Магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использо вано для герметизации вращающихся валов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения путем изменения рабочего зазора в зависимости от температуры уплотнения. аМежду полюсными наконечниками 19 магнитной системы уплотнения, образующими рабочие зазоры 24 с диском 6, жестко связанным с промежуточной втулкой 5, установлены немагнитные втулки 20, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем материал полюсных наконечников 19. Между магнитной системой уплотнения и подшипниками скольжения 8 и качения 11 установлены упругоэластичные опоры .15 и 16. При вращении вала 2 температура уплотнения повьппается, что приводит к увеличению рабочего зазора 24, благодаря вьшолнению немагнитных втулок 20 из материала с высоким коэффициентом линейного расширения, что приводит к уменьшению сил трения и снижению тепловьщелений. 1 ил. гв г i (Л го 00 00

СОЮЗ СОВЕТСНйХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1364811 А 1 (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4104898/23-08 (22) 08.08.86 (46) 07.01.88. Бюл. 1Ф 1 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В.И.Перевоэников и В.А.Земсков (53) 62-762(088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

М 905562, кл. F 16 J 15/40, 1980. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике н может быть использовано для герметизации вращающихся валов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения путем изменения рабочего зазора в зависимости от температуры уплотнения.

Между полюсными наконечниками 19 магнитной системы уплотнения, образующими рабочие зазоры 24 с диском 6, жестко связанным с промежуточной втулкой 5, установлены немагнитные втулки 20, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем материал полюсных наконечников 19. Между магнитной системой уплотнения и подшипниками скольжения 8 и качения 11 установлены упругоэластичные опоры 15 и 16.

При вращении вала 2 темпера. гура уплотнения noBbmlaeTcR, что приводит к увеличению рабочего зазора 24, благодаря выполнению немагнитных втулок 20 иэ материала с высоким коэффициентом линейного расширения, что приводит к уменьшению сил трения и снижению тепловьщелений. 1 ил.

1364811

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть исполь30 эовано для уплотнения вращающихся валов аппаратов химической, нефтехими- 5 ческой, микробиологической и других отраслей промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения путем изменения рабочего зазора в зависимости от тем- 10 пературы уплотнения.

На чертеже представлено уплотнение, разрез, Внутри корпуса 1 расположен вал 2, связанный с втулкой 3 вала посред- 15 ством шпонки 4. На втулке 3 установлены промежуточные втулки 5 с дисками 6 из магнитомягкого материала, а также со стороны уплотняемой среды внутреннее вращающееся кольцо 7 20 подшипника 8 скольжения, выполненное из антифрикционного коррозионностойкого материала и закрепленное опорным кольцом 9. Со стороны атмосферы на втулке 3 через установочную немагнитную втулкф 10 установлен внут ренней обоймой подшипник 11 качения, связанный при этом наружной обоймой с корпусом 1. Детали уплотнения, установленные на втулке 3, через кольцо 12 закреплены гайкой 13, которая зафиксирована от проворота винтом 14. На наружном кольце подшипника 8 скольжения, установленного.на уступе корпуса через упругоэластич- 35 ные опоры 15, расположена магнитная система, контактирующая своей второй торцовой поверхностью через упругоэластичную опору 16 с наружной обоймой подшипника 11 качения, поджимае- 40 мой к ней уступом крышки 17.

Магнитная система состоит из постоянных магнитов 18 с полюсными наконечниками 19, между которыми установлены немагнитные втулки 20, вы- 45 полненные иэ материала (например, эбонита, винипласта и т.д.), обладающего большим коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения материала (напри- 50 мер, Ст. 10) полюсных наконечников 19 и втулок 5 с дисками 6. В стенке корпуса 1 и в немагнитных втулках 20 выполнены каналы 21 для заправки уплотнения магнитной жидкостью 22, закрытые пробками 23. Для создания градиента магнитного поля на поверхностях поиюсных наконечников 19, образующих рабочие зазоры 24 с дисками 6 промежуточных втулок 5, выполнены кольцевые канавки 25. Герметизация подвижных и неподвижных соединений осуществляется уплотнительными элементами 26.

Уплотнение работает следующим образом.

При сборке уплотнения устанавливаются минимально возможные рабочие зазоры 24. Это достигается подгонкой высот немагнитных втулок 20 путем их притирки на притирочной плите. После сборки уплотнение через каналы 21 заправляется магнитной жидкостью 22, Постоянные магниты 18, полюсные наконечники 19, магнитная жидкость 22, диски 6 втулок 5 образуют магнитную цепь. Магнитные силы, возникающие в результате взаимодействия магнитной жидкости 22 с полем постоянных магнитов 18, препятствуют выдавливанию ее иэ рабочих зазоров 24 под действием перепада давления. Величина этих сил пропорциональна градиенту магнитного поля, который увеличен в рабочем зазо ре 24 благодаря выполнению кольцевых канавок 25 на поверхностях полюсных наконечников 19.

При вращении вала 2 вместе с установленными на втулке 3 промежуточными втулками 5 с дисками 6, образующими рабочие зазоры 24 с поверхностями полюсных наконечников 19, возникают силы трения между слоями магнитной жидкости 22, увлекаемой вращающимися деталями. Эти силы трения тем вьппе, чем меньше величина рабочего зазора, чем больше вязкость ферромагнитной жидкости, частота вращения и диаметр уплотняемого вала. В результате трения в уплотнении повьппается температура, приводящая к увеличению размеров деталей, образующих рабочий зазор 24. Но так как коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлены немагнитные втулки 20 во много раз больше (в 5-7 раз), чем коэффициент линейного расширения материала полюсных наконечников 19 и втулки 5, то рабочий зазор увеличивается, а это приводит к уменьшению сил трения и к снижению тепловьщелений в нем. В результате в уплотнении автоматически поддерживается оптимальный рабочий зазор, величину которого можно выбирать при разработке конкретной конструкции уплотнения, варьируя высотой немагнитных втулок

Составитель А.Бельцова

Техред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова

Редактор Н.Тупица

Заказ 6555/29

Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óêãoðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ, 4

13648

20 и задаваясь-допустимой в уплотнении температурой..

Осевые перемещения деталей, образующих магнитную систему при иэмене5 ниях, компенсируют упругоэластичные опоры 15 и 16 °

При осевых перемещениях вала 2 втулка 3 с установленными на ней деталями уплотнения остается на месте благодаря установке ее аксиальноподвижно относительно вала 3 и связи через подшипник 11 качения с корпусом 1 уплотнения.

Радиальные биения вала 2 компенсируются подшипником 8 скольжения.

Формула и з обретения

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее размещенные в корпусе магнитные системы, примыкающие одна к другой через немагнитные втулки и

11 состоящие из постоянных магнитов с полюсными наконечниками, между которыми размещены диски, жестко связанные с промежуточными втулками и образующие с полюсными наконечниками рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено втул кой вала, установленной относительно него аксиально-подвижно,и подшипниками скольжения и качения, а также упругоэластичными опорами, установленнымимежду подшипниками и магнитными системами, при этом подшипник скольжения установлен на втулке вала со стороны уплотняемой среды, а подшипник качения — с противоположной стороны, причем немагнитные втулки выполнены из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем материал полюсных наконечников.