Уплотнение вала

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и позволяет повысить надежность уплотнения при радиальных биениях вала. Магнитный узел размещен в корпусе 1, установлен на валу 10 и образует торцовые уплотняемые зазоры 12, заполненные магнитоактивной композицией 13. Магнитный узел выполнен из концентрично расположенных относительно оси вала 10 и жестко соединенных между собой полюсных наконечников 3 - 6 и немагнитных проставок 7, 8, образующих соответственно цилиндрическими и торцовыми поверхностями кольцевые полости, в к-рых размещены постоянные магниты 9. Боковая поверхность периферийного наконечника 6 выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону низкого давления уплотняемой среды. Кольцевая полость, образованная поверхностью корпуса 1 и боковой поверхностью наконечника 6, заполнена немагнитным высоковязким составом, нейтральным к композиции 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 15/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01 КРЫТИ ЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (О с

Ь3

О (21) 4685596/29 (22) 27.04.89 (46) 23.08.91. Бюл. ¹ 31 (71) Киевский филиал Всесоюзного научноисследовательского и проектно-конструкторского института техники, технологии и организации управления строительством предприятий нефтяной и газовой промышленности (72) А,И.Кравцов, В.А,Комаров, Б.П.Пляцек, А,М,Дудченко и А,В.Карсетов (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 773348, кл. F 16 J 15/40, 1979, (54) УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и позволяет повысить надежность уплотнения при радиальных биениях вала. Магнитный узел размещен в корпусе

„„. Ж „„1672061 А1

1, установлен на валу 10 и образует торцовые уплотняемые зазоры 12, заполненные магнитоактивной композицией 13, Магнитный узел выполнен иэ концентрично расположенных о1 носительно оси вала 10 и жестко соединенных между собой полюсных наконечников 3 — 6 и немагнитных проставок 7,8, образующих соответственно цилиндрическими и торцовыми поверхностями кольцевые полости, в к-рых размещены постоянные магниты 9. Боковая поверхность периферийного наконечника 6 выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону низкого давления уплотняемой среды. Кольцевая полость, образованная поверхностью корпуса 1 и боковой поверхностью наконечника 6, заполнена немагнитным высоковязким составом, нейтральным к композиции 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1672061

Изобретение относится к уплотиительиой технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов при передаче вращения в различные химические, газовые и биологические среды.

Цель изобретения — повышение надеж«ости уплотнения при радиальных биениях вала, На чертеже представлено уплотнение, продольный разрез.

Уплотнение вращающегося вала содержит корпус 1 и крышку 2, изготовленные иэ магнитного материала. Полюсные наконечники 3-6 выполнены в виде концентрических колец иэ магнитного материала, соединены между собой жестко и герметично, наприм ..р, сваркой, немагнитными кольцевыми про тавками 7 и 8, при этом образуют полости, в которые установлены постоянные магниты 9. Концентричные постоянные магниты 9 устанавливаются друг к другу одноименными полюсами.

Собранные полюсные наконечники 3-6 с немагнитными кольцевыми проставками 7 и 8 и постоянными магнитами 9 жестко крепятся на валу 10. Торцовые поверхности полюсных наконечников 3-5 выполнены с зубчатым профилем 11, образуя с корпусом

1 и крышкой 2 плоскопараллельные торцовые уплотняемые зазоры 12.

Зазоры 12 заполнены магнитоактивной герметиэирующей композицией 13, которая удерживается в этом зазоре sa счет градиентных сил магнитного поля постоянных магнитов 9. Магнитные поля замыкаются через выполненные на торцах зубчатые профили 11, магнитоактивную герметизирующую композицию 13, корпус 1 и крышку 2.

Такая конструкция уплотнения позволяет свести к минимуму рассеивание магнитного поля при радиальном биении вала 10.

Крышка 2 крепится к корпусу 1 болтовым соединением 14. Боковая поверхность периферийного полюсного наконечника 3 выполнена конической, образующая которой составляет с корпусом 1 угол 5-15 C вершиной со стороны низкого давления.

Полость 15, образованная боковой поверхностью периферийного полюсного наконечника 3 и корпусом 1, заполнена высоковязким немагиитным составом, нейтральным к магиитоактивной композиции.

Уплотнение работает следующим образом.

Собранные с помощью немагнитных проставок 7 и 8 в единое целое концентричные полюсиые наконечники 3 — 6 с постоянными магнитами 9 жестко крепятся на валу i0 и образуют лабиринт со сложным зубчатым профилем каналов.

При вращении вала 10 со значительным радиальным биением вала величина уплотняемого торцового зазора 12 остается постоянной, так как полюсные наконеч5 ники 3-6 осуществляют плоскопараллельные движения относительно плоской поверхности корпуса 1 и крышки 2. Уплотняемые зазоры 12 в лабиринте заполнены магнитоактивной герметиэирующей компо10 зицией 13, которая удерживается в этом зазоре эа счет градиентных сил магнитного поля, При наличии избыточного давления уплотняемой среды Py.< магнитоактивный герметиэирующий состав обеспечивает гер15 мвтиэацию уплотняемой полости, Кроме того, при вращении вала 10 возможно повышение давления уплотияемой среды Py.<, которое должно быть скомпенсировано уплотнением.

20 Поскольку концентричные полюсные наконечники 3-6 закреплены на валу 10 неподвижно и вращаются вместе с ним, то в полости 15, заполненной вязким немагнит. ным составом, имеет место эффект, обрат25 ный эффекту подъемной силы, т.е. имеет место повышение давления в полости 15, которое противодействует давлению уплотняемой среды Ру, .

Величина подъемной силы определяет30 ся по теореме Жуковского

R = 2 яр С Ч sin n, где R — величина подъемной силы;

p — плотность вязкого немагиитного состава:

С- коэффициент подъемной силы;

Ч вЂ” средняя окружная скорость боковой поверхности периферийного полюсного на40 конечника; а- угол образуюшей боковой поверхности периферийного полюсного наконечника

3 с корпусом 1, Оптимальный угол наклона боковой поверхности периферийного полюсного наконечника 3 составляет 5 — 15".

Величина давления, создаваемого в полости 15, определяется по формуле

P =—

S где P — величина давлеиия, создаваемая в полости 15;

R — величина подъемиои силы.

S — площаДь боковой повер «ости периферийного полюсного наконечника 3.

Целесообразно угол иакло«а боковой поверхности выполнять <ольке у перифе1672061 рийного полюсного наконечника 3, так как он имеет наибольшую окружную скорость, при этом возникает наибольшая сила R.

Формула изобретения 5

Составитель А.Бельцова

Редактор Н,Тупица Техред М. Моргентал Корректор М.Кучерявая

Заказ 2821 Тираж 437 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

1, Уплотнение вала, содержащее размещенный в корпусе и установленный на валу магнитный узел, образующий торцовые уплотняемые зазоры, заполненные магнито- 10 активной композицией. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при радиальных биениях вала, магнитный узел выполнен иэ концентрично расположенных относительно оси 15 вала и жестко соединенных между собой полюсных наконечников и немагнитных проставок, образующих соответственно своими цилиндрическими и торцовыми поверхностями кольцевые полости. в которых размещены постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, при этом боковая поверхность периферийного полюсного наконечника выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону низкого давления уплотняемой среды.

2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцевая полость, образованная поверхностью корпуса и боковой поверхностью периферийного лолюсного наконечника, заполнена немагнитным высоковяэким составом, нейтральным к магнитоактивной композиции,