Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала


 


Владельцы патента RU 2531007:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) (RU)

Изобретение относится к уплотнительной технике и может применяться в машиностроении для уплотнения немагнитных валов. Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала, содержащее магнитную систему, включающую постоянный магнит с полюсными наконечниками и магнитную жидкость, снабжено ограничителем свободной поверхности магнитной жидкости, установленным между полюсными наконечниками, выполненным из немагнитного материала в виде кольцеобразного элемента, торцевые поверхности которого повторяют форму примыкающих поверхностей полюсных наконечников. Технический результат: уменьшение расхода магнитной жидкости при сохранении технических характеристик уплотнения. 1 ил.

 

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

Известно «Магнитожидкостное уплотнение вала» (Авторское свидетельство СССР №889988, МПК F16J 15/40, 1981), содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные наконечники, немагнитные диски, установленные на немагнитном валу, образующие с полюсными наконечниками уплотняемые зазоры.

Недостатком уплотнения являются невозможность аксиального перемещения вала, что обуславливает низкую надежность уплотнения.

Известно магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала (Фертман В.Е. Магнитные жидкости - естественная конвекция и тепломассообмен. Мн., «Наука и техника», 1978, с.55, рис.21.б), принятое за прототип, содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные наконечники, которые концентрируют магнитное поле в кольцевом объеме около поверхности немагнитного вала.

Недостатком указанного уплотнения является большой объем заправляемой магнитной жидкости. На одну магнитожидкостную пробку используется, примерно, в 10 раз больше жидкости, чем на магнитожидкостную пробку в уплотнении с магнитным валом (С.М. Перминов, А.С. Перминова. Исследование магнитожидкостного уплотнения немагнитного вала классического типа. // Сборник научных трудов международной научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития электротехнологии", Иванове, ИГЭУ, 2011, 4 том, с.171-173).

Это обусловлено тем, что магнитное поле между полюсными наконечниками сформировано так, что магнитная жидкость в первую очередь заполняет пространство между полюсными наконечниками и только затем заполняет зазор между магнитной системой и немагнитным валом. Магнитная жидкость, расположенная между полюсными наконечниками, не участвует в работе уплотнения и является балластом магнитной жидкости, без которого можно обойтись.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в уменьшении расхода магнитной жидкости при сохранении технических характеристик уплотнения.

Технический результат достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала, содержащее магнитную систему, включающую постоянный магнит с полюсными наконечниками, и магнитную жидкость, снабжено ограничителем свободной поверхности магнитной жидкости, установленным между полюсными наконечниками, выполненным из немагнитного материала в виде кольцеобразного элемента, торцевые поверхности которого повторяют форму примыкающих поверхностей полюсных наконечников.

На чертеже показана конструкция магнитожидкостного уплотнения немагнитного вала.

К кольцевому постоянному магниту 1 примыкают полюсные наконечники 2 и 3, которые образуют друг с другом зазор δ1 и зазор δ2 с немагнитным валом 4. Зазор δ2 заполнен магнитной жидкостью 5, она образует под воздействием магнитного поля герметичное кольцо. Между полюсными наконечниками размещен ограничитель свободной поверхности магнитной жидкости 6, который выполнен виде кольцеобразного элемента из немагнитного материала. Торцевые поверхности ограничителя свободной поверхности магнитной жидкости примыкают к поверхностям полюсных наконечников и повторяют их форму.

Уплотнение работает следующим образом. Постоянный магнит 1 в уплотнении служит источником магнитного поля. Создаваемый им магнитный поток выходит из северного полюса, проходит через полюсный наконечник 2, проходит через зазор δ1 и через противоположный полюсный наконечник 3 замыкается на южный полюс постоянного магнита. Часть магнитного потока, замыкающегося между полюсными наконечниками 2 и 3, проходит через зазор δ2 и немагнитный вал 4, удерживая в уплотняемом зазоре между неподвижной магнитной системой и валом магнитную жидкость 5. Из магнитной жидкости формируется магнитожидкостное кольцо, герметично перекрывающее зазор δ2 и препятствующие прохождению через него уплотняемой среды. Ограничитель свободной поверхности магнитной жидкости 6 не позволяет магнитной жидкости проникать в зазор между полюсными наконечниками, сокращая, примерно, в 10 раз объем магнитной жидкости, требуемой для нормальной работы уплотнения немагнитного вала.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет существенным образом уменьшить расход магнитной жидкости.

Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала, содержащее магнитную систему, включающую постоянный магнит с полюсными наконечниками, и магнитную жидкость, отличающееся тем, что снабжено ограничителем свободной поверхности магнитной жидкости, установленным между полюсными наконечниками, выполненным из немагнитного материала в виде кольцеобразного элемента, торцевые поверхности которого повторяют форму примыкающих поверхностей полюсных наконечников.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных друг относительно друга деталей. Магнитожидкостное уплотнение вала обеспечивает повышение надежности уплотнения за счет уменьшения трения между вращающимся валом и щетками.

Группа изобретений относится к машиностроению и предназначена для определения удерживающей способности магнитожидкостной системы герметизации без нарушения их работоспособности.

