Магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение может быть использовано для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды. Цель изобретения - повышение надежности магнитожидкостного уплотнения. Магнитная система охватывает вал 6. Ферромагнитная жидкость 7 находится в уплотняемых зазорах. Устройство компенсации радиального биения вала 6 выполнено в виде тонкостенных металлических колец 9, установленных между цилиндрическими поверхностями магнитной системы и элемента, образующего с ней радиальные рабочие зазоры, с натягом по ним. Втулка установлена на валу 6 с возможностью радиального перемещения и образованием зазоров. При постоянной величине зазоров по всей длине окружности достигается увеличение удерживаемого перепада давления. 2 з.п.ф-лы. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 F 16 J 15/40

g(:,33338

ПАТЕ Тг..: - 11;СКАЯ

Е .Ь,О .,Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4265399/40-29, 4265398/40-29, 4265400/40-29 (22) 19.06.87 (46) 23.11.89. Бюл. У 43 (72) Г.А.Лекомцев (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 916845, кл. F 16 J 15/46, 1980. (54) МАГНИТОЖИПКОСТНОЕ УПЛОТ8 В НИЕ (57) Изобретение м.б. использовано для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды. Цель изобретения повьппение надежности магнитожидкостного уплотнения. Магнитная система

„.зо„„ 52щы д1 охватывает вал 6 . .сьерр омаг нитная жидкость 7 находится в уплотняемых зазорах. Устр-во компенсации радиального биения вала 6 выполнено в виде тонкостенных металлических колеU, 9, установленных между цилиндрическими по всрхностями магнитной системы и элемента, образующего с неи радиальные рабочие зазоры, с натягом по ним.

Втулка установлена на валу 6 с воэможностью радиального перемещения и образованием зазоров. При постоянной величине зазоров пс всей длине окружности достигается увелич ".íèå удерживаемого перепада давления. 2 э.п. ф-лы, ? ил.

1 5328 1ч

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть испольэовано во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды.

Цель изобретения — повышение надсжнос тII уплотнения .

На фиг. 1 показано уплотнение, разрез, на фиг.2 — сечение Л-Л на фиг.1.

Уплотнегпге включает iiaгнитный узел в виде постоянного магнита i с полюсными наконечниками 2 и 3, у» гановленный в корпусе « из неферр <магнитного материала, кольцо 5, установ<1енное на валу 6, и ферромагнитi< .: <Кость 7 о <\ в зазорах < .< и <., между полюсны1111 на конечниками 2 11 3 и кольцом 3, Для компенсации радиального биен I«2И< вала 6 кольцо 5 v<2 i ановлено с 1<он, <ожностью радиального Ilepe:.!erie<11:я . Герметиэируется оно на валу 6 с помощью конт актных уплотнений 8.

Для обеспечения мпнимал ьной силы, i 5 необходимой для радиального пер емсв щения кольца 5, контактнос уплотнение 8 может быть выполнено в вице ко<1бинирова нного реэино-фтороп<гастового унлот не ния . 1 11

ВОзможeн <<ариан l уc . < гн<знки к<У< ца 5 на г.ал; 6 на сильфоне.

Для обеспечения ра вномер<<о<11 али<л. и зазоров 1< и 6 по всей д.<инс <;к-2 ружности между цилипцри-<ескими поВерхнос rг ми магнит н01 О уз<1а

5 установлены с натягом по 1,<11 металлические гибкие кольца 9, выпол" ненные преимущественно иэ неферро4 магнитного материала и расположенные равномерно по окружности с одинаковым шагом, что обеспсчиваетсч с помощью сепаратора 10. Для создания неравномерного 11агн<1<ного поля в зазорах

<1, и 1<, на полюс ных наконечниках

2 и 3 выполнены кольцевые канавки.

Возможна конструкция уплотнений, в которой вместо металлических гибких колец 9 могут быть устанои<ены ролики иэ неметаллпческого матерна . ла, например эбонита.

