Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью пс39



Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью пс39

 


Владельцы патента RU 2534194:

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 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.

 

Предлагаемое изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для уплотнения немагнитных валов, работающих в условиях перепада давлений.

Известно магнитожидкостное уплотнение (Авторское свидетельство СССР №1283476, МПК F16J 15/40, 1987 г.), содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные приставки с конусными выступами, наборные шайбы с немагнитными прокладками между ними, при этом выступы соседних шайб примыкают к конусным выступам полюсных приставок разноименной полярности.

Недостатком указанного уплотнения является отсутствие возможности регулирования максимально удерживаемого перепада давлений.

Известно магнитожидкостное уплотнение (Авторское свидетельство СССР №1308803, МПК F16J 15/43, 1987 г.), принятое за прототип, в котором магнитная система состоит из постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами и разделенных полюсными приставками, поверхность последних, обращенная к валу, выполнена заподлицо с поверхностями магнитов, при этом на поверхностях полюсных приставок и вала, напротив магнитов, выполнены кольцевые канавки.

Недостатком указанного магнитожидкостного уплотнения является отсутствие возможности регулирования максимально удерживаемого перепада давлений.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в создании магнитожидкостного уплотнения немагнитного вала с регулируемым максимально удерживаемым перепадом давлений.

Технический результат достигается тем, что 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, а 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.

На чертеже показано предлагаемое уплотнение.

Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью состоит из размещенной в немагнитном корпусе 1 магнитной системы, состоящей из кольцевых постоянных магнитов 2, обращенных друг к другу одноименными полюсами. Постоянные магниты 2 разделены между собой воздушными межполюсными зазорами 3 и установлены в корпусе 1 по скользящей посадке, внешние цилиндрические поверхности постоянных магнитов 2 образуют с корпусом кольцевой зазор 4. Магнитная система охватывает немагнитный вал 5 и образует с ним рабочий зазор 6. В рабочий зазор 6 и в кольцевой зазор 4 введена магнитная жидкость 7. На корпусе 1 выполнена резьба 8, на которой размещена гайка 9. Между гайкой 9 и крайним магнитом расположена втулка 10, выполненная из немагнитного материала.

Уплотнение работает следующим образом. Постоянные магниты 2 в уплотнении служат источником магнитного поля. Магнитные потоки выходят из полюсов соседних магнитов в разделяющий их воздушный межполюсный зазор 3 и делятся на две части. Одна часть идет к рабочему зазору 6 между магнитами и валом, пересекает его, разделяется на две части, снова пересекает рабочий зазор 6 и, проходя по соседним воздушным межполюсным зазорам 3, входит в противоположные полюсы магнитов. Вторая часть магнитного потока по межполюсному зазору 3 идет к корпусу 1, пересекает кольцевой зазор 4, разделяется на две части, снова пересекает кольцевой зазор 4, проходит по соседним межполюсным зазорам 3 и входит в противоположные полюсы магнитов. В кольцевом зазоре 4 и рабочем зазоре 6 напротив воздушных межполюсных зазоров 3 создается магнитное поле высокой напряженности, куда втягивается магнитная жидкость 7 и образует герметичные кольцевые пробки с повышенным внутренним давлением. Каждая магнитожидкостная пробка способна воспринимать определенный перепад давлений, зависящий от максимальной напряженности поля в рабочем зазоре, и находится по формуле

Δ p = μ 0 Н м и н Н м а х M d Н      (1)

где µ0 - магнитная постоянная, M - намагниченность магнитной жидкости, Hмах - максимальная напряженность магнитного поля в рабочем зазоре, Hмин - минимальная напряженность магнитного поля в рабочем зазоре. Перепад давлений, удерживаемый уплотнением, определяется суммой перепадов всех магнитожидкостных пробок, находящихся в рабочем зазоре 6. Магнитожидкостные пробки в кольцевом зазоре 4 исключают протечку уплотняемой среды между магнитами 2 и корпусом уплотнения 1. Магнитный поток, выходящий из соседних постоянных магнитов в воздушный межполюсный зазор 3, делится таким образом, что обеспечивает практически одинаковую напряженность поля в рабочем зазоре 6 и в кольцевом зазоре 4. Поэтому суммарная удерживающая способность магнитожидкостных пробок в рабочем зазоре 6 практически равна суммарной удерживающей способности магнитожидкостных пробок в кольцевом зазоре 4. Максимальная напряженность магнитного поля в кольцевом зазоре 4 и в рабочем зазоре 6 зависит от расстояния между соседними магнитами или от величины воздушных межполюсных зазоров 3. Чем меньше межполюсные зазоры 3, тем выше максимальная напряженность магнитного поля в кольцевом зазоре 4 и в рабочем зазоре 6, тем выше удерживающая способность каждой магнитожидкостной пробки. Чем больше межполюсные зазоры 3, тем ниже максимальная напряженность магнитного поля в кольцевом зазоре 4 и в рабочем зазоре 6, тем ниже удерживающая способность каждой магнитожидкостной пробки. Т.е. при изменении расстояния между постоянными магнитами меняется удерживающая способность уплотнения.

Постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, отталкиваются друг от друга. В корпусе уплотнения магниты от расхождения зафиксированы гайкой 9. Усилие от магнитов воспринимается гайкой 9 через втулку 10. При закручивании гайки 9 на корпус 1 уменьшаются величины межполюсных зазоров 3 и увеличивается удерживающая способность уплотнения, при выкручивании гайки 9 под действием сил отталкивания магниты расходятся, межполюсные зазоры 3 увеличиваются, удерживающая способность уплотнения уменьшается. Таким образом, закручивая или выкручивая гайку 9, меняют максимальную удерживающую способность уплотнения, настраивая на заданный максимально удерживаемый перепад давлений. Данное уплотнение кроме функции герметизации способно выполнять функцию предохранительного клапана в системах с повышенным внутренним давлением, предохраняя от разрушения корпус герметизируемого устройства при неконтролируемом колебании внутреннего давления. Магнитожидкостное уплотнение обладает свойством самозалечивания, т.е. при определенных обстоятельствах восстанавливать свою первоначальную удерживающую способность, что позволяет использовать его при многократных предохранительных прорывах.

Таким образом, предлагаемое магнитожидкостное уплотнение позволяет не только обеспечить герметичность ввода вращения немагнитного вала, но и использовать его в качестве предохранительного клапана замкнутых систем, расширяет функциональные возможности уплотнений.

1. Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью, содержащее магнитную систему в немагнитном корпусе, состоящую из кольцевых постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами, охватывающую вал, магнитную жидкость в зазорах, отличающееся тем, что кольцевые постоянные магниты образуют между собой зазоры и зазор с корпусом, а уплотнение снабжено механизмом регулирования величины зазоров между кольцевыми постоянными магнитами.

2. Магнитожидкостное уплотнение немагнитного вала с регулируемой удерживающей способностью по п.1, отличающееся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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.

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 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