Магнитожидкостное вакуумное уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к жидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов , работающих в условиях вакуума. Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости. Иглы выполнены в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала и установлены на поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу, с зазором между собой по периметру и оси, при этом длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом, кроме того феррофаза магнитной жидкости состоит из смеси ферромагнитных и парамагнитных частиц при следующем соотнощении,%: ферромагнитные частицы 88-93; парамагнитные частицы 7 - 12, Уплотнение содержит корпус 1 с установленным в нем постоянным магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники з, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Кольцевой зазор между валом 5 и полюсными наконечниками 3, 4 заполнен магнитной жидкостью 6, На поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу,закреплены иглы 7, выполненные в виде нитей, экранирующих внешнее магнитное поле, 1 з.п, ф-лы, 1 ил. 5 С/) Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 F 16 J 15/40

Г 11 (((1

f (!

)(ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253196/31-29 (22) 08.04.87 (46) 07 ° 03.89. Бюл. У 9 (71) МВТУ им. Н.З.Баумана (72) А.И.Фролов и Ю.В.Панфилов (53) 62- 762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ó 1173120, кл. F 16 J 15/40, 1985.

I (54) ИАГНИТОЖИДКОСТНОЕ ВАКУУМНОЕ

УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к жидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов, работающих в условиях вакуума.

Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости.

Иглы выполнены в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала и .установлены на поверхности полюсных

„„SU„„1463999 А1 наконечников, обращенных к валу, с зазором между собой по периметру и оси, при этом длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом, кроме того феррофаза магнитной жидкости состоит из смеси .ферромагнитных и парамагнитных частиц при следующем соотношении,X: ферромагнитные частицы 88 — 93; парамагнитные частицы 7 — 12. Уплотнение содержит корпус 1 с установленным в нем постоянным магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники

3, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Кольцевой зазор между валом 5 и полюсными наконечниками 3, 4 заполнен магнитной жидкостью 6. На поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу,зак реплены иглы 7, выполненные в виде

- нитей, экранирующих внешнее магнитное поле. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

14639

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов, работающих в высоком и низком вакууме.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения за счет увеличения времени до старения магнитной жидкости 10

На чертеже изображено магнито,жидкостное вакуумное уплотнение, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 с ю установленным в нем постоянным магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники 3, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Кольцевой зазор между валом 5 и полюсными наконечниками 3, 2р

4 заполнен магнитной жидкостью 6. На поверхности полюсных наконечников, 1 обращенных к валу, закреплены иглы

7, выполненные в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала, и 25 расположенные с зазором между собой по периметру и оси, причем длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом.

Адсорбционные слои на. частицах 30 магнитной жидкости имеют или местную природу (жидкость-носитель), или состоят из молекул поверхностно-активного вещества. Качество и состав слоев определяется методом приготовления магнитной жидкости. Магнитному ! притяжению частиц в зазоре уплотнения препятствует отталкивание адсорбционных слоев на них.. Причем пер( вое превалирует над вторым. Бследст- 4р вие этого »с течением времени происходит разрушение слоев, коагуляция феррофазы, расслоение магнитной >кидкости. Старение магнитной жидкости вызывает пробой уплотнения. 45

Уплотнение работает следующим образом.

Как в динамическом, так и в статическом режимах работы уплотнения магнитное притяжение феррочастиц как в 5р осевом, так и в радиальном направлениях ослабляют нежесткие диамагнитные нити 7, частично экранирующие внешнее магнитное поле. При этом уменьшается воздействие на адсорбци. онные оболочки частиц, увеличивается время до старения магнитной жидкости.

Все это приводит к повышению надеж.ности уплотнения. Выполнение нитей 7

99 2 нежесткими обеспечивает (особенно при движении вала) различное местоположение их в зазоре„ и, как следствие, уменьшение взаимодействия частиц в различных направлениях, Малая жесткость нитей 7, а также выполнение длины их равной величине радиального зазора между зубцами полюсных наконечников 3, 4 и валом 5 приводит к минимальному моменту трения.

Плотная упаковка сферических феррочастиц в сильных магнитных полях соответствует гранецентрированной решетке с коэффициентом заполнения

0,74 при которой (при условии равенства диаметров ) одну частицу окружают двенадцать. Ввведением каждой тринадцатой частицы из парамагнитного материала, что соответствует концентрации от всех частиц 7,5Х, можно уменьшить давление на адсорбционные слои из-за уменьшения магнитного взаимодействия. Таким образом, использование парамагнитных частиц, удерживаемых в магнитном поле, увеличит время до старения маг- ° нитной жидкости. С учетом разброса размеров частиц магнитной жидкости

-принимается концентрация парамагнитных частиц 7 — 12Х.

Формула изобретения

1. Магиитожидкостное вакуумное уплотнение, содержащее корпус, постоянный магнит, полюсные наконечники с зубцами, охватывающими. вал с за- зорами, заполненными магнитной жидкостью, состоящей из феррофазы и жидкости-носителя, и снабженное иглами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости, иглы выполнены в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала и установлены на поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу, с зазором между собой по периметру и оси,при этом длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом.

2. Вакуумное уплотнение по п.1, отличающееся тем, что феррофаза магнитной жидкости состоит из смеси ферромагнитных и парамагнитных частиц при соотношении ферромагнитных частиц 88 — 93% и парамагнитных 7 — 12Х,