Также эоз<-1ожна конструкция плог-. не ния, в котОрОй ма! II?I 1 н«Й у B e/1 11!I жет быть усталовле и <га валу 6. В

ЭтоМ СЛУЧаЕ КОЛЬПО э Угтап«B 1

Гибкие ко< . Ila 9 у<.та <оплел.,i ме-.;-ду магнитнь<м узлом

3 к т (1)

О, 137 я упругая деформация гибкого кольца в радиальном направлении;

Š— модуль упругости материала, из которого изготовлено гибкое кольцо, J — момент инерции сеченч<я гибкого кольца;

-.редний радиус сеч<- <и» гибкого кольца.

Пг«;,цейс < в<<ем равно1<ерно р -.поло.,«<вы-.: ° одинаковым шагом гг<. ; . < Кол- ц 9 <..льцо 5 самоустанавливается о нос<<тельно магнитного узла так, и <<бы е илия от упругих деформации

<,ажцо о гибкого кольца били равны, т,е. (2) гт<е Р< . и р„— уег<лия от упругих деформ,, и лервог . „. второго и

ii< .« цнего гибких колец. .<ел<<лис (,) и 0 .ç«1îBiIо только B . и у чаг-, 1. <гда (3) де

0„, h z — упругие деформации перно2 го, второго и последнего гибких колец.

Под действием равных по величине

;нр,гих г еформаций 1ч бких колец 9

„-,ьцо 5 самоустанаг<ливается на валу

6 так, что длина рабочих зазоров Fi и 32 по 1..:й длине окружности будет постоянной, т.е. кольцо 5 и магнитный узс.< устанавливаются коаксиально.

Кольцо 5, гибкие кольца 9 и магнитный узел выполняют функции двух;.;-д:ого радиального подшипника качен<:.я, г< к отсром исключены радиальные

;:азоры. Поэтому величина рабочих эаГ< .:оров 3< и 62 по всей длине окружности при вращении кольца 5 вместе валом 6 остается неизменной.

Остается она неизменцой и при радиалг ном биении вала 6, в этом слу <ас к< пьц 5 перемещается стноситель1523814 но вала 6 на величину биения. Прп этом усилие сдвига N необходимое для радиального перемещения кольца 5 относительно вала, может быть определено из следующего выражения: (4) N=2f Qt где f — коэффициент трения скольжения одного уплотнения по коль-10 цу 5; осевое усилие, с которым каждое уплотнение 8 прижимается к кольцу 5.

Так как усилие N воспринимается 15 не одним, а всеми гибкими кольцами 9, то нагрузка, воспринимается при этом каждым гибким кольцом, весьма незначительна ° Поэтому коаксиальное расположение магнитного узла и кольца 5 20 сохраняется и при радиальных биениях вала 6.

Постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 2 и 3, кольцо 5 и фер— ромагнитная жидкость 7 в зазорах

3 и 8 образуют замкнутую магнитную цепь, соответствующую потокуМагнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ферромагнитной жидкости 7 с полем постоянного маг- 30 нита 1, препятствует вьггеканию жидкости 7 под действием перепада давления из уплотняемых зазоров о, и

3 . Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости 7, индукции в укаэанных зазорах и пропорциональна неравномерности магнитного поля в зоне этих зазоров.

Таким образом, за счет установки металлических гибких колец, кольцо, выполненное из ферромагнитного материала, и магнитный узел устанавливаются коаксиально, когда величина пода:южных рабочих зазоров Р, и о по всей длине окружности постоянная.

Этим достигается увеличение удерживаемого перепада давления, надежности уплотнения.

Формула изобретения

1. Магнитожидкостное уплотнение, содержащее магнитную систему, охватывающую вал, и ферромагнитную жидкость в уплотняемых рабочих зазорах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьпаения надежности уплотнения, оно снабжено устройством компенсации радиального биения вала.

2. Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, устройство компенсации радиального биения вала выполнено в виде тонкостенных металлических колец, установленных между цилиндрическими поверхностями магнитной системы и элемента, образующего с ней радиальные рабочие зазоры, с натягом по ним.

3. Уплотнение по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено втулкой, установленной на валу с воэможностью радиального перемещения и образованием рабочих зазоров.

1523814

Составитель А. Бельцова

Редактор Е,Папп Техред Л.Сердюкова Корректор В.Гнрняк

Заказ 7024/38 Тираж 72 1 Подписное

И1И1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

1 ры зводственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул. Гагарина, 101