Комбинированное уплотнение

 

Изобретение м.б. использовано для герметизации зазоров между вращающимися относительно друг друга деталями машин и механизмов при наличии перепада давления . Цель изобретения - повышение надежности комбинированного уплотнения. Полюсные наконечники 1,2 крепятся к разноименным полюсам постоянных кольцеобразных магнитов 3,4, установленных на внутренней поверхности выступа 5 корпуса 6. Упругий элемент установлен между корб tt г пусом 6 и наконечником 1 Пантографное устройство выполнено в виде планок 10,11,12, установленных на наконечниках 1,2 и связанных между собой поворотными осями. Кольцевой элемент 14 с радиальными лопатками 15 установлен на валу 13. В выступе 5 выполнено сквозное осевое отверстие 8, связанное с полостью низкого давления. По торцам выступа 5 установлены наконечники 1,2 В отверстии 8 размещено пантографное устр-во . Магниты 3,4 установлены на наконечниках с возможностью осевого перемещения по выступу 5. На валу 13 выполнены кольцевые проточки 17,18, размещенные между и с внешних сторон выступов 19,20 наконечников 1,2, полость между которыми заполнена магнитной жидкостью 16 Вал 13 выполнен из магнитного материала 2 з п.ф-лы, 2 ил 11 VG w fe О о 8 Ј Фиг. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУГ>ЛИК s»s F 16 J 15/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

10- г

5 л

1l

1Б

1

5 ф

181

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4474923/29 (22) 17.08.88 (46) 30.11.91. Бюл. М 44 (75) И.В. Щур (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1077077, кл. Н 02 К 5/124, 1982. (54) КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение м.б, использовано для герметизации зазоров между вращающимися относительно друг друга деталями машин и механизмов при наличии перепада давления. Цель изобретения — повышение надежности комбинированного уплотнения.

Полюсные наконечники 1,2 крепятся к раэиоименным полюсам постоянных кольцеобраэных магнитов 3,4, установленных на внутренней поверхности выступа 5 корпуса

6. Упругий элемент установлен между кор„„SU„„1695014 А1 пусом 6 и наконечником 1. Пантографное устройство выполнено в виде планок

10,11,12, установленных на наконечниках

1,2 и связанных между собой поворотными осями. Кольцевой элемент 14 с радиальными лопатками 15 установлен на валу 13. В выступе 5 выполнено сквозное осевое отверстие 8, связанное с полостью низкого давления. По торцам выступа 5 установлены наконечники 1,2. В отверстии 8 размещено пантографное устр-во . Магниты 3,4 уста- новлены на наконечниках с возможностью осевого перемещения по выступу 5. На валу

13 выполнены кольцевые проточки 17,18, размещенные между и с внешних сторон выступов 19,20 наконечников 1,2, полость между которыми заполнена магнитной жидкостью 16. Вал 13 выполнен из магнитного материала, 2 э.п.ф-лы, 2 ил, 1695014

Еп+Ед+Ем < Ец, Еп+Ед+Ем> Ец, Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации зазоров между вращающимися относительно друг друга деталями машин и механизмов при наличии перепада давления, Целью изобретения является повышение надежности уплотнения, На фиг.1 схематически представлено уплотнение, разрез; на фиг.2 — то же, при отключенном магнитожидкостном уплотнеПолюсные наконечники 1 и 2 крепятся к разноименным полюсам постоянных кольцеообразных магнитов 3 и 4, установленных на внутренней поверхности выступа 5 корпуса 6.

Полюсные наконечники с магнитами 3 и

4 имеют одну осевую степень свободы перемещения, при этом полюсный наконечник 1 подпружинен вдоль этой оси пружиной 7, закрепленной на корпусе 6. Магниты 3 и 4 контактируют один с другим разноименными полюсами, а два других полюса крепятся к соответствующим полюсным наконечникам 1 и 2, Отверстие 8, выполненное в выступе 5, сообщается со средой с меньшим давлением через зазор 9 между корпусом 6 и полюсным наконечником 2 и совместно с полюсными наконечниками 1 и 2 и пантографным устройством образуют блокиратор.

Переключающее устройство выполнено в виде пантографного устройства, расположенного в сквозном осевом отверстии 8 выступа 5 корпуса 6, Пантографное устройство состоит из трех планок 10 — 12. Один конец каждой планки 10 и 12 соединен шпилькой с полюсными наконечниками 1 и 2, а другой — с соответствующим концом планки 11. В отверстии посередине планки 11 располо= жена шпилька, закрепленная на корпусе 6.

Все шпильки расположены параллельно и являются поворотными осями соответствующих планок.

На валу 13 размещенный в полости между полюсными наконечниками 1 и 2 установлен кольцевой элемент 14 с радиальными лопатками 15, Полость заполнена жидкой средой 16.

