Опорно-уплотнительный узел магнитного вала

 

Использование: в текстильных машинах и химическом оборудовании. Сущность изобретения: к торцовой поверхности корпуса подшипника прилегают крышки. Магнитожидкостное уплотнение выполнено в виде магнита с полюсными приставками и магнитной жидкости в уплотняемом зазоре. Магниты установлены в выполненных в крышках расточках. Магнитожидкостное уплотнение размещено между манжетами с опорой приставок на рабочие кромки манжет и с возможностью радиального перемещения при радиальном смещении вала. В крышке выполнены каналы для сообщения полости между манжетами и приставками с атмосферой и полостью подшипника. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, конкретно к уплотнительной технике, и может использоваться в опорных узлах валов текстильных машин и химического оборудования, работающих в условиях повышенной влажности и действия высоких температур.

Известны опорно-уплотнительные узлы валов, содержащие подшипники и защитные крышки, в которых для предотвращения вытекания смазки при ее нагревании устанавливаются сальниковые, манжетные или иного типа уплотнения. Например, известен герметичный подшипниковый узел, в котором применено магнитожидкостное уплотнение, а в качестве смазки используется магнитная жидкость [1] Эксплуатация узла в сушильных барабанах отделочных машин показала, что в состоянии покоя во время перерывов в работе под действием магнитного поля в зоне наибольшей его напряженности (в местах касания тел качения с обоймами), скапливаются магнитные частицы магнитной жидкости, создающие барьер для движения тел качения. Из-за этого пуск машины становится тяжелым и затруднительным, а частицы магнитного наполнителя прикатываются телами качения, образуя наросты на дорожках качения, которые при достаточном увеличении их размеров могут привести к заклиниванию подшипника.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является опорно-уплотнительный узел, в котором основной магнитный поток для удержания магнитной жидкости организуется вокруг подшипника, а часть этого потока проходит по телам качения и обоймам подшипника [2] Недостатками этого узла являются увеличение пускового момента из-за концентрации ферромагнитных частиц в зоне контакта тел качения с обоймами подшипника, а также затрудненность применения пластичной или жидкой смазки подшипника из-за перемешивания ее с магнитной жидкостью. Кроме того, при нагревании и увеличении объема магнитной жидкости в уплотнении и смазки в объеме подшипника под действием создавшегося перепада давлений возможно вытеснение их за пределы опорно-уплотнительного узла. Возврат магнитной жидкости и смазки внутрь опорно-уплотнительного узла невозможен из-за их растекания. Все это приводит к сокращению срока службы и долговечности опорно-уплотнительного узла.

Целью изобретения является увеличение срока службы и долговечности узла.

На чертеже представлено уплотнение, разрез.

Опорно-уплотнительный узел содержит корпус 1, подшипник с телами 2 качения, обоймами 3 и 4, прилегающие к торцовым поверхностям корпуса крышки 5 с установленными в их расточках манжетами 6 и 7, размещенные между манжетами магнитожидкостные уплотнения с магнитами 8 и полюсными приставками 9 и 10, уплотняемый магнитный вал 11 и магнитную жидкость 12. Подшипник заполнен смазкой 13. В крышке 5 имеются каналы 14 и 15. Магнитная жидкость 12 размещается в зазорах 1 между приставками 9 и 10 и валом 11 и в зазорах 2 между приставками 9 и 10 и крышкой 5. Зазор 2 больше зазора 1. Одна часть магнитного потока от магнита 8 проходит через полюсные приставки 9 и 10, зазор 1 и магнитный вал 11, другая через приставки 9 и 10, зазор 2 и крышку 5. Магнитные потоки не захватывают и не намагничивают обоймы 3 и 4 и тела 2 качения подшипника.

В процессе работы опорно-уплотнительного узла смазка 13 не подвергается действию магнитного поля, она может быть как магнитной, так и не магнитной. Применение магнитной смазки здесь оправдано лишь тем, что в зоне действия магнитного поля, в зазорах между полюсными приставками 9, 10 и валом 11 или крышкой 5 она запирается действием на нее магнитного поля и не вытекает из подшипника. Немагнитная смазка удерживается как манжетами 6 и 7, так и слоем магнитной жидкости 12 на полюсных приставках 9, 10. Благодаря тому что приставки 9, 10 опираются на рабочие кромки манжет 6 и 7, радиальное смещение вала 11 не вызывает изменения величины зазора 1 между ним и полюсными приставками 9 10, что очень важно для обеспечения надежной работы магнитожидкостного уплотнения. При нагревании подшипника давление воздуха в его свободном пространстве повышается. Из свободного пространства воздух при расширении проходит по каналу 14 в полость между манжетой и полюсной приставкой 10. При достаточном для пробоя перепаде давлений в этой полости и в атмосфере происходит пробой магнитожидкостного уплотнения в зазоре 2, но этот пробой легко и быстро "залечивается" благодаря тому, что полюсные приставки 9, 10 не перемещаются относительно поверхности расточки в крышках 5, в которых они установлены. Пробоя по зазору 1 между полюсными приставками 9, 10 и валом 11 не происходит, так как величина зазора здесь меньше и магнитное поле сильнее удерживает магнитную жидкость в зазоре. Прошедшая через пробой в зазоре 2 порция воздуха выходит в атмосферу через канал 15. После прекращения работы и охлаждения узла воздух в свободном пространстве подшипника, охлаждаясь, сжимается и недостаток его пополняется тем же путем в противоположном направлении: из атмосферы по каналу 15, через пробой и канал 14 в свободное пространство подшипника до выравнивания давления в подшипнике и в атмосфере.

Таким образом, конструкция опорно-уплотнительного узла обеспечивает надежную его герметизацию и одновременно одинаковое давление внутри подшипника и в окружающей его атмосфере, что гарантирует сохранность смазочного материала в подшипнике, и, как следствие, его большую долговечность и надежность.

Формула изобретения

1. ОПОРНО-УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ МАГНИТНОГО ВАЛА, содержащий подшипник, прилегающие к торцовой поверхности корпуса подшипника крышки и магнитожидкостное уплотнение, выполненное в виде магнита с полюсными приставками и магнитной жидкостью в уплотняемом зазоре, отличающийся тем, что он снабжен манжетами, установленными в выполненных в крышках расточках, а магнитожидкостное уплотнение размещено между манжетами, с опорой полюсных приставок на рабочие кромки манжет и с возможностью радиального перемещения при радиальном смещении вала.

2. Узел вала по п.1, отличающийся тем, что в крышке выполнены каналы для сообщения полости между манжетами и полюсными приставками с атмосферой и полостью подшипника.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для испытания магнитных жидкостей, используемых в качестве рабочего тела в магнитожидкостных уплотнениях подвижных соединений

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

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных соединений, в частности для уплотнения штоков силовых гидроцилиндров или элементов других конструкций типа "труба в трубе"

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для сборки магнитопорошковых уплотнений, содержащих в кольцевых зазорах магнитную и немагнитную композицию

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вводов вращательного, возвратно-поступательного движения, а также фланцевых разъемных соединений

Изобретение относится к общему машиностроению, преимущественно к сосудам высокого давления, и может быть использовано в ядерных энергетических установках для герметизации трубопроводов первого контура петлевых установок

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

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации уплотнений сосудов и агрегатов преимущественно для нефти и нефтепродуктов

Изобретение относится к уплотнительной технике

Изобретение относится к валково-роликовым мельницам для размола угля

Изобретение относится к области прокатного производства и может быть использовано в уплотнительных устройствах опор валков прокатных станов

Изобретение относится к устройству для динамической уплотнительной системы, предназначенной для погружного насоса (1), содержащему, по меньшей мере, один подводящий трубопровод (7), проходящий в направлении динамической уплотнительной системы, первое клапанное устройство (8), установленное в подводящем трубопроводе (7), и второе клапанное устройство (12), установленное таким образом, что в открытом положении оно открывает первый перепускной трубопровод (13), который проходит от точки на подводящем трубопроводе (7), расположенной между первым клапанным устройством (8) и насосом (1), и источником низкого давления, расположенным в области насоса (1), с тем, чтобы понизить давление барьерной текучей среды в уплотнительной системе

Изобретение относится к уплотнительной технике и может применяться в машиностроении для уплотнения немагнитных валов

Изобретение относится к двигателестроению. Роторно-поршневой двигатель содержит корпус, ротор с цилиндрическим уступом, камеру сгорания, топливную форсунку, воздушный компрессор высокого давления и рекуперативный теплообменник для нагрева воздуха после компрессора теплом отходящих газов. Ротор расположен в торцевых крышках. Цилиндрический уступ ротора выполнен в виде профильного кулачка. В пазу корпуса установлен каркас в виде двух направляющих пластин и верхней крышки. Внутри направляющих пластин размещена радиальная лопатка. На верхней крышке смонтированы подпружиненный поршень и два подпружиненных упора с зазором 0,2…0,5 мм относительно верхнего торца лопатки. Подпружиненный поршень соединен с лопаткой. В самой лопатке и направляющих пластинах, а также в торцевых крышках и корпусе выполнены каналы для воздушного уплотнения ротора. Двигатель снабжен двумя теплоизолированными камерами сгорания периодического действия. В каждой камере установлены клапаны впуска и выпуска, топливная форсунка с пневмоприводом и поршень для изменения геометрического объема камеры. На линии подачи воздуха от компрессора в двигатель установлены два ресивера. Один ресивер со встроенным электронагревателем установлен после рекуперативного теплообменника и подсоединен к камерам сгорания. Второй ресивер установлен до рекуперативного теплообменника. К магистрали подачи сжатого воздуха после второго ресивера подключена пневматическая система в виде редукционных клапанов, ресиверов и электромагнитных клапанов. Изобретение направлено на повышение эффективности и ресурса двигателя. 2 ил.
Наверх