Магнитожидкостное уплотнение вертикального вала
Сущность изобретения: в корпусе установлен магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсными приставками. Уплотняемые зазоры заполнены магнитной жидкостью . Кольцевая перегородка установлена на крышке корпуса со стороны уплотняемой среды с гарантированным зазором и наклоном относительно вала, обеспечивающим слив жидкой среды. Магнитный узел размещен на торцевой поверхности крышки , внутренняя поверхность к-рой выполнена конической с вершиной конуса со стороны полюсной приставки. Газовая полость образована внутренней поверхностью крышки и валом. Отбойник размещен в зоне газовой полости. Поверхность вала между отбойником и кольцевой перегородкой выполнена конической, обращенной основанием конуса в сторону уплотняемой среды. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)з F 16 J 15/40
ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИф
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4898921/29 (22) 27.09.90 (46) 07.12.92. Бюл. t4 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт прикладной биохимии (72) А.Г. Николаев, С.А. Красульников и Д.В. Орлов (56) Авторское свидетельство СССР
М 1201600, кл. F 16 J 15/40, 1989. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВАЛА (57) Сущность изобретения: в корпусе установлен магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсными приставками. Уплотняемые зазоры заполнены магнитной жидИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при передаче движения в жидкие среды при верхнем расположении ввода вертикального вала, Известны магнитожидкостные уплотнения вертикальных валов, содержащие установленный в корпусе постоянный магнит с полюсными приставками, образующими с валом уплотняемый магнитной жидкостью зазор.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является магнитожидкостное упло гнение вертикального вала, содержащее установленный в корпусе постоянный магнит с полюсными приставками, образующими с валом уплотняемый зазор заполненный ма ив11но"1 жидко :тью,,,5U„„1779861 А1 костью. Кольцевая перегородка установлена на крышке корпуса со стороны уплотняемой среды с гарантированным зазором и наклоном относительно вала, обеспечивающим слив жидкой среды. Магнитный узел размещен на торцевой поверхности крышки, внутренняя поверхность к-рой выполнена конической с вершиной конуса со стороны полюсной приставки. Газовая полость образована внутренней поверхностью крышки и валом. Отбойник размещен в зоне газовой полости. Поверхность вала между отбойником и кольцевой перегородкой выполнена конической, обращенной основанием конуса в сторону уплотняемой среды. 1 ил.
1 а между уплотняемой средой и магнитной жидкостью образована газовая полость. щ,,,ф
Недостатком этого уплотнения является то, что кольцевые канавки на торцевых поверхностях втулки, размещенной на валу, а на корпусе — выступы, входящие в канавки с зазором по периметру последней имеют наклонные поверхности, направленные от уплотняемого вала к уплотняемому зазору, т.е. конусные поверхности, у которых диаметр поверхности увеличивается по мере приближения к уплотняемому зазору, а в динамическом режиме дает увеличение центробежных сил по мере приближения поверхности к уплотняемому зазору. Это и позволяет жидкой среде под действием разности центробежных сил в разных точках образующей наклонной поверхности попадать в область уплотняемого зазора, так как уплотняемая жидкость стремится переме1779861 ститься из Об>ласти,!2ействивь менее сильного центробежного полл в область действия большего центробежного поля.
Попадал в Область уплотняемого зазора, жидкая среда вступает в контакт с магнитной жидкостью, смешивается с ней и вымывает носит8ль маГнитнОЙ жидкости из рабочего зазора, «То приводит к преждевременному выходу магнитожидкостного улПОТНИТЕЛЯ ИЗ СТРОЯ.
