Магнитожидкостное уплотнение

 

Использование: для герметизации вращающихся валов при перепаде в газовые или жидкостные среды. Сущность изобретения: один из магнитных узлов установлен с образованием радиальных рабочих зазоров с уплотняемым валом, другой с корпусом. Полюсный наконечник одного из магнитных узлов, примыкающий к второму магнитному узлу, выполнен в виде двух соосных колец, между которыми размещен подшипниковый узел в виде торцового подшипника скольжения, образующих с полюсным наконечником второго узла торцовые рабочие зазоры. Один из магнитных узлов сцентрирован на валу или корпусе подшипниковым узлом, выполненным в виде двух подшипников скольжения. Вал выполнен составным с втулкой из магнитного материала. 2 з.п, флы, 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 F 16 J 15/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4926925/29 (22) 11.04.91 (46) 07.03.93, Бюл. М 9 (71) Центральное специализированное конструкторское бюро (72) Г.А.Лекомцев и А.Il.Ó÷àåâ (56) Авторское свидетельство СССР

N 1013675, кл. F 16 J 15/40, 1981, (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Использование; для герметизации вращающихся валов при перепаде в газовые или жидкостные среды. Сущность изобретения; один из магнитных узлов установлен с

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды.

Целью изобретения является обеспечение работоспособности уплотнения при радиальном биении и угловых перекосах уплотняемого вала.

На чертеже приведена конструкция предлагаемого МЖУ, МЖУ включает в себя два магнитных узла в виде постоянных магнитов 1 и 2 с полюсными наконечниками 3,4 и 5,6, втулку

7 из магнитного материала на валу 8, образующую с полюсными наконечниками 3 и 4 радиальные рабочие зазоры д и д2, корпус

9, с которым полюсные наконечники 5 и 6 образуют радиальные рабочие зазоры дз и д4, торцовый подшипник 10 скольжения

ЯЫ„„1800)80 А I образованием радиальных рабочих зазоров с уплотняемым валом, другой с корпусом.

Полюсный наконечник одного из магнитных узлов, примыкающий к второму магнитному узлу, выполнен в виде двух соосных колец, между которыми размещен подшипниковый узел s виде торцового подшипника скольжения, образующих с полюсным наконечником второго узла торцовые рабочие зазоры. Один из магнитных узлов сцентрирован на валу или корпусе подшипниковым узлом, выполненным в виде двух подшипников скольжения. 8ал выполнен составным с втулкой из магнитного материала. 2 з.п. флы, 1 ил. между магнитными узлами и ФЖ 11 в уплотняемых зазорах.

Полюсный наконечник 6, примыкающий к полюсному наконечнику 3, выполнен в виде двух соосных колец ба и бб, образующих с полюсным наконечником 3 торцовые рабочие зазоры д5 и дб.

Постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 3 и 4 сцентрирован на валу 8 (втулке 7) посредством подшипникового узла в виде двух подшипников 12 качения.

Корпус 9 закреплен на корпусе уплотняемого изделия.

Для создания неравномерного магнитного поля в уплотняемых зазорах h1 — д4 на полюсных наконечниках 3,4 и 5,6 по внутреннему диаметру выполнены кольцевые канавки:

Для создания неравномерного магнитного поля в уплотняемых зазорах h; и д5 на торцовых поверхностях колец ба и бб (по1800180 (2) 35

Q=4,06(81 31+Вг S2) где В» и В2 — индукция магнитного поля в зазорах д5 и де соответственно;

S> и Sz — площадь поперечного сечения полюсного наконечника 3 в зоне зазоров д5 40 и д6 соответственно.

Магнитная сила, возникающая при взаимодействии ФЖ11 с полем постоянных магнитов 1 и 2, препятствует вытеканию

ФЖ.под действием перепада давления из зазоров д» вЂ” дв. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик ФЖ, индукции в зазорах,д1- дв и пропорциональна неравномерности магнитного поля в указанных зазорах.

По зазорам д> и д между постоянными магнитом 1 с полюсными наконечниками 3 и 4 и втулкой 7 осуществлено подвижное соединение, передающее вРащательное движение вала 8.

По зазорам д5 и де осуществлено также подвижное соединение, передающее радиальные перемещения уплотняемого вала. люсном наконечнике 6) выполнены кольцевые канавки, Для обеспечения работоспособности

МЖУ при угловых перекосах вала 8 внутренняя поверхность полюсных наконечников 5 5 и 6 (кольца 66) выполнена торообразной с радиусом R.

Возможна конструкция УЖУ, в которой постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 3 и 4 может образовывать рабочие "0 зазоры ä» и дг непосредственно с валом 8.

Возможна также конструкция МЖУ, в которой постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 3 и 4 может быть сцентрирован на корпусе 9 посредством подшипников

12 качения.

Постоянные магниты 1 и 2 с полюсными наконечниками 3,4 и 5,6 (кольцами ба и 66), втулка 7, корпус 9 и ФЖ 11 в уплотняемых зазорах д» вЂ” дв образуют две замкнутые маг- 20 нитные цепи, соответствующие потокам Ф» и 42 на чертеже.

При прохождении потока 4 через рабочие зазоры дз и д4 возникает магнитная сила одностороннего притяжения, под действи- 25 ем которой постоянный магнит 2 с полюсными наконечниками 5 и 6 (кольцами 6а и 66) эалипает на корпусе 9.

При прохождении потока 42 через рабочие зазоры дэ и де возникает осевая сила 30 притяжения постоянного магнита 2 с полюс ными наконечниками 5 и 6 (кольцами Ga u

66) к полюсному наконечнику 3 с усилием:

При этом максимальное усилие сдвига между магнитными узлами можно определить иэ выражения (3) F=f О, где f — коэффициент трения скольжения пары подшипник скольжения 10 из антифрикционного материала — сталь (материал полюсного наконечника 3) при смазке контактирующих поверхностей ФЖ 11.

При воздействии перепада давления усилие F уменьшается, по зазорам дз и д4 осуществлено также подвижное соединение, передающее угловые перекосы унлотняемого вала.

Технико-экономический эффект предложенного технического решения в сравнении с прототипом заключается в обеспечении его работоспособности при радиальном %иенк:,-ловых перекосах уплотняемого вала.

Это стало возможным вследствие механического разделения магнитных узлов, введения торцового г.-,гшипника скольжения между магнитными узлами и выполнения внутренней повер;:ности полюсных наконечников 5 и 6 (кольца 66) горообразной.

Прототип неработоспособен при радиальном биении и угловых перекосах упло1няемого вала.

Формула изобретения

1. Магнитожидкостное уплотнение, содержащее корпус, два магнитных узла в ви- . де постоянного магнита с полк.оными наконечниками каждый, уплотняемый вал, подшипниковый узел и ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах, о;т л и ч аю щ е е с я тем, что один из магнитных узлов установлен с образованием радиальных рабочих зазоров с уплотняемым валом, а другой — с корпусом, причем полюсный наконечник одного из магнитных узлов, примыкающий к второму магнитному узлу, .выполнен в виде двух соосных колец, между которыми размещен подшипниковый узел в виде торцового подшипника скольжения и образующих с полюсным наконечником второго магнитного узла торцовые рабочие зазоры.

2. Уплотнение по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что один иэ магнитных узлов сцентрирован на валу или корпусе посредством подшипникового узла, выполненного в виде двух подшипников качения.

3. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что вал выполнен составным с втулкой из магнитного материала.

1800180