Магнитожидкостное уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации подвижных элементов , работающих при перепаде давления . Целью изобретения является повьшение надежности уплотнения за счет увеличения удерживаемого перепада давления путем увеличения времени до старения магнитной жидкости и увеличения внутреннего давления в магиитожидкостной пробке. Выполнение на« О k /I Фи. / против каждой ступени, кроме крайних, в валу 1 по меньшей мере двух сквозных диаметральных каналов, заполненных магнитной жидкостью, приводит к тому , что в статическом положении вала 1магнитный поток через магнитную жиджидкость уменьшается. При вращении вала магнитная жидкость, находящаяся в каналах, обменивается с магнитной жидкостью, находящейся в рабочих зазорах. Все это приводит к уменьшению старения магнитной жидкости. Кроме того, при вращении вала 1 за счет центробежных сил магнитная ждцкость находящаяся в каналах, воздействует на магнитную жидкость в пространства между крайними ступенями. Увеличивается внутреннее давление в магнитожидкостной пробке и, как следствие, удерживающее давление. 1 з.п. ф-лы, 2ил. (Л Од сл о to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51)4 F 16 J 15 40 ч ) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4274402/31-29 (22) 02.07,87 (46) 23.02.89. Бюл. ¹ 7 (71) МВТУ им. Н.З. Баумана (72) А.И. Фролов и Ю.В. Панфилов (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1281799, кл. Р 16 J 15/40. 1986. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для герметизации подвижных элементов, работающих при перепаде давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения эа счет увеличения удерживаемого перепада давления путем увеличения времени до старения магнитной жидкости и увеличения внутреннего давления в магнитожидкостной пробке. Выполнение напротив каждой ступени, кроме крайних, !..в валу 1 по меньшей мере двух сквозных диаметральных каналов, заполненных магнитной жидкостью, приводит к тому, что в статическом положении вала

1 магнитный поток через магнитную жиджидкость уменьшается. При вращении вала магнитная жидкость, находящаяся в каналах, обменивается с магнитной жидкостью, находящейся в рабочих зазорах. Все это приводит к уменьшению старения магнитной жидкости. Кроме того, при вращении вала 1 за счет центробежных сил магнитная жидкость находящаяся в каналах, воздействует на магнитную жидкость в пространстве между крайними ступенями. Увеличивается внутреннее давление в магнитожидкостной пробке и, как следствие, удерживающее давление. 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

1460502

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов, работающих при перепаде давления.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения sa счет увеличения удерживаемого перепада давления.

На фиг. 1 показано уплотнение, общий вид; на фиг ° 2 — разрез А-А на фиг. 1.

Магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала 1 содержит корпус 2, катушку 3 индуктивности, полюсные на 15 конечники 4, охватывающие вал 1 с рабочим зазором, заполненным магнитной жидкостью 5. Внутренняя поверхность полюснык наконечников 4 выполнена ступенчатой вдоль рабочего зазора с 20 увеличением диаметров от крайних .ступеней 6 к последующим, причем на ступенях, кроме крайних выполнены по окружности выступы 7, причем длина каждого выступа больше расстояния 25 между ними. В валу 1 выполнены, по меньшей мере, два сквозных диаметральных канала 8 и 9, заполненных магнитной жидкостью. Все диаметральные каналы соединены общим осевым ка- 30 налом 10, заполненным также магнитной жидкостью с поршнем 11 внутри. Цепь питания катушки 3 индуктивности содержит регулятор 12 тока, связанный с преобразователем 13 перепада давления. Поршень поджимается винтом 14.

Устройство работает следующим образом.

Включается цепь питания катушки 3 индуктивности, в которой ток создает магнитный поток, При этом минимальный поток, а следовательно, и минимальный удерживаемый перепад давления выбирается из условия насыщения магнитной жидкости под крайними ступенями 6. Магнитная жидкость 5 под ос- 45 тальными выступами в этом случае находится в ненасыщенном состоянии, так как их внутренний диаметр больше диа- метра ступени 6, поэтому вклад ее в удерживаемый перепад давления незначи;50 телен.

При увеличении давления перед уплотнением сигнал от преобразователя

13 перепада давления через регулятор 55

12 тока попадает на катушку 3 индуктивности, магнитный поток увеличивается. Включаются в работу другие ступени, так как магнитная жидкость под ними входит в насыщение. Благодаря наличию выступов 7 и впадин между ними магнитная жидкость при движении вала попеременно находится в градиентных полях и вне их, уменьшается склонность ее к коагуляции, уменьшается старение и возрастает ресурс рабо» ты уплотнения.

Выполнение напротив каждой ступени кроме крайних, в валу 1 по меньшей мере двух сквозных диаметральных кана.лов 8 и 9 заполненных магнитной жидкостью, приводит к тому, что в статическом положении вала 1 магнитный поток через магнитную жидкость уменьшается. Последнее увеличит время до старения магнитной жидкости. Кроме того, при вращении. вала магнитная жидкость, находящаяся в каналах 8 и 9 обменивается с магнитной жидкостью, находящейся в рабочих зазорах уплотнения. Это также уменьшает воздействие на адсорбционные оболочки частиц и повышает долговечность уплотнения.

Так как длина каждого выступа по окружности вала больше расстояния между ними, то выполняя расстояние между центрами каналов 8 и 9 по окружности вала 1 равным длине выступа, можно добиться, что при любом статическом положении вала по край- ней мере один канал находится под выступом.

При вращении вала 1 за счет центробежных сил магнитная жидкость находящаяся в каналах 8 и 9, воздействует на магнитную жидкость в пространстве между крайними ступенями. Увеличивается внутреннее давление в магнитожидкостной пробке и, как следствие, удерживающее давление ° Выполняя каналы 8 и 9 под углом в сторону объема с большим давлением, можно еще более повысить удерживаемьпЪ перепад давления. Для еще большего увеличения внутреннего давления и тем самым увеличения удерживаемого перепада давления магнитная жидкость нагнетается в пространство между крайними ступенями под давлением при помощи поршня 11.

Формула изобретения

1. Магнитожидкостное уплотнение; вала, содержащее установленные в корпусе катушку индуктивности, полюсные наконечники со ступенчатой вдоль рабочего зазора внутренней поверхностью

Составитель И. Пащенко

Техред Л.Сердюкова

Корректор С. Черни

° ХДРедактор С. Патрушева

Заказ 525/45 Тираж 721 Подписное

l l

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,103

3 1460502

4 и с выступами по окружности, охваты- нены по меньшей мере два сквозных дивающие вал с зазором, заполненным аметральных канала, заполненных маг магнитной жидкостью причем длина каж- нитной жидкостью, при этом расстоядого выступа больше расстояния между ние между каналами по окружности ва5 ними, преобразователь давления и ре- да равно длине выступа. гулятор тока, о т л и ч а ю щ е е с я 2. Уплотнение по п. 1 о т л итем, что, с целью повышения надежнос- ч а ю щ е е с я тем, что все диати за счет увеличения удерживаемого метральные каналы соединены общим,, перепада давления, напротив каждой 0 осевым каналом, заполненным магнитной ступени, кроме крайних, в валу выпол- жидкостью.