На валу 13 установлены кольцевые проточки 17 и 18, а в уплотняемых зазорах между выступами 19 и 20 полюсных наконечников 1 и 2 размещена магнитная жидкость. Вал 13 выполнен иэ магнитного материала.

В первой фазе работы уплотнения герметизация зазора между валом 13 и выступами 18 и 19 полюсных наконечников 1 и 2 происходит благодаря слою магнитной жидкости, заполняющей уплотняемый зазор, а

40 во второй фазе — благодаря циркуляции жидкой среды 16.

При вращении вала 13 жидкая среда 16 взаимодействует с лопатками 15 на кольцевом элементе 14. В результате она начинает циркулировать в кольцевом зазоре, что обусловливает возникновение в ней центробежных сил Ец, При частоте вращения вала

13, равной во, под действием центробежных сил в жидкой среде 16, а также в результате работы переключающего устройства полюсные наконечники 1 и 2 совместно с магнитами 3 и 4 начинают смещаться от кольцевого элемента 14 до упора и зазор раэгерметизируется. Уплотнение переходит во вторую фазу своей работы, Работа переключающего устройства заключается в фиксации полюсных наконечников 1 и 2 в первой фазе работы и синхронном их смещении при частоте враI. щения вала 13, равной в о, в О. Удержание в первой фазе происходит в результате действия пружины 7 сжатия (сила Ел), взаимодействия магнитов 3 и 4 (сила Ем), а также в результате сообщения осевого отверстия 8 со средой меньшего давления. На полюсный наконечник 2 действует сила Ед, обусловленная перепадом давления по разные от него стороны и передается через пантографную систему на полюсный наконечник 1, Последний фактор (перепад давления по разные стороны от полюсного наконечника 2) обусловливает работу блокиратора, которая заключается в предохранении выталкивания жидкой среды 16 из зазора при аварийном увеличении перепада давления на его концах во второй фазе работу уплотнения, Действительно, при увеличении перепада давления величина сила Ед увеличивается. В случае, когда (в = в,) уплотнение переходит в первую фазу работы, в которой жидкая среда 16 находится в загерметизированном зазоре.

При уменьшении частоты вращения вала 13 скорость циркуляции жидкой среды 16 в зазоре также уменьшается, т,е, Ец уменьшается, При частоте вращения вала 13 меньше. в выполняется неравенство что приведет к герметизации уплотняемого зазора между валом 13 и выступами 19 и 20 полюсных наконечников 1 и 2, т.е. уплотнение переходит в первую фазу своей работы.

1695014

Составитель А. Бельцова

Техред М.Моргентал Корректор. M.Êó÷åðÿâàÿ

Редактор С.Лисина

Заказ 4148 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

Формула изобретения

1.Комбинированное уплотнение, содержащее установленный в корпусе магнитный узел в виде кольцевого магнита с полюсными наконечниками, кольцевого элемента из магнитного материала, установленного в 5 подшипниках между магнитным узлом и валом, образующего своими выступами-концентраторами магнитного поля с валом и выступами полюсных наконечников уплотняемые зазоры, связанного с валом через пере- 10 ключающее устройство и магнитную жидкость„о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено упорными подшипниками, кольцомслопаткамииподпружиненнымипоршня- 15 ми, кольцевой элемент. выполнен иэ двух частей с радиальными и осевыми выступами, вал выполнен с немагнитными вставками, размещенными между выступами-концентраторами магнитного поля кольцевого элемента, 20 на последнем выполнены дополнительные выступы, расположенные напротив выступов полюсных наконечников, а переключающее. устройство выполнено в виде кольца с лопатками, размещенного между установленными 25 на полюсных наконечниках упорными подшипниками. в котором выполнены осевые отверстия, в последних установлены с возможностью осевого перемещения осе вые выступы кольцевого элемента, и радиальные отверстия, в которых размещены подпружиненные поршни, образующие подпоршневые полости, сообщенные с полостью между осевыми выступами кольцевого элемента, а также жидкой среды различной плотности, размещенной в полостях между полюсными наконечниками и подпоршневой полости, а также вставок и выступов-концентраторов магнитного поля и дополнительных выступов кольцевого элемента и выступов полюсных наконечников.

2,Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что поверхность опор подшипников и взаимодействующие с ними поверхности кольцевого элемента выполнены коническими.

3,Уплотнение по п.1, о т л и ч à ю щ е ес я тем, что оно снабжено дополнительным кольцом с лопатками, установленным на валу, и дополнительными поршневыми элементами, в радиальных выступах кольцевого элемента выполнены сообщающиеся между собой осевые отверстия, в которых размещены дополнительные поршневые элементы, а полость между радиальными выступами кольцевого элемента заполнена жидкой средой.