Магнитожидкостное уплотнение

 

Использование: для герметизаций вращающихся валов при передаче давления в газовые или жидкостные среды. Сущность изобретения: полюсные наконечники магнитного узла охватывают вал из немагнитного материала. Уплотняемые зазоры заполнены ферромагнитной жидкостью. Кольцевой магнитопровод охватывает торцевые поверхности магнитного узла с образованием с полюсными н.аконечниками торцевых уплотняемых зазоров. Каждый постоянный магнит осевого намагничивания снабжен индивидуальными полюсными наконечниками . Кольцевая проставка из магнитного материала размещена между полюсными наконечниками магнитов и образует с ними и валом уплотняемые зазоры. Магниты установлены относительно друг друга разноименными полюсами. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s F 16 S 15/40

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4927107/29 (22) 11,04.91

° . (46) 15.07.93. Бюл.N. 26 (71) Центральное специализированное конструкторское бюро (72) В.М.Боков и Г.А,Лекомцев (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1308803, кл. F 16 3 15/40, 1985. (54) МЯГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Использование: для герметизации вращающихся валов при передаче давления в газовые или жидкостные среды, Сущнссть изобретения: полюсные наконечники магИзобретение 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.

Цель изобретения — увеличение удерживаемого перепада давления известного

МЖУ и обеспечение его работоспособности при осевых перемещениях и радиальном биении вала.

Уплотнение включает в себя магнитный узел, охватывающий вал 1 из немагнитного материала. магнитопровод 2, охватывающий торцевые поверхности магнитного узла, и ФЖ 3 в уплотняемых зазорах.

Магнитный узел содержит постоянные магниты 4 и 5, установленные относительно друг друга разноименными полюсами, с полюсами наконечниками 6, 7 и 8, 9 и кольцевую проставку 10 в зазоре между соседними пояюсными наконечниками 7 и 8. Магнит„„SU „„1827485 А1 нитного узла охватывают вал из немагнитного материала. Уплотняемые зазоры заполнены ферромагнитной жидкостью, Кольцевой магнитопровод охватывает торцевые поверхности магнитного узла с образованием с полюсными наконечниками торцевых уплотняемых зазоров. Каждый постоянный магнит осевого намагничивания снабжен индивидуальными полюсными наконечниками, Кольцевая проставка из магнитного материала размещена между полюсными наконечниками магнитов и образует с ними и валом уплотняемые зазоры.

Магниты установлены относительно друг друга разноименными полюсами. 1 ил. с ный узел установлен в немагнитную обойму

11.

Для уменьшения потерь на трение при радиальном перемещении магнитного узла вместе с валом 1 при его радиальном биении в магнитопроводе 2 установлены подшипники скольжения 12 и 13. Для создания неравномерного магнитного поля в торцовых рабочих зазорах д1,дг, дз и д4 на полюсных наконечниках 6, 7, 8. 9 и кольцевой проставке 10 выполнены встречные кольцееые зубцы.

Для создания неравномерного магнитного поля в рабочих зазорах дБ и дв на магнитопроводе со стороны полюсных наконечников 6 и 9 выполнены кольцевые канавки. Возможна конструкция магнитного узла без кольцевой проставки 10 между соседними полюсными наконечниками 7 и

8.Возможна также конструкция магнитного узла, в которой может быть три и более постоянных маГнита.

1827485 наконечниками, определяющие перепад давления, удерживаемый МЖУ при.выполнении вала из немагнитного материала, В предлагаемом МЖУ для увеличения градиента магнитного поля в зазоре между магнитным узлом и валом на полюсных на50

Постоянные магниты 4 и 5, их полюсные наконечники 6, 7 и 8, 9, кольцевая проставка

10, магнитопровод 2 и ФЖ 3 в рабочих зазорах д1 — д6 образуют три замкнутые цепи, соответствующие потокам Ф1, Ф2 и ФЗ на 5 чертеже.

Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ФЖ 3 с полем постоянных магнитов 4 и 5, препятствует вытеканию ФЖ иэ зазора между магнитным узлом и валом. а также из зазоров д5 и д6.

Величина этой силы зависит от магнитных характеристик ФЖ, индукции в зазорах д1 — д6 и пропорциональна неравномерности (градиенту) магнитного поля в зоне указанных зазоров.

По радиальному зазору между магнитным зазором и валом 1 осуществлено подвижное соединение, передающее вращательное движение вала. а также осевые его перемещения.

По зазорам д и дг, осуществлено также подвижное соединение, передающее радиальные перемещения вала 1 вместе с магнитным узлом относительно магнитопровода 2. 25

При осевых перемещениях уплотняемого вала зазор между ним и магнитным узлом в зоне зазоров д1--д4 остается неизменным. Поэтому осевые перемещения вала не влияют на перепад давления, удерживае- 30 мый МЖУ. При радиальном биении вала

МЖУ не заклинивает. В нем магнитный узел вместе с валом перемещается в радиальном

0 направлении относительно магнитопровода. 35

Технико-экономический эффект предложенного технического решения в сравнении с прототипом заключается в увеличении удерживаемого им перепада давления, а также обеспечении его работоспособности 4 при осевых перемещениях и радиальном биении вала.

В прототипе незначителен градиент магнитного поля между полюсными наконечниками, незначительно также количество рабочих зазоров между полюсными конечниках постоянных магнитов 4, 5 и кольцевой проставки 10 выполнены встречные кольцевые зубцы. Количества рабочих зазоров, в зоне которых образуется неравномерное (градиентное) магнитное поле, в нем увеличено за счет торцовых рабочих зазоров между соседними полюсными наконечниками 7, 8 и кольцевой проставки 10 между ними. Все это позволило увеличить перепад давления, удерживаемый МЖУ.

При незначительном осевом перемещении вала в прототипе зубцы на полюсных наконечниках, на которых выполнены кольцевые канавки, оказываются над канавками на валу. B этом случае прототип не работоспособен даже при выполнении вала из магнитного материала.

В предлагаемом МЖУ при осевых перемещениях уплотняемого вала зазор между ним и магнитным узлом в зоне зазоров 1—

4 остается неизменным, Поэтому осевые перемещения вала не влияют на перепад давления, удерживаемый предлагаемым МЖУ.

При радиальном биении вала, большем величины зазора между валом и магнитным узлом, прототип заклинивает.

Предлагаемое МЖУ при радиальном биении вала не эаклинивает. В нем магнитный узел вместе с валом перемещается в радиGilbHoM направлении относительно магнитопровода.

Формула изобретения . Магнитожидкостное уплотнение, содер-, жащее магнитный узел в виде ряда постоян- ных магнитов осевого намагничивания и полюсных наконечников, охватывающих вал иэ немагнитного материала, и ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено кольцевым магнитопровод, охватывающим торцевые поверхности магнитного узла с образованием с полюсными наконечниками торцевых уплотняемых зазоров, каждый магнит снабжен индивидуальными полюсными наконечниками. а также уплотнение снабжено кольцевой про.ставкой из магнитного материала, размещенной между полюсными наконечниками магнитов и образующей с ними и валом уплотняемые зазоры, при этом магниты установлены относительно друг друга разноименными полюсами.

1827485

Составитель Г.Лекомцев

Техред М.Моргентал Корректор M.Андрусенко

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2350 Тираж Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рэушская наб.. 4/5