Цель изобретения — повышение надежности уплотнения пои герметизации жидких сред при Верхнем располо>кении ввода
ВаЛа За СЧЕТ ИСКЛЮЧЕНИЯ ПОПЗДВНИЯ УПЛотняемой жидкости среды в область уплотня8MoI о эаэрра, смешивания ее с магнитной
>!<идкОсть10 и ВымываHия нОсителя маГнит"
НОЙ жидкости из раооч8ГО зазора В динами
«есКо! режиме работы уплотнения, Указанная цель достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении вертикальных Валов, содержащих установленный в корпусе постоянный магнит с польосными приставками, образую1цими с валом уплотняемый зазор, заполненный магнитной
>K_#_pKocTBI0, а M8>I ЗОне ГазОВОЙ гголОсти установл814 ОтоОЙник, причем газовая полость отделена OT уплотняемой среды перегородкой, установленной O.з.азором и уклоном отнoc!4TenI Но вала. Для предотвращения расползания жидкой среды по валу, до контакта с магнитной жидкостью, при вращении вала, последний имеет конусну1о поверхность. обращенную ocHoBaH»8M КоНуса в сторону уплотняемой жидкОЙ среды, а для защиты маГнитной жидкости от брызг при интенсивном перемешивании жидкой среды на вершине усеченного конуса установлен отбойник, причем отбойник расположен в газовой среДе Для предотвращения захвата газовой среды и уноса ее жидкой средой, например, в центробежных насосах, при интенсивном перемешивании жидкой среды, основание газовой полости закрыто перегородкой, имеющей н8значительный наклОн в сторону Вала для слива >кидкОЙ срОды иэ ГЗЗОВОЙ полости, Перегородка с валом образует кольцевой зазор, служащий для прохождения жидкой среды в газову о полость и из гаЗОООЙ пОлОсти, 5 lQ 2ь» 4О 59 На чертеже изображено предлагаемое уплотнение. В корпусе 1 установлены постоянный магнит 2 и полюсные приставки 3 и 4, охватывающие с зазором вал 5. Зазоры между полюсными приставками 3 и 4 и Валом 5 заполнены магнитной жидкостью, образующей магнитожидкостную пробку 6. Перед пОлюсной IlpMcTRBKGA 3 располОжена Газовая полость 7 с конусной крышкой 8. На валу имеется конусная поверхность 9 и отражатель 10. ОснОвани8 ГазОВОЙ пОлости закрыто перегородкой 11, им81ощей незначительный наклон в сторону уплотняемой среды. Между перегородкой 11 и Валом 5 имеется кольцевой зазор 12, При заполнении герметизируемой емкости жидкай средой 13 х<идкая среда через кольцевоЙ зазор 12 прОхОДит В Газовую по лость 7 и давлением, создаваемым в жидкой среД8 13, сжимает Газ, нахОДящиЙся в Газовой полости 7. Давление в жидкой среде 13 ЧерЕЭ СжатЫй Гаэ B ГВЭОВОьй ПОЛОСТИ 7 ПЕРЕдается на магнитожидксстную пробку 6, которая удерживается в зазоре между IIo2IIocIILIMn приставками 3 и 4 и валом 5 градиентным магнитным полем. Неоднородность магнитного поля создается выполнением кольцевых канавок 14 на внутренних Top/BBb!>< Иоверхнос Гях приста вок 3 и 4 или Hà валу 5. Образовавшаяся газовая пробка 15 исключает контакт жидкой среды 13 с магнитО>киДкОстнОЙ пробкОЙ 6, а в Динамическом режиме — перемешивание магнитной жидKOCTt4 C >KMp,KOA Cp8 OA 13, Конусная поверхность 9 и отражатель 10 препятствуют попаданию х<иДкой среды 13 в динамическом режиме работы уплотнения в область уплотняемого зазора, вступать в KGHTBKT с маГнитной жидкостью, смешиваться с ней и вымывать носитель магнитной жидкости из рабочего зазора за счет увеличения центробежного поля от его вершины к основани о. Б динамическом же режиме происходит интенсивное перемешивание жидкой среды 13 в области уплотнения с захватом газовой среды из полости 7(например, в центробежных насосах). Для предотвращения интенСИВНОГО П8РЕМЕШИВЗНИЯ Я<ьИДКОЙ CPBAbl В полости 7 Основание полости 7 закрыто пеРЕГОРОДКОЙ 11. КО1ьУСНЫЕ ПОВЕРХНОСТИ крььшки 8 способствуют стеканию конденсата в полость 7, а наклон в перегородке 11 способствует вытеканию жидкой среды 13 иэ полости 7. Формула изо .>ретения Магнитожидкостное уплотнение вертиKanL,Horo вала, содержащее установленный 17798б1, Составитель А.Николаев Техред Vi. Моргентал Корректор M. Ткач Редактор С. Кулакова Заказ 4426 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного <омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11305, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издмел,ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в корпусе магнитный узел в виде постоянноГо магнита с пол -Осн ы ми приставками, крышку корпуса, уплотняемые зазоры, заполненные магнитной жидкостью, и газовую полость между уплотняемой жидкой 5 средой и магнитной жидкостью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повь шения надежности уплотнения при вводе вала сверху, оно снабжено кольцевой перегородкой, установленной на крышке со стороны 1О уплотняемой среды с гарантированным зазором и наклоном относительно вала, обеспечивающим слив жидкой среды, а также установленным на валу отбойником, магнитный узел размещен на торцевой поверхности крышки, внутренняя поверхность последней выполнена конической с вершиной конуса со стороны полюсной приставки, газовая полость образована внутренней поверхностью крышки и валом, отбойник размещен в зоне газовой полости, при этом поверхность вала между отбойником и кольцевой перегородкой выполнена конической, обращенной основанием конуса в сторону уплотняемой среды.