Изобретение относится к конструкциям уплотнений между подвижными относительно одна другой поверхностями. .

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

Изобретение относится к способам герметизации и может применяться в машиностроении для герметизации зазора между двумя поверхностями, одна из которых выполнена из немагнитного, а вторая из магнитопроводящего материалов.

Изобретение относится к области испытательной техники и может быть использовано в выходном контроле производств уплотнительных устройств или режимных испытаниях при научных исследованиях.

Изобретение относится к измерительной технике. .

Изобретение относится к уплотнительной технике. Магнитожидкостное уплотнение вала с пониженным моментом трения содержит магнитную систему, состоящую из постоянного магнита и полюсных приставок, охватывающих вал и образующих с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью. Образующие зазор поверхности полюсных приставок и/или вала имеют концентраторы магнитного потока, выполненные в виде зубцов или выступов с закругленными кромками. Поверхности полюсных приставок, концентраторов и вала, контактирующие с магнитной жидкостью, подвергнуты пластическому поверхностному деформированию твердосплавным, керамическим или алмазным выглаживателем. Технический результат: уменьшение момента трения, момента страгивания, разогрева и увеличение ресурса работы магнитожидкостного уплотнения. 5 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для уплотнения магнитных и немагнитных валов, работающих в условиях перепада давлений. Магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее магнитную систему, состоящую из обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов и полюсных приставок, поверхности которых выполнены заподлицо с поверхностями магнитов, охватывающую вал и образующую с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью. На поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу, и вала напротив магнитов выполнены канавки. Магнитная система выполнена в виде единого блока и закреплена неподвижно через торцевую поверхность на промежуточном диске. Уплотнение дополнительно снабжено втулкой, которая размещена на валу, охватывает магнитную систему снаружи и образует с ней зазор, заполненный магнитной жидкостью. На поверхностях полюсных приставок, обращенных к втулке, и на поверхности втулки напротив магнитов выполнены кольцевые канавки. Технический результат: повышение удерживающей способности магнитожидкостных уплотнений. 1 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для уплотнения немагнитных валов, работающих в условиях перепада давлений. В магнитожидкостном уплотнении немагнитного вала, содержащем постоянный магнит, разноименные полюсные приставки с концентраторами, образующими между собой зазор, заполненный магнитной жидкостью, на поверхностях полюсных приставок и концентраторов, обращенных к немагнитному валу, выполнены кольцевые канавки, а магнитная жидкость введена в зазор между валом и полюсными приставками с концентраторами, канавки выполнены прямоугольной, треугольной, трапецеидальной или другой формы, либо в сочетании. Технический результат: повышение удерживающей способности магнитожидкостного уплотнения немагнитного вала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для уплотнения немагнитных валов, работающих в условиях перепада давлений. В магнитожидкостном уплотнении немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью, содержащем магнитную систему в немагнитном корпусе, состоящую из кольцевых постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, охватывающую вал, магнитную жидкость в зазорах, кольцевые постоянные магниты образуют между собой зазоры и зазор с корпусом. Уплотнение снабжено механизмом регулирования величины зазоров между кольцевыми постоянными магнитами. Механизм регулирования величины зазоров между кольцевыми магнитами выполнен в виде гайки, размещенной на корпусе уплотнения с возможностью осевого перемещения посредством резьбового соединения и втулки, расположенной между гайкой и крайним кольцевым постоянным магнитом магнитной системы. Технический результат заключается в создании магнитожидкостного уплотнения немагнитного вала с регулируемым максимально удерживаемым перепадом давлений. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для уплотнения вращающихся валов. В магнитожидкостном уплотнении вала, содержащем кольцевую магнитную систему с полюсными приставками, образующими с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью, полюсные приставки и/или вал имеют прямоугольные зубцы, вершины зубцов в аксиальном сечении имеют форму полуокружности, диаметр которой равен ширине зубца, при этом высота зубца больше его ширины. Технический результат: повышение удерживаемого перепада давлений. 2 ил.

Изобретение относится к подшипнику с магнитожидкостным уплотнением, который поддерживает вращающийся вал так, чтобы он мог свободно вращаться, в различных механизмах силовой передачи. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением имеет несколько тел качения (7), помещенные между внутренним кольцом (3) и наружным кольцом (5), а на открытой стороне колец (3, 5) расположен кольцевой магнит (12) для удержания магнитной жидкости с целью уплотнения нескольких тел качения (7). Кольцевой магнит (12) намагничен так, что магнитные полюса расположены в осевом направлении. Подшипник содержит кольцевую полюсную пластину (14), которая установлена так, что она касается наружной поверхности кольцевого магнита (12) в осевом направлении, магнитную жидкость (15a) со стороны наружного кольца, которая удерживается по меньшей мере между наружным кольцом (5) и кольцевым магнитом (12), и магнитную жидкость (15b) со стороны внутреннего кольца (3), которая удерживается по меньшей мере между внутренним кольцом (3) и кольцевой полюсной пластиной (14). Технический результат: создание подшипника с магнитожидкостным уплотнением, конструкция которого обеспечивает надежное уплотнение тел качения и высокую производительность. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх