Магнитожидкостное уплотнение
Изобретение м.б. использовано для герметизации вращающихся валов машин и механизмов . Цель изобретения - повышение надежности магнитожидкостного уплотнения путем регулирования величины магнитного поля в рабочих зазорах. Магнитная система, охватывающая вал 2, выполнена в виде магнита 3 с полюсными приставками 4. Подшипник 9 скольжения установлен между приставками 4 и взаимодействует с выполненными в них проточками 7, 8. Магнит 3 выполнен в виде отдельных элементов, равномерно расположенных по окружности на расстоянии друг от друга. По меньшей мере одна из приставок 4 выполнена в виде двух коаксиально расположенных внутренней 5 и наружной 6 частей. Часть 6 установлена с возможностью вращения относительно оси и на ее торцовой поверхности со стороны магнита 3 выполнены пазы, совпадающие по длине и ширине с соответствующими размерами поперечного сечения элементов магнита 3, в количестве, равном их числу. Расстояние между пазами и элементами равно ширине последних. С приводом вращения части 6 связан датчик давления. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ ПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4721787/29 (22) 20.07.89 (46) 23,05.91. Бюл, ¹ 19 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Полюс" при Ивановском энергетическом институте им В.И.Ленина (72) Ю.О; Михалев, А.А. Антипов, В,Ю. Егоров, M Ñ. Сайкин, Н.А. Дубровин и А,Б. Потапов (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР ¹ 651159, кл. F 16 J 15/40. 1978. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение м.б. использовано для герметизации вращающихся валов машин и механизмов. Цель иэооретения — повышение надежности магнитожидкостного уплотнения путем регулирования величины магнитного поля в рабочих зазорах. Магнитная Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для герметизации вращения валов. машин и механизмов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения путем регулирования величины магнитного поля в рабочих зазорах, На фиг.1 изображено предлагаемое магнитожидкостное уплотнение, разрез; на фиг,2 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.3— уплотнение в разрезе при измененном положении подвижной части полюсной приставки; на фиг.4 — сечение Б — Б на фиг.3; на „„533 1о51ООО А1 система, охватывающая вал 2, выполнена в виде магнита 3 с полюсными приставками 4. Подшипник 9 скольжения установлен между приставками 4 и взаимодействует с выполненными в них проточками 7, 8. Магнит 3 выполнен в виде отдельных элементов, равномерно расположенных по окружности на расстоянии друг от друга. По меньшей мере одна из приставок 4 выполнена в виде двух коаксиально расположенных внутренней 5 и наружной 6 частей. Часть 6 установлена с воэможностью вращения относительно оси и на ее торцовой поверхности со стороны магнита 3 выполнены пазы, совпадающие по длине и ширине с соответствующими размерами поперечного сечения элементов магнита 3, в количестве, равном их числу. Расстояние между пазами. и элементами равно ширине последних. С приводом вращения части 6 связан датчик давления, 1 э.п. ф-.лы, 5 ил. фиг.5 — пример выполнения магнитожидкостного уплотнения торцового типа при выполнении корпуса из магнитного материала. В немагнитный корпус 1 установлена охватывающая уплотняемый вал 2 кольцевая магнитная система, магнит которой выполнен наборным из отдельных постоянных магнитов 3 шириной п, расположенных по окружности с промежутками,,, между ними, и полюсных приставок 4, по меньшей мере одна из которых выполнена составной из внутренней 5 и наружной 6 частей, расположенных коаксиально относительно одна другой, при этом наружная часть 6 1651000 установлена с возможностью вращения относительно оси уплотнении. Между полюсными приставками размещен подшипник скольжения 9, взаимодействующий с вытачками 7 и 0 на их торцовых поверхностях. А на торцовой поверхности наружной части 6 полюсной приставки, прилегающей к магнитам 3, выполнены пазы 10, причем количество пазов, их длина и ширина Ьр, расстояния между пазами (n.э, их количество соответственно равны количеству и размерам магнитов, и расстояниям между ними (1m = Ьр fn.с = tn.ç, 4 = Ь.э). МаГНИтажИДКОСтное уплотнение может быть снабжено и рииодом вращения 11 наружной части 6 f» датчиком давления 12, причем действие привода вращения 11 согласовано с пакаэанилми датчика давления 12. Магниты 3 могут быть выполнены в форме ци/!индрав, ( парэллепипедов или сегментов, Уплотне»»ие работает следующим образам, Когда рабочий перепад давлений максимален, пазы 10 на торцовой поверхности наружной части 6 находятся напротив промежутков между магнитами 3 и последние полностью контактируют с торцовой поверхностью наружной части 6. Магнитный поток fI» проходит по пути: постоянные магниты 3, наружная часть 6 пол юсной приставки, внутре!гиля часть 5, рабочий зазор д»,вал 2, рабочий зазор Oz,полюснал приставка 4 и магнигы 3. Поскольку сопротивление прохождению магнитного потока Ф» оказывают только рабочие зазоры д» и др,то величина его максимальна и достаточна длл удержа«!I я максимально-о рабочего перепада давлений. Ферромагнитная жидкость удерживается в рабочих зазорах д» и д2 магнитным полем Ф. Когда перепад давлений отсутствует или очень мал, подвижная наружная часть 6 полюсной приставки плавно поворачивается до тех пор, пока пазы 10 не окажутся напротив постоянных магнитов 3. При этом между магнитами 3 и торцовой поверхностью наружной части 6 образуется зазор дз, равный глубине паза 10. Магнитныи ffoToK Ф,проходит ffo пути; постоянные магниты 3, зазор дэ,наружная часть 6, внутреннял часть 5, рабочий зазор д»,вал 2, рабочий зазор д2,полюс »ал приставка 4 и магниты 3. Поскольку величина зазора дз >> д» + д2, то Ф> сс ф». Величину магнитного поля 4 выбирают такой, чтобы магнитная сила, удерживающал ферромагнитную жидкость в рабочих зазорах, была больше силы тяжести. При автоматической регулировке величины магнитного поля в врабочих заза,рах сигнал с датчика давления 12 поступает на привод вращения 11, который поворачивает по5 движную часть полюса 6 в соответствии с величиной давления. Уплотнение целесообразна применять для герл!етизации машин и механизмов, при работе которых кратковременно повышает10 ся давление, с длительными перерывами в работе и снятием давления, а также при пульсирующем давлении. При герметизации механизмов, в которых кратковременно повышается давление, 15 уплотнение должно выдер>кивать максимальный перепад давлений, Поэтому величину магнитного поля в рабочих зазорах повышают, а это, в свою очередь, вызывает повышенное расслоение ферромагнитной 20 жидкости, времл которого можно определить следующим образом: 7 (1) 2а2IAB где g — ускорение силы тяжести, > — динамическая вязкость дисперсионной среды в ферромагнитной жидкости; h — половина высоты зазора; а — радиус магнигной частицы в жидкости,  — индукция Mdf Ill»THol o поля, i — намагниченность жидкости. Расслоение магнитной жидкости приводит к потере герметичности и увеличению собственного момента трения уплотнения, С этими характеристиками связана надежность уплотнений. Выход иэ строя уплотнения характеризуется разгерметизацией или достижением собственного момента трения величины выше допустимой. Таким образом, предлагаемая конструкция магнитожидкостна! о уплотнения позволяет значительно увеличить время до расслоения ферромагнитной жидкости и соответственно повышает его надежность, Формула изобретения 1, Магнитожидкостнае уплотнение, содержащее ахватыва!ощу;о вал магнитную систему, выполненну!о в виде магнита с пол!асными приставками, и подшипник скольжения, установленный между палюсными приставками, взаимодейству!ощий с выполненными в них проточками, о т л и ч а ю щ ее с л тем, чта, с целью повышения надежноclif уплотнения, магнит выполнен в виде отдельных элемен гав, равномерно расположенных по окружности на расстоянии друг от друга, а lio меньшей мере одна из полюсных приставок выполнена в виде двух коаксиально расположеных внутренней части и 1651000 наружной, установленной с возможностью вращения относительно оси уплотнения, и на ее торцовой поверхности со стороны магнита выполнены пазы, совпадающие по ширине и длине с соответствующими раз- 5 мерами поперечного сечения элементов магнита, в количестве, равном их числу, при этом расстояние между пазами и элементами магнита равно ширине последних. 2. Магнитожидкостное уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено приводом вращения наружной части полюсной приставки и связанным с ним датчиком давления. 1651000 1651000 Составитель А.Бельцова Техред M. Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор Т.Иванова Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1977 Тираж 457 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
