Комбинированное уплотнение

 

Изобретение м.б. использовано для герметизации подвижных элементов приводов, работающих в условиях вакуума, газовых и жидкостных сред. Цель изобретения - повышение надежности комбинированного уплотнения за счет увеличения скоростных характеристик . Магнитный узел в виде кольцевого магнита 3 с полюсными наконечниками 4 и 5 охватывает вал 2. В межполюсное пространство помещена манжета 6 из магнитного материала и заправлена ферромагнитная жидкость 7. Вал 2 выполнен немагнитным Участки 8 и 9 наконечников 4 и 5, обращенные к рабочему зазору, выполнены с коническими торцовыми поверхностями и обращены навстречу друг другу. Торцовые поверхности губки манжеты выполнены также коническими. Угол при вершине конуса, образованного внутренними поверхностями наконечников 4 и 5, больше угла конуса торцовых поверхностей. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 F 16 J 15/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650916/29 (22) 13.02.89 (46) 23.01.91. Бюл. М 3 (71) Ивановский сельскохозяйственный институт (72) Ю,С,Шарыгин, П.Н.Назаров и В.И.Монахов (53) 62-762 (088,8) (56) Патент США М 4171818, кл, F 16 S 15/56, 1979. (54) КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение м.б. использовано для герметизации подвижных элементов приводов, работающих в условиях вакуума, газовых и жидкостных сред. Цель изобретения — повышение надежности комбинированного уп» . Ж 1622686 А1 лотнения эа счет увеличения скоростных характеристик. Магнитный узел в виде кольцевого магнита 3 с полюсными наконечниками

4 и 5 охватывает вал 2, B межполюсное пространство помещена манжета 6 из магнитного материала и заправлена ферромагнитная жидкость 7, Вал 2 выполнен немагнитным. Участки 8 и 9 наконечников 4 и 5, обращенные к рабочему зазору, выполнены с коническими торцовыми поверхностями и обращены навстречу друг другу, Торцовые поверхности губки манжеты выполнены также коническими. Угол при вершине конуса, образованного внутренними поверхностями наконечников 4 и 5, больше угла конуса торцовых поверхностей. 2 з.п, ф-лы, 1 ил.

1622686

50

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов приводов, работающих в условиях вакуума, газовых и жидкостных сред.

Цель изобретения — повышение надежнОсти уплотнения за счет увеличения скоростных характеристик.

На чертеже изображено комбинированное уплотнение, разрез.

В корпусе 1 уплотнения размещена кольцевая магнитная система, охватывающая вал 2, который может быть выполнен из немагнитного материала. Магнитная система состоит из постоянного магнита 3 и двух полюсных наконечников 4 и 5. 8 межполюсное пространство помещена манжета 6 из магнитного материала и заправлена ферромагнитная жидкость 7. При этом участки 8 и

9 полюсных наконечников 4 и 5, обращенные к рабоЧему зазору, выполнены с коническими торцовыми поверхностями и обращены навстречу друг другу, торцовые поверхности губки манжеты 6 выполнены также коническими, причем угол при вершине конуса, образованного внутренними поверхностями полюсных наконечников 4 и 5, больше угла конуса торцовых поверхностей манжеты.

Уплотнение работает следующим образом.

После сборки узла и установки его в корпус 1 возникает магнитный поток, замыкающийся через микро азор между рабочей кромкой губки манжеты 6 параллельно оси вала 2 посредством полюсных наконечников 4 и 5, обращенных заостренными концами друг к другу и подведенных к рабочей кромке манжеты 6.

Так как рабочая кромка манжеты 6 контактирует с поверхностью вала 2 через микрозазор, который в десятки раз меньше зазора между кромками полюсных наконечников 4 и 5 и валом 2, то длина траектории основного магнитного потока ф превышает расстояние между заостренными концами полюсных наконечников 4 и 5 по прямой.

Поэтому необходимое направление магнитного потока обеспечивается тем, что магнитная проницаемость ферромагнитной жидкости 7 превышает магнитную проницаемость материала манжеты 6. Рабочий зазор и межполюсное пространство заполняются ферромагнитной жидкостью через заправочные каналы. Одновременно с этим заполняются полости между торцовыми наклонными поверхностями манжеты

6 и внутренними скосами полюсных наконечников 4 и 5, Полость, образованная внут30

45 ренней поверхностью скоса полюсного наконечника 4 и манжеты 6, заполненная магнитной жидкостью 7, позволяет защитить материал манжеты от воздействия внешней среды, в том числе и агрессивных сред, не взаимодействующих с ферромагнитной жидкостью. Кроме того, указанная полость позволяет обеспечить подвижность конической части манжеты 6 при радиальных биениях вала 2.

Полость, образованная между внутренней поверхностью скоса полюсного наконечника 5 и манжеты 6, помимо назначения, описанного выше, выполняет роль канала, соединяющего внутреннюю полость уплотнения с рабочим зазором.

При данной конструкции магнитной системы подпитка рабочего зазора происходит принудительно, так как магнитная жидкость, находящаяся в канале, находится в градиентном по длине канала магнитном поле, которое воздействует на каждую частицу магнетика, При вращении вала 2 в микрозазоре между рабочей кромкой манжеты 6 и валом образуются устойчивые структуры ферромагнитной жидкости, обладающие значительной прочностью, это позволяет приподнять рабочую кромку манжеты 6 над поверхностью вала 2. Так как течение ферромагнитной жидкости 7 в рабочем микрозазоре сводится к перекатыванию структур, потери на трение сводятся к минимуму при сохранении герметиэирующей способности уплотнения.

Таким образом, предлагаемое техническое решение в сравнении с известным позволяет реализовать манжетное и магнитожидкостное уплотнение как одно целое, наилучшим образом используя преимущества каждсго из них.

Формула изобретения

1. Комбинированное уплотнение, содержащее охватывающий вал магнитный узел в виде кольцевого магнита с полюсными наконечниками, манжету иэ магнитного материала, торцовые поверхности губки которой выполнены коническими, установленную в межполюсном пространстве на торцовой поверхности полюсного наконечника. и ферромагнитную жидкость в рабочих зазорах, о тличающееся тем,что, сцельюповышения надежности уплотнения, участки полюсных наконечников, обращенные к рабочему эазору, направлены навстречу друг другу и выполнены с коническими торцовыми поверхностями, угол конуса при вершине внутренних поверхностей которых больше

1622686

Составитель А.Бельцова

Техред М. Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор Е.Папп

Заказ 103 Тираж Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 или равен углу конуса, образованного торцовыми поверхностями губки манжеты, при этом магнитная проницаемость материала последней меньше магнитной проницаемости ферромагнитной жидкости.

2, Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что межполюсное пространство заполнено магнитной жидкостью.

3. Уплотнение по и. 1, о т л и ч а ю щ e5 е с я тем. что вал выполнен немагнитным,