Магнитожидкостное уплотнение вала

 

Изобретение может быть использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений. Цель изобретения - повышение надежности работы магнитожидкостного уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость. В корпусе 1 с крышкой 3 и основанием 2 на подшипнике 11 скольжения и упругоэластичных элементах 10 V - образной формы установлен магнитный узел. Узел выполнен в виде постоянного магнита 7 и полюсных наконечников 8, 9 с выступами. Узел образует рабочий зазор 12 с втулкой 4 вала 5. Упругоэластичный элемент 23 установлен между втулкой 4 и опорным кольцом 6, размещенным между узлом и основанием 2 с образованием с последним кольцевой полости 20. В основании 2 со стороны полости 20 выполнена кольцевая проточка 27 и каналы 24, 25 для сообщения полости 20 с уплотняемой средой. Проточка 27 заполнена адсорбентом. На торцовой поверхности кольца 6 выполнена выточка. Элемент 10 установлен между выточкой и выступом наконечника 9. Зазор 12 заполнен магнитной жидкостью 13. В полости 20 находится нейтральная газовая среда, что предотвращает вытекание жидкости 13 из зазора 12. Проникновение уплотняемой среды по втулке 4 предотвращается элементом 23, работающим в условиях отсутствия перепада давления. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 J 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4473339/23-29 (22) 11.08.88 (46) 23.05.90. Бюл. № 19 (71) Дзержинский филиал Ленинградского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) В. И. Перевозников (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1295115, кл. F 16 1 15/40, 1985. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение м. б. использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений. Цель изобретения — повышение надежности работы магнитожидкостного уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость. В корпусе 1 с крышкой 3 и основанием 2 на подшипнике 11 скольжения и упругоэластичных элементах 10 V-образной формы ус„„SU„„1566149

2 тановлен магнитный узел. Узел выполнен в виде постоянного магнита 7 и полюсных наконечников 8, 9 с выступами. Узел образует рабочий зазор 12 с втулкой 4 вала 5.

Упругоэластичный элемент 23 установлен между втулкой 4 и опорным кольцом 6, размещенным между узлом и основанием 2 с образованием с последним кольцевой полости 20. В основании 2 со стороны полости

20 выполнена кольцевая проточка 27 и каналы 24, 25 для сообщения полости 20 с уплотняемой средой. Проточка 27 заполнена адсорбентом. На торцовой поверхности кольца

6 выполнена выточка. Элемент IO установлен между выточкой и выступом наконечника 9. Зазор 12 заполнен магнитной жидкостью 13. В полости 20 находится нейтральная газовая среда, что предотвращает вытекание жидкости 13 из зазора 12. Проникновение уплотняемой среды по втулке 4 предотвращается элементом 23, работающим в условиях отсутствия перепада давления.

1 ил.

1566149

Формула изобретения

55 з

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов аппаратов, работающих в условиях перепада давлений газовых, парогазовых, биологических и других сред.

Цель изобретения — повышение надежности работы уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость.

На чертеже изображено уплотнение, разрез.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1 с основанием 2, крышки 3, втулки 4, закрепленной на валу 5, опорного кольца 6 и магнитного узла, включающего в себя постоянный магнит 7 с полюсными наконечниками 8 и 9. Магнитный узел установлен между крышкой 3 и опорным кольцом 6 на упругоэластичных элементах

l0 V-образной формы сечения и отцентрирован относительно втулки 4 подшипником !

1 скольжения, образуя с ней рабочий зазор 12, заполненный магнитной жидкостью

13. Для создания градиента магнитного поля в рабочем зазоре 12 на поверхности втулки 4 напротив полюсных наконечников

8 и 9 выполнены кольцевые канавки 14.

Для заправки уплотнения магнитной жидкостью 13 во втулке 4, со стороны вала 5, выполнена радиальная проточка 15, связанная каналами 16 с кольцевыми запргвочными полостями 17 перед рабочими зазорами 12 и герметично закрытая пробкой ! 8 с прокладкой 19. Магнитный узел зафиксирован от поворота штифтом.

