практически несжимаема, поэтому избыточный объем жидкости из полостей 13 и 14 перераспределяется в виде колец на внешних торцовых сторонах выступов 8 и полюсных наконечников 3. Такое перераспределение приводит к возникновению дополнительного гидростатического давления в полостях 13 и 14, сообщающихся через зазор 11, в котором в неоднородном магнитном поле магнитная жидкость 15 принудительно намазывается при вращении вала 9 на внутреннюю поверхность опорного элемента 12.

Радиальная нагрузка Q- воспринимается элементом в котором вращаются наружные поверхности магнитопроводов 5 и 6.

Снижение трения и износа достигается тем, что магнитная жидкость 15 втягивается полем рассеяния в зазор 11, а поскольку поле здесь неоднородно в радиальном направлении, то магнитная жидкость 15 будет магнитными силами прижиматься к поверхности элемента 12 и принудительно смазывать ее. При ухудшении смазочной способности магнитной жидкости уменьшается ее намагниченность. Свежая порция смазки с большой намагниченностью, находящаяся в полостях 13 и 14, под действием магнитного поля выталкивает из зазора 11 отработанную. Если температура опорного элемента 12 превысит окружающую, то по зазору будет происходить циркуляция жидкости 15 по термомагнитной причине. Это также способствует улучшению смазки элемента 12 и снижению его температуры.