Магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение может быть использовано для герметизации валов, имеющих высокую линейную скорость вращения с одновременным возвратно-поступательным движением вала вдоль оси вращения. Цель изобретения - повышение надежности магнитожидкостного уплотнения. Диамагнитные втулки (В) 12, 13, 14 с перфорацией на цилиндрической поверхности установлены между основными. Кольцевые камеры 11 под хладагент диамагнитных элементов 10 размещены между основными полюсными наконечниками 2, 3. Полости, образованные наконечниками, и полости, образованные В 13, 14 с наконечниками 2, 3, 4, 5, заполнены магнитной жидкостью. На выступ 8 вала 7 и его торцовую поверхность, на поверхности В 12, 13, 14, обращенных к валу 7, нанесено покрытие из антиадгезионного материала - фторопласта или сульфида молибдена. Тепло через отверстия в В 12, 13, 14 передается резервной магнитной жидкости и снимается хладагентом в камере 11. При выходе магнитной жидкости из строя и выбросе ее из зоны уплотнения резервная жидкость через отверстия в В 12, 13, 14 поступает в рабочий зазор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 J 15/40 г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1448151 (21) 4372423/23-29 (22) 02.02.88 (46) 15.01.90. Вюл. Р 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) А.Н. Николаев, С.А. Красульников и Д.В. Орлов (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1448151, кл. Г 16 3 15/40, 1987. (54) ИАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение м.б. использовано для герметизации валов, имеющих высокую линейную скорость вращения с одновременным возвратно-поступательным движением вала вдоль оси вращения. Цель изобретения — повышение надежности магнитожидкостного уплотнения. Диамагнитные втулки (B)

12, 13, 14 с перфорацией на цилиндри„„SU„„1536123 А 2

2 ческой поверхности установлены между основными. Кольцевые камеры 11 под хладагент диамагнитных элементов 10 размещены между основными полюсными наконечниками 2, 3. Полости, образованные наконечниками, и полости, образованные В 13, 14 с наконечниками 2, 3, 4, 5, заполнены магнитной жидкостью. На выступ 8 вала 7 и

его торцовую поверхность на поверхности В 12, 13, 14, обращенных к валу 7, нанесено покрытие из антиадгезнонного материала — фторопласта или сульфида молибдена. Тепло через отверстия в В 12, 13, 14 передается реэервнои магнитной жидкости и снимается хладагентом в камере 11.

При выходе магнитной жидкости из строя и выбросе ее из зоны уплотнения резервная жидкость через отверстия в В 12, 13, 14 поступает в рабочий зазор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1536123

1Ъа+Ь где а — расстояние между торцовыми поверхностями выступа вала 7;

1 — расстояние между наружными поверхностями дополнительных полюсных наконечников

4,5;

Ь вЂ” максимальная величина осевого смещения вала 7i

Между полюсными наконечниками

2, 3 установлены кольцевые диамагнитные элементы 10, образующие с поверхностью полюсных наконечников

2,3 кольцевые камеры 11, сообщаю50

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращающих5 ся валов, имеющих высокую линейную скорость вращения с одновременнымвоэвратно-посгупательным движением вала вдоль оси вращения.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет интенсификации теплоотвода от маг-. нитной жидкости и ее подпитки.

На фиг.1 показан общий вид маг» нитожидкостного уплотнения. в разрезе; на фиг.2 и фиг.3 — схема распре- деления магнитного потока между выс- тупом вала и дополнительным полюсным наконечником в крайних положениях смещения вала. 20

Иагнитожидкостнае уплотнение сол держит кольцевой магнит 1, основные полюсные наконечники 2 и 3 с дополнительными полюсными наконечниками

4 и 5, размещенными в немагнитном корпусе б. Па валу 7 выполнен выступ 8. Торец выступа 8 на валу 7 при осевых перемещениях последнего не выходит за габариты уплотнения, ограниченные наружными поверхнос.тями дополнительных полюсных наконечников 5 и.4. На поверхности по,люсных наконечников 2 и 3, обращен ной к выступу 8 вала 7, выполнены кольцевые канавки 9, образующие с выступом вала кольцевые полости А.

Причем размер между наружными поверхностями дополнительных полюсных наконечников 4 и 5 больше размера между торцовыми поверхностями 40 выступа 8 вала 7 на величину большую или равную величине осевого смещения вала 7, т.е. щиеся с магистралями подачи и отвода охлаждающей среды. Между полюсными наконечниками 2,3 соосно с валом 7 установлена диамагнитная втулка 12 с отверстиями по всей поверхности, образующая вместе с кольцевыми диамагнитными элементами 10 и полюсными наконечниками

2,3 замкнутую кольцевую камеру Б, служащую для размещения резервной магнитной жидкости. Между выступом

8 и дополнигельными полюсными наконечниками 4,5 также соосно с валом 7 установлены диамагнитные втулки 13, 14 с отверстиями по всей поверхности, образующие с полюсными наконечниками 4, 5 замкнутые кольцевые камеры В и Г, служащие также для размещения резервной магннтной жидкости. На поверхность выступа 8 и его торцовую поверхность, на поверхности диамагнитных втулок

12-14, обращенных к выступу S, нанесено покрытие, обладающее незначительной адгеэией к магнитной жидкости, например фторопласт,. сульфид молибдена.

При больших линейных скоростях вращения вала, свьппе 10 м/с под действием внутренних напряжений, возникающих в магнитной жидкости и при воздействии магнитного поля и центробежных сил, магнитная жид-. кость вытягивается из зоны максимального магнитного поля (рабочего зазора), доходит до тооиов выстчпа

8, и сбрасывается с поверхности выступа 8 центробежными силами в зазор между выступом 8 и диамагнитными втулками 13, 14.

Часть магнитной жидкости под действием гидродинамической нагрузки выбрасывается из зазора между выступом 8 и диамагнитными втулками

13, 14 на вал 7, а магнитное поде, между дополнительными полюсными наконечниками 4, 5 и торцовыми поверхностями выступа 8, отклоняет выбрасываемую магнитную жидкость на полюсные наконечники 4, 5 и под действием максимального магнитйого поля рабочего зазора она вновь попадает в рабочий зазор уплотнения.

Находящаяся в зазоре между выступом 8 и полюсными наконечниками 2, 3, диамагнитными втулками 12-14 магнитная жидкость подвергается разогре5 15 ву за счет трения и движется в зазоре, увлекаемая движением вала 7.

Покрытие из материала, обладающего незначительной адгезией к магнитной жидкости на поверхностях выступа

8 и втулок 12-!4, и отверстия по всей поверхности втулок 12-14 служат для уменьшения разогрева магнитной жидкости и отвода тепла от нее за счет увеличения поверхности трения жидкости по жидкости с одновременной активацией магнитной жидкости путем ее перемешивания при соударении со стенками отверстий в диамагнитных втулках 12-14. При перемешивании магнитная жидкость подвергается кавитации и "мокрому" измельчению, что способствует более эффективному диспергированию магнитной жидкости, в результате чего послед.= няя изменяет свои свойства, смещается ее величина поверхностного натяжения и увеличивается ее окислительно-восстановительный потенциал. Narнитная жидкость переходит в состояние, близкое к эмульсии, в которой более эффективно идет процесс эмульгирования, что благоприятствует более равномерному распределению ферромагнитных компонентов жидкости по ее объему. Твердая фаза магнитной жидкости становится более активной, меньше окисляется и не образует немагнитных окислов, так как сама магнитная жидкость насыщается свободными гидроксильными группами, старение жидкости замедляется. . Тепло через отверстия в диамагнитных втулках 12-14 передается резервной магнитной жидкости и снимается охлаждающей средой, находящейся в камере 11. При выходе магнитной жидкости из строя и выбросе

36123 6 ее из зоны уплотнения резервная магнитная жидкость через отверстия в диамагнитных втулках 12-14 поступает в рабочий зазор уплотнения.

Надежность уплотнения повышается за счет уменьшения разогрева магнитной жидкости от трения, улучшения теплообмена активации магнитной жидкости путем перемешивания, замены отработанной магнитной жидкости на новую.

Формула изобретения

1. Иагнитожидкостное уплотнение по авт.св. В 1448151, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

20 повышения надежности уплотнения,оно снабжено диамагнитными втулками с перфорацией на цилиндрической поверхности, установленными между основными, а также основными и допол25 нительными полюсными наконечниками, и диамагнитными элементами с кольцевыми камерами пад хладагент, размещенными между основными полюсными наконечниками, причем полости, образованные основными полюсными наконечниками, диамагнитной втулкой и диамагнитными элементами, и полости, образованные диамагнитными втулками с основными и дополнительными

35 полюсными наконечниками, заполнены магнитной жидкостью.

2. Уплотнение по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на выступ вала и его торцовую поверхность, а

40 также на поверхности диамагнитных втулок, обращенные к валу, нанесено покрытие из антиадгезионного материала — фторопласта или сульфида молибдена..!536123

Составитель А. Бельцова

Техред_#_.Сердюкова Корректор Т. Малец ,Редактор О.,Спесивых

Тираж 562 Подписное

Заказ 96

ЦНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Цроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101