Магнитожидкостное уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов машин и аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при угловых и осевых перемещениях вала путем создания подвижноскользящего контакта между буртом вала и полюсными наконечниками. На

СО!ОЗ СОВЕ ТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1439346 А 1 (5!) 1 Г 16,Х 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕ1ЕЛЬСТВУ д

У

1Ф

12

Т

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4224352/23-29 (22) 06 ° 04.87 (46) 23.11.88. Вюл. ¹ 43 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В.И.Перевозников, В.А.Земсков и E.Â.Øàòàåâ (53) 62 ° 762 (088.8)

{56) Авторское свидетельство СССР № 905562, кл. F 16 J 15/40, 1980. (54) МАГНИТОЛИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов машин и аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при угловых и осевых перемещениях вала путем создания подвижноскользящего контакта между буртом вала и полюсными наконечниками. На

14 торцовых поверхностях бурта 10 втулки 11, установленной на валу 2, вы-. полнены кольцевые проточки 12, соединенные между собой каналом 13, образующие с упругоэластичными элементами 14 полость, заполненную магнитной суспензией.Втулка 11может быть установлена относительно вала с эксцентриситетом магнит 5 с полюсными наконечниками 6в дне стакана 4, а магнит 8 с полюсным наконечником 9 — на фланце 7. На торцовых поверхностях полюсных нако-.

39346 нечников 6 и 9, обращенных к бурту

10, выполнены кольцевые проточки, между корпусом 1 и стаканом 4 — полость 22 для охлаждающей жидкости.

Угловые и осевые перемещения вала 2 отслеживаются подвижно скользящим контактом полюсных наконечников 6,9 с упругоэластичными элементами 14, при этом контакт стабильно сохраняется за счет перераспределения объема магнитной суспензии по проточкам

12. 2 з.п. t ил.

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

Цель изобретения — повышение на- 5 дежности уплотнения при угловых биениях и осевых перемещениях вала путем создания подвижно-скользящего контакта между буртом вала и полюсными наконечниками.

На чертеже представлено магнитожидкостное уплотнение, разрез.

Немагнитный корпус 1 охватывает вал 2 и закрыт крышкой 3. В корпусе

1 размещен цилиндрический стакан 4, в днище которого установлен постоянI ный кольцевой магнит 5 с полюсным наконечником 6. Стакан 4 герметично закрыт фланцем 7, на котором закреплен второй постоянный кольцевой магнит 8 с полюсным наконечником 9.

Стакан 4 и фланец 7 выполнены из магнитомягкого материала. На торцовых поверхностях полюсных наконечников

6 и 9, обращенных к бурту 10 втулки

11, установленной на валу 2 выполнены кольцевые проточки. Втулка 11 выполнена из магнитомягкого материала и может быть установлена эксцентрично оси вращения вала 2 с эксцентриситетом е . На торцовых поверхностях бурта 10 выполнены кольцевые проточки 12, соединенные между собой каналами 13 и герметично закрытые упругоэластичными элементами 14, об- 35 разующими полость 15, заполненную ферромагнитной суспензией с высокой намагниченностью насыщения.

Для предотвращения непосредственного контакта жестких полюсных наконечников 6 и 9 с жестким буртом 10 при возможных колебаниях вала 2 относительно корпуса 1 в результате биений ширина кольцевых проточек 12 выполнена больше ширины торцовых поверхностей наконечников 6 и 9.

Для заправки полости 15 ферромагнитной суспензией в бурте 10 выполнен канал 16 с пробкой 17. Полюсные наконечники 6 и 9 образуют с упругоэластичными элементами 14 рабочие зазоры 18 для магнитной жидкости 19, которой заполнен цилиндрический стакан 4. Для заправки уплотнения магниткой жидкостью 19 во фланце 7 выполнен канал 20, закрытый пробкой 21 °

В полость 22, образованную корпусом

1, стаканом 4 и фланцем ?, через входное отверстие 23 подается охлаждающая жидкость. Подвижные и неподвижные соединения уплотнения герметизированы уплотнительными элементами

24 и 25.

Кольцевые постоянные магниты 5 и

8 с полюсными наконечниками 6 и 9, магнитная жидкость 19, упругоэластич- ные элементы 14, ферромагнитная суспензия, "-arrosrzsmgaa кольцевые проточки 12 и канал 13, бурт 10 втулки 11, стакан 4 и фланец 7 образуют замкнутую магнитную цепь.

Иагнитожидкостное уплотнение вала работает следующим образом.

Магнитная жидкость 19, взаимодей- . ствуя с магнитным полем, создаваемым кольцевыми постоянными магнитами 5 и 8, удерживается в рабочем зазоре

18, т.е. между вращающимся валом 2 и неподвижным корпусом 1, образуя при этом жидкостную пробку, компенсирую1439346

Формула из об ретения

Составитель А.Бельцова

Редактор Н.Яцола Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Заказ 6057/36

Тираж 784

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 щую давление уплотняемой среды и обеспечивая таким образом герметичность соединения.

Наличие в магнитной системе уп5 лотнения герметичной полости, образованной сообщающимися между собой кольцевыми проточками 12 и упругоэластичными элементами 14, заполненной магнитной суспензией, обеспечивает подвижно-скользящий контакт полюсных наконечников 6 и 9 с упругоэЛастичными элементами в рабочем зазоре при угловых биениях и .осевых перемещениях уплотняемого вала 2.

При этом весь контакт стабильно сохраняется с полюсными наконечниками эа счет перераспределения объема магнитной суспензии по сообщающимся кольцевым проточкам 12. Это обеспечивает стабильность магнитного потока, т.е. магнитной силы, удерживающей магнитную жидкость в рабочем зазоре, что гарантирует надежную герметизацию. 25

Кроме того, подвижно-скользящий упругий контакт бурта 10 втулки 11 вращающегося вала 2 с неподвижными деталями уплотнения в рабочем зазоре компенсирует неточности изготовления Зб . этих деталей и отклонения в размерной цепочке при их монтаже.

Заполнение герметичной кольцевой полости, образованной кольцевыми проточками, выполненными на торцовых поверхностях бурта втулки, и упругоэластичными элементами, магнитной суспензией, которая имеет высокую намагниченность насыщения, увеличивает силы магнитного притяжения суспензии к 4О йолюсным наконечникам через упругоэластичные элементы, т.е. создает между ними подвижно-скользящий контакт, что исключает разгерметизацию соединения при радиально-угловых и . 4> осевых биениях вала, т.е. повышает надежность работы уплотнения.

Эксцентричная установка втулки 11 относительно вала 2 тлк же, как и наличие кольцевых канавок -на торцовых поверхностях полюспых наконечников, обеспечивает интенсивное перемешивание магнитной жидкости и магнитной суспензии при работе уплотнения, что способствует ее активации, предотвращает агрегатирование и структурирование магHHTHblx частиц в ней.

1. Иагнитожидкостное уплотнение вала, содержащее размещенные в корпусе постоянные магниты и полюсные наконечники с кольцевьв.и проточками на торцовых поверхностях, образующих рабочие зазоры с буртом втулки, установленной на валу, и магнитную жидкость, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при угловых и осевых перемещениях вала, оно снабжено упругоэластичными элементами, на торцовых поверхностях бурта выполнены сообщающиеся между собой кольцевые проточки, образующие с упругоэластичными элементами полости, заполненные магнитной суспензией.

2. Уплотнение по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что втулка установлена с зксцентриситетом относительно оси вращения вала.

3. Уплотнение по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что корпус выполнен составным, включающим охватывающую часть и стакан с фланцем, размещенные в ней, а магниты с полюсными наконечниками установлены на дне стакана и торце фланца, причем между охватывающей частью корпуса и стаканом образована полость для охлаждающей жидкости,