Для предотвращения непосредственного контакта парогазовой фазы уплотняемой среды с магнитной жидкостью 13 перед рабочими зазорами 12 образована защитная кольцевая полость 20, ограниченная деталями уплотнения: корпусом !, основанием 2, опорным кольцом 6, втулкой 4, V-образным упругоэластичным элементом 10 и полюсным наконечником 9. Кольцевая полость

20 пo втулке 4 герметично отделена от парогазового объема 21 уплотняемого àïïàрата 22 упругоэластичным элементом 23 и связана с ним посредством радиально-осевых каналов 24 и 25 через слой зернистого пористого сорбента 26, размещенного в кольцевой проточке 27 основания между решетками 28 и 29. В качестве зернистого пористого сорбента может быть использован, например, силикагель. В кольцевой проточке 27 могут быть размещены зернистые пористые сорбенты нескольких видов в виде отдельных их слоев. например силикагель и активированный уголь.

Герметизация подвижных и неподвижных соединений осуществлена уплотнительными элементами 30 и 31. В корпусе 1 выполнены отверстия 32 и ЗЗ для подвода и отвода охлаждающей жидкости.

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.

4

Магнитный поток Ф, создаваемый постоянным магнитом 7, выходит из северного полюса магнита и проходит через полюсный наконечник 8, магнитную жидкость 13, втулку 4, магнитную жидкость 13, полюсный наконечник 9 и замыкается на южный полюс постоянного магнита 7. Вытеканию магнитной жидкости 13 из рабочего зазора

12 под действием перепада давления препятствует магнитная сила — сила взаимодействия градиентного магнитного поля с магнитной фракцией жидкости.

Во время работы вал 5 передает вращение с радиально-угловыми движениями через подшипники 11 скольжения на магнитный узел, который совершает вместе с ним эти движения, компенсируя свои перемещения за счет упругой деформации элементов О. Выполнение упругоэластичных элементов V-образной формы сечения обеспечивает легкость деформации его губок, что увеличивает их демпфирующий эффект.

Парогазовая фаза под давлением из аппарата 22 по радиальным и осевым каналам 24 и 25 поступает в кольцевую проточку 27, заполненную зернистым пористым сорбентом 26, например силикагелем.

Проходя через слой сорбента 26, парогазовая фаза уплотняемой среды очищается от паров различных растворителей (за счет адсорбции их пористым абсорбентом) и через решетку 29 поступает в защитную кольцевую полость 20, давление в которой выравнивается с давлением в аппарате 22.

Проникновение уплотняемой среды по втулке 4 предотвращается упругоэластичным элементом 23, работающим в условиях отсутствия перепада давления на нем.

Таким образом, перед рабочим зазором

12 в кольцевой полости 20 всегда находится нейтральная газовая среда, что исключает ее растворение в магнитной жидкости 13, а следовательно, вытекание последней из рабочего зазора 12. Это позволяет многократно повысить надежность работы уплотнения.

Магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее корпус с крышкой и основанием, установленный в корпусе на подшипнике скольжения и упругоэластичных элементах

V-образной формы сечения, магнитный узел в виде постоянного магнита и полюсных наконечников с выступами, образующий рабочий зазор с втулкой вала, отличаюи!ееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения при герметизации парогазовых агрессивных сред, воздействующих на магнитную жидкость, оно снабжено дополнительным упругоэластичным элементом, установленным между втулкой и основанием, а также опорным кольцом, размещенным между магнитным узлом

156614

5 и основанием корпуса с образованием с последним кольцевой полости, в основании со стороны полости выполнена кольцевая проточка и каналы для сообщения полости с уплотняемой средой, проточка заполнена

6 адсорбентом, при этом на торцовой поверхности опорного кольца выполнена выточка, а упругоэластичный элемент Ч-образной формы установлен между выточкой и выступом полюсного наконечника.

Составитель А. Бельцова

Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Заказ 1212 Тираж 564 П одп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101