Магнитожидкостное уплотнение

 

Использование: для уплотнения . вращающихся валов0 Сущность изобретения: вал входит в корпус, в к-ром установлен магнитный узел„ Уплотняемые зазоры заполнены магнитной жидкостью . Магнитный узел выполнен в виде пакета из установленных вдоль оси вала кольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм и охватывающих их торцовые поверхности двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2 - 0,3 мм. Между ними установлены разделительные центрирующие элементы из немагнитного антифрикционного материала . Кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг другу с образованием зазора между ними и валом в пределах 0,2-0,3 мм„ 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I O э 5 16 л 15/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4796102/29 (22) 13. 12,89 (46) 07.06.93. Бюл. м 21 (71) Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном 1 институте (72) ll.À.Переведенцев и В.П.Долматов (56) Авторское свидетельство СССР я 811027, кл. F 16 J 15/40, 1978. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЯЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО (57) Использование: для уплотнения вращающихся валов. Сущность изоб- . ретения: вал входит в корпус, в к-ром

Изобретение относится к уплотнительной технике и может найти применение для магнитных и немагнитных . вращающихся валов, центробежных насосов, компрессоров.

Известно магнитожидкостное уплотнительное устройство (МЖУ) вращающегося вала, зключающее кольцевой постоянный магнит с примыкающими полюс-. ными приставками, на которых выпол-. нены выступы, размещенные в полости под постоянным .магнитом и направленные друг к другу (авт. св. Р 1283476, кл. F 16 J 15/40, 1983).

Между валом и полюсными приставками размещены шайбы с немагнитными прокладками, На наружной поверхности магнитопроводящих шайб выполнены выступы, причем выступы соседних шайб примыкают к конусным выступам полюсных приставок разноименной полярносустановлен магнитный узел. Уплотняемые зазоры заполнены магнитной жидкостью, Магнитный узел выполнен в виде пакета из установленных вдоль оси вала кольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм и охватывающих их торцовые поверхности двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,20,3 мм. Между ними установлены разделительные центрирующие элементы из немагнитного антифрикционного мате" риала. Кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг лругу с образованием зазора между ними и валом в пределах 0,2-0,3. мм. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. ти. Через вал прохолит часть магнитного потока, поэтому увеличение числа шайб не приволит к насыщению стали вала.

Недостатком известного устройства является ограничение герметизирующей способности уплотнения в связи с потерями магнитного потока на рассеивание, технологические сложности изготовления полюсных приставок, шайб для небольших диаметров МЖУ.

Известно также МЖУ вращающегося вала (авт. св. Ю 1099160, кл. Р 16 J 15/40, 1983), включающее магниты, полюсные приставки в виде пакетов элементов сетчатой структуры, устанавливаемые жестко и герметично на вращающемся валу, Полость, образующаяся между корпусом механизма и набором из магнитов и полюсных приставок заполняется магнитной жид1820114 костью (МЖ) „К недостаткам описываемого устройства относится ограничение герметизирующей способности упло нения из-за невозможности концентрации магнитного потока на полюсных приставках, механического износа пакетов элементов сетчатой структуры при вращении вала„

R качестве прототипа принято МЖУ вращающегося вала (авт. св. Y 811027, кл„ Г 16 .т 15/40, 1978), состоящее из корпуса, уплотняемого вала, вхо" дящего в корпус магнитопровода, концентрически расположенных относительно вала наружного и внутреннего колец из постоянных магнитов, разделенных между собой цилиндром из магнитомягкого материала, которые, буручи установлены в вире набора ко" лец с разделительной уплотняющей немагнитной прокладкой, вдоль оси вала образуют при разноименном расположении полюсов постоянных магнитов в аксиальном направлении замкнутый маг- .25 нитный поток, обеспечивающего герметизацию при заполнении зазора МЖ при возвратно-поступательном и вращатель«o i движении вала, К недостаткам прототипа следует 3О отнести сложность конструкции, связанную с необходимостью уплотнения одновременно двух видов рвижения, специфической областью применения и условий эксплуатации, Р частности уплотнение предназначено для небольших скоростей вращения перемещения вала, имеет значительно чисто герметизиоуемых поверхностей контакта, что снижает надежность герметизации. Ус- О тановка магнитов разноименной поляр" ности создает в аксиальном направлении практически единый замкнутый магнитный поток, эффективность которого снижается за счет разделительных Фторопластовых прокладок. В уп" лотнении отсутствуют концентраторы магнитного потока. Набор колец и прокладок не представляют самостоятельного элемента уплотнительного узла, что исключает регулирование магнитного потока за счет изменения

«х количества. фторопластовые прокладки Hp обеспечивают достаточной точности центрирования вала, а слепо" вательно, величины зазора, что су1 щественно рля удерживаемого перепала давлений. Уплотнение не может быть использовано рля немагнитных валов.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности МЖУ магнитных и немагнитных валов за счет разграничения и максимального использования магнитных потоков последовательно устанавливаемых магнитов и полюсных приставок, их концентрического расположения относительно вала благоларя конструкции полюсных приставок и наличию разделительных центрирующих элементов, Поставленная цель ростигается тем, что для повышения нарежности конструкции представляет собой набор пакетов элементарных МЖУ, состоящих из кольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм и p,âóõ кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2-0,3 мм, пакеты отделяются друг пт друга разрелительными центрирующими элементами, выполненными из немагнитного амтифрикционного материала. цля немагнитного вала кромки приставок отгибаются навстречу друг другу так, чтобы зазор между ними и валом находил" ся в пределах 0,2-0,3 мм. Для чего в корпус механизма жестко и герметично устанавливается набор пакетов элементарных МЖУ, между которыми размещаются разделительные .элементы (прокладки) из немагнитного антифрикционного материала, служащим вместе с тем. и центрирующими опорами рля вала.

Пакеты набираются одноименными полюсами друг к другу, Разреление пакетов немагнитными прокладками позволя ет максимально уменьшить потери магнитного потока на рассеивание, преротвратить перемешивание уплотняемой жидкой среды и магнитной жидкости а процессе работы МЖУ, а набор пакетов позволяет компенсировать заранный перепад равлений.

1. Лля магнитопроворящего вала каждый устанавливаемый пакет состоит из аксиально намагниченного постоянного магнита толщиной 1-2 мм с примыкающими к его концам магнитопроводных полюсных приставок толщи ной 0,2-0,3 мм, что соответствует оптимальным значениям кромок притупления ппинятых проФилей зубьев полюсных приставок, Кроме того, выбранная толщина приставок обеспечивает прохo)KflpH«p магнитного потока постоянного магнита выбранных размеров с минимальными потерями. пбразующаяся полость между

201 t4 6 немагнитных прокладках Ь нулевую напряженность магнитного поля, что позволяет повышать улерживаеиый пепепар давления кажрого пакета.

Антифрикционные разделительные элементы 5 центрируют пакеты относительно вала 2 и обеспечивают постоянство рабочих зазоров межру полюсными

1О приставками 4 -1 валом 2. Пакеты элементарных МЖУ набираются в гильзы 3, герметично устанавливаемой в корпус 1 и имеющий выточку в срерней части для прохора охлаждающей воды, поступающей

15 и отводящейся по каналам 9 и 10.Гильза 3 прижимается нажимной крышкой 7 с помощью винтов 8

При заправке рабочего зазора ИЖ заполняет через трубку 12 внутренний объем заправочного устройства (ЗУ), череа канал 15 поступает в рабочие зазоры между полюсными приставками 4 и валом 2 и антифрикционные прокладки 5.

Магнитная жидкость во внутренний объем ЯУ порпрессовывается подпружиненным поршнем 13. При пульсации давления происходит частичное выдавливание МЖ в объем ЗУ и происходит перемещение поршня 13,. который сжимает пружину 14. При выравнивании давления ИЖ . новь пополняется рабочий зазор за счет перемещения подпружиненного поршня 13.

З5 По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволяет:

- повысить удерживаемое рабочее давление при тех же габаритах в 2

2,5 раза, 4P - повысить эксплуатационную надежность работы МЖУ, - снизить трудоемкость изготовления и монтажа в 1,5-2,0 раза;

- расширить область использования формула

5 18 деталями пакета и валом заполняется магнитной жидкостью.

2 .. Для ма гнитных валов примыкающие к постоянному магниту полюсные приставки отгибаются по внутреннему диаметру навстречу друг к другу для создания рабочего зазора между собой и валом в пределах 0,2 - 0,3 мм, который является наиболее оптимальным при работе уплотнения, рабочий зазор заполняется магнитной жидкостью, На Фиг. 1 показана предлагаемая конструкция уплотнения, на фиг.2пакеты элементарных МЖУ (а - для маг-. нитного вала, б - рля немагнитного) .

Иагнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1, вала 2, запрессованной внутри корпуса 1 гильзы 3 цилиндрической формы из немагнитного материала с профильными прорезями .по периметру цилиндрической поверхности. Внутри гильзы 3 установлены пакеты элементарных МЖУ, состоящих из полюсных приставок 4 постоянных магнитов 5. Пакеты отделяются друг от ppyra немагнитными антифрикционными разделительными элементами 6.

Набор .пакетов МЖУ жестко и герметично крепятся в корпусе .нажимной крышкой 7 винтами 8. Каналы 9 и 10 s верхней и нижней части корпуса 1 служат для подвода и отвода охлаждающей жиркости.

Вал 1 выполнен полым лля размещения в нем устройства автоматической дозировки уплотнения магнитной жидкостью И . Устройство автоматической .дозировки состоит из заправочной

; трубки 12, поршня 13 подпружиненного пружиной 14.

Магнитная жидкость 11 на пополнение ИЖУ поступает через канал 15, Кромки полюсных приставок 4 для магйитного вала выполнены прямыми (фиг, 2а), для немагнитных валовотогнутыми навстречу рруг другу (фиг.2б).

Уплотнение работает следующим об-, разом. Магнитный поток постоянного магнита 5 каждого пакета элементар" ного МЖУ замыкается через полюсные приставки 4, рабочие зазоры между приставками 4 и валом 2,. который заполнен жидкостью 11. 55

Пакеты элементарных МЖУ, набранHblx одноименными полюсами друг к дру- гу исключают рассеиванив. магнитного потока и спэрает в антифрикционных

МЖУ и на немагнитные валы, - снизить затраты на эксплуатационные расходы примерно на 20-303. и э о б р е т е н и я

1, Иагнитожидкостное уплотнение, содержащее уплотняемый вал, входящий .в корпус, установленный в корпусе магнитный узел и магнитную жидкость в уплотняемых зазорах, о т л и ч.аю щ е е с я тем, что магнитный узел

Выполнен в вире пакета из установленных вдоль оси вала кольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм и

1820114 охватывающих их торцевые поверхности двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2-0,3 мм и установленных межлу ними разлелительных центрирующих элементов,.выполненных из немагнитного антифрикционного материала, 2. Уплотнение по п.1, о т л и ц аю щ е е с я тем, что кромки полюсных пристааок отогнуты навстречу друг другу с образованием зазора между ними и валом, находящегося в пределах

0,2-0,3 мм.

18и 14

Фиг2

Составитель П,Переведенцев

Редактор T,Ôåäîòîâ Техред М.Моргентал Корректор H.Ìèëþêooà

Заказ 2017 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5 б

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10!