Подшипник с магнитожидкостным уплотнением

Авторы патента:


Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением
Подшипник с магнитожидкостным уплотнением

 


Владельцы патента RU 2578628:

ГЛОБЕРИДЖ, Инк. (JP)

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.

 

Область техники

[0001]

Предлагаемое изобретение относится к подшипнику с магнитожидкостным уплотнением, который поддерживает вращающийся вал так, чтобы он мог свободно вращаться, в различных механизмах силовой передачи; при этом магнитожидкостное уплотнение предотвращает попадание внутрь подшипника посторонних веществ, таких как пыль и влага.

По данной заявке испрашивается приоритет согласно японской заявке №2012-100551, поданной 26 апреля 2012 г., полное содержание которой включено в данное описание в качестве ссылки.

Уровень техники

[0002]

Обычно вращающиеся валы в различных механизмах силовой передачи поддерживаются подшипниками так, что валы могут свободно вращаться. В этом случае часто используются так называемые шариковые подшипники, которые содержат несколько тел качения (элементов качения), расположенных по окружности между внутренним кольцом и наружным кольцом. Подшипники такого типа предназначены для улучшения характеристик вращения вращающихся валов.

[0003]

Подшипники такого типа используются для поддержки вращающихся валов в механизмах силовой передачи различных приводных устройств. В некоторых приводных устройствах требуется предотвратить попадание внутрь механизма посторонних веществ, таких как пыль и влага, через подшипниковые узлы. Кроме того, попадание посторонних веществ в сам подшипник ведет к ухудшению характеристик вращения, возникновению аномального шума и т.д. Для решения подобных проблем на поверхности вращающегося вала вплотную к подшипнику иногда помещают уплотнительный элемент, сделанный из упругого материала, который предохраняет подшипниковый узел от влаги и пыли; однако, в этом случае, характеристики вращения вращающегося вала неизбежно ухудшаются под влиянием контактного давления уплотнительного элемента, сделанного из упругого материала.

[0