Герметизирующее устройство
Изобретение может быть использовано для уплотнения скоростных валов. Цель изобретения - повышение надежности герметизирующего устройства в работе. В корпусе 1 установлен источник 2 магнитного поля с полюсными наконечниками 3, 4. Кольцевой элемент 6 размещен между наконечниками 3, 4 и валом 5 с образованием с ними рабочих зазоров 7, 8, заполненных магнитной жидкостью 9. Элемент 6 установлен с возможностью вращения вокруг оси вала 5 и соединен с сепаратором 14 подшипника 15. Наружное кольцо 16 подшипника 15 установлено в корпусе 1, внутреннее - на валу 5. Вязкое трение в зазоре 8 способствует уменьшению вращающего момента, передаваемого подшипником 15 элементу 6. Упругое нагружение сепаратора 14 устраняет его вибрацию. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕтСНИХ
С ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„;SU,„,1548566
А1 (51)5 F 16 J 15/40
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4381027/31-29 (22) 17.02.88 .(46) 07,03.90. Бюл. Р 9 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Полюс" при Ивановском энергетическом институте .ю . В.И.Ленина (72) А.М.Земляков, Л.С. Гольдин и Н.Г.Задыхина (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 80497 1, кл, F 16 J 15/40, 1979. (54) ГЕРМЕТИЗИРУ10ЦЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение м.б. использовано для уплотнения скоростных валов, Цель изобретения — повышение надежности герметизирующего устр-ва в работе.
В корпусе 1 установлен источник 2 магнитного поля с полюсными наконечниками 3,4. Кольцевой элемент 6 размещен между наконечниками 3,4 и валом
5 с образованием с ними рабочих зазоров 7,8, заполненных магнитной жидкостью 9. Элемент 6 установлен с возможностью вращения вокруг оси вала 5 и соединен с сепаратором 14 подшипника 15. Наружное кольцо 16 подшипника 15 установлено в корпусе 1, внутреннее — на валу 5. Вязкое трение в зазоре 8 способствует уменьшению вращающего момента, передаваемого полшипником 15 элементу 6. Упругое нагружение сепаратора 14 устраняет его вибрацию. 1 ил.
1548566
Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для уплотнения высокоскоростных валов.
Целью изобретения является повыше5 ние надежности работы устройства при высоких скоростях вращения вала..
На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез, Герметизирующее устройство состоит из немагнитного корпуса 1, установленного в нем магнитного возбудителя 2, например кольцевого постоянного магнита, с полюсными наконечниками 3,4, между которыми и валом 5 установлен кольцевой элемент 6, образующий с наконечниками и валом рабочие зазоры 7 и 8, заполненные магнитной жидкостью 9. Кольцевой элемент
6 выполнен из магнитопроводов 10 и 11, соединенных между собой втулкой 12 и посредством водила 13 с сепаратором 14 подшипника 15 качения, установленного на валу 5, наружное кольцо 16 которого закреплено в кор- 25 пусе 1. Втулка 12 и водило 13 выполнены из немагнитного материала. На валу 5 впадины между концентраторами магнитного поля заполнены антифрикционным немагнитным материалом 17.
Кольцевой элемент 6 может быть установлен на подшипниках качения.
Герметиэирующее устройство работает следующим образом,, Магнитный поток от магнитного возбудителя 2, замыкаясь через элементы конструкции устройства, создает в рабочих зазорах магнитное поле, удерживающее уплотняющую магнитную жидкость 9. Сепаратор 14 подшипника 15 качения вращает кольцевой элемент 6 с частотой
Эср -Dwcos e4
n =п — -,— — — —, 21 ср где ns Is TOTe»so eHHÿ вала; 45
D p — средний диаметр подшипника;
Ьщ — диаметр тел качения;
<4- угол контакта.
Вращение кольцевого элемента 6 с частотой, меньшей частоты вращения вала 5, приводит к перераспределению
50 общего перепада скоростей магнитной жидкости на два рабочих зазора 7 и 8.
В результате чего уменьшается максимальный перепад скоростей магнитной жидкости н одном зазоре и снижаются потери на трение и тепловыделение.
Улучшение условий работы магнитной жидкости в рабочем зазоре повышает надежность герметизирующего устройства.
Подшипник качений, выбранный в соответствии с математическим выражением ь 1)ср 14 созю4
d i+dk где с1 н — диаметр вала;
d наружный диаметр кольцевого элемента, учитывающим диаметры вала и кольцевого элемента, обеспечивает наибольшее снижение перепада скоростей магнитной жидкости в рабочем зазоре.
Вязкое трение в зазоре между налом 5 и кольцевым элементом 6 способствует уменьшению вращающего момента, передаваемого подшипником 15 кольцевому элементу 6. Упругое нагружение сепаратора подшипника 15 качения устраняет его вибрации — основной источник шума.
В качестве подшипника может быть использован опорный подшипник качения вала.
Использование подшипника в качестве привода кольцевого элемента исключает использование с этой целью механических передач.
Формула из обре тения
Герметизирующее устройство, содержащее установленный в корпусе источник магнитного поля с полюсными наконечниками, кольцевой элемент, размещенный между полюсными наконечниками и налом с образованием с ними рабочих зазоров, заполненных магнитной жидкостью, установленный с воэможностью вращения вокруг оси вала, и подшипник, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства при высоких скоростях вращения вала, кольцевой элемент соединен с сепаратором подшипника, наружное кольцо последнего установлено в корпусе, а внутреннее— на валу.
