Магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала
Изобретение относится к магнитожидкостным уплотнениям и может быть использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения в условиях осевых и радиальноугловых биений вала за счет установки магнитного узла через упругоэлас/9 J5 i (Л Vj /4
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (дН 4 F 16 J 15/40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BT0PCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21} 3968210/23-08 (22) 22.10.85 (46) 07.03.87. Бюл. Р 9 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В.И.Перевозников, В.A.Çåìñêîâ, Е.В.Шатаев и В.И.Цветков (53) 62-762 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 106?278, кл. F 16 J 15/40, 1981.
„„Я0„„1295115 А 1 (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ
ВРАЩАЮЩЕ ГОСЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к магнитожидкостным уплотнениям и может быть использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения в условиях осевых и радиальноугловых биений вала за счет установки магнитного узла через упругоэлас12951 тичные элементы V-образной формы сечения. Магнитный узел, содержащий постоянный магнит 3 и полюсные на-. конечники 4 с запрессованными в них подшипниками 5 скольжения, устанавливается в корпусе, выполненном в виде стакана с центральным отверстием в дне для втулки 8 вала 9, через упругоэластичные элементы 2, Последние размещены между поверхностями торцовых радиальных выточек, выполненных в основании 7 и дне стакана
1, и ответных выступов на торцовых
15 поверхностях магнитного узла. Во время работы вал 9 передает вращение с радиально-угловыми движениями через подшипники 5 скольжения на магнитный узел, который совершает вместе с ним эти движения, компенсируя свои перемещения за счет упругой деформации элементов 2. Последние также отслеживают и осевые перемещения вала
9. Выполнение элемента 2 V-образной формы сечения обеспечивает легкость его деформации, что увеличивает демпфирующий эффект. 1 ил.
Изобретение относится к магнитожидкостным уплотнениям,.применяемым для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений газовых, парогазовых, биологических и других сред. . Цель изобретения — повышение на,— дежности уплотнения в условиях осе,вых и радиально-угловых биений вала за счет установки магнитного узла че- 10 рез упруго-эластичные элементы V-образной формы сечения.
На чертеже изображено предлагаемое уплотнение, разрез.
Магнитожидкостное уплотнение состоит иэ секций, выполненных в виде стаканов 1, в каждом из которых на упруго-эластичных элементах 2 V-образной формы установлен магнитный узел, состоящий иэ постоянного магии- 20 та 3 и полюсных наконечников 4, с запрессованными в них подшипниками 5 скольжения, крышки 6, основания 7, втулки 8 и вала 9.
В дне стаканов 1 выполнены отверстия 10 под втулку 8 и вал 9. Под. ши ники 5 скольжения выполнены из антифрикционного коррозионно-стойкого немагнитного материала, втулка 8— из магнитомягкого материала. Каждый магнитный узел скреплен с внешней стороны немагнитной оболочкой 11.
Втулка 8 имеет хвостовик 12, который входит в кольцевой паз 13 основания 7 и образует с ним лабиринт, 35 сообщающийся через контрольный канал
14 с атмосферой. Ъ крышке 6 выполнен.; заправочный канал l5.
Кольцевые зазоры 16 между радиальными поверхностями полюсных наконечников 4, обращенных к втулке 8, и последней заполнены ферромагнитной жидкостью 17„ В полюсных наконечниках 4 выполнены кольцевые проточки 18, которые г озволяют повысить удерживаемый перепад давления.
Элементы 2 размещены между поверхностями торцовых радиальных выточек, выполненных в основании 7 и дне стакана 1, и ответных выступов на торцовых поверхностях магнитного узла, Втулка 8 соединена с валом 9 винтом 19 для передачи вращающего момента от вала 9 к втулке 8. Неподвижные соединения уплотнены упругими эластичными кольцами 20 круглого сечения и манжетой 21. В корпусных секциях выполнены отверстия 22 и 23 для подвода и отвода охлаждающей жидкости.
Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.
Магнитный поток, создаваемый постоянными магнитами 3, проходит от северного полюса через полюсный наконечник 4, ферромагнитную жидкость 17, втулку 8., ферромагнитную жидкость 17, полюсный наконечник 4 и замыкается на южный полюс постоянного магнита
3. Вытеканию магнитной жидкости под действием перепада давлений препятствует магнитная сила — сила взаимодействия градиентного магнитного поля
1295115
Формула изобретения
Составитель A.Áåëüöîâà
Редактор И.Горная Техред Л.Сердюкова Корректор N.Ïoæo
Заказ 602/41 Тираж 812 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 с магнитной фракцией жидкости. Равномерное магнитное поле постоянного магнита преобразуется в зазоре в градиентное благодаря зубцеобразным поверхностям полюсных наконечников 4.
При прорыве уплотняемой среды из аппарата через зазоры 16, образованные зубцами и втулкой 8, она поступает в кольцевую проточку 18, где происходит выравнивание в них давлений. При достижении определенной величины этого перепада происходит "самозалечивание" прорыва ферромагнитного кольца жидкости. Таким образом, происходит прорыв и постепенное заполнение кольцевых полостей до наступления полной компенсации удерживаемого перепада давления.
Во время работы вал 9 передает вращение с радиально-угловыми движе- 20 ниями через подшипники 5 скольжения на магнитный узел, который совершает вместе с ним эти движения, компенсируя свои перемещения за счет упругой деформации элементов 2. Выполнение упруго-эластичного элемента V-образной формы сечения обеспечивает,легкость деформации его "губок", что увеличивает их демпфирующий эффект.
При работе уплотнения происходит изменение (потеря) магнитных свойств ферромагнитной жидкости в результате ее старения из-за температурных и механических воздействий, поэтому производят перезаправку уплотнения ка- 35 чественной ферромагнитной жидкостью без разборки аппарата через заправочный канал 15 .и контролируют по выходу ее через контрольный канал 14.
Кольцевой паз 13 основания 7 может 40 заполняться жидкостью, нейтральной к ферромагнитной жидкости, которая улавливает (абсорбирует) и нейтрализует агрессивные компоненты уплотняемой среды.
Насадка уплотнения заключается в установке нужного количества взаимозаменяемых уплотняющих магнитных узлов, необходимого для компенсации рабочего давления в уплотняемом аппарате.
Магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала, содержащее установленный в корпусе магнитный узел, состоящий из постоянного магнита и полюсных наконечников, втулку, установленную на валу и образующую с магнитным узлом рабочий зазор, заполненный магнитной жидкостью, основание и крышку корпуса, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения в условиях осевых и радиально-угловых биений вала, корпус выполнен в виде стакана с центральным отверстием в дне, в основании корпуса и дне стакана со стороны магнитного узла выполнены радиальные выточки, а на торцовых поверхностях магнитного узла выполнены ответные выступы, и между поверхностями выточек и выступов установлены упругоэластичные элементы V-образной формы сечения, при этом магнитный узел снабжен немагнитной оболочкой, охватывающей его с наружной стороны, и установлен на втулке вала через подшипники скольжения, выполненные из немагнитного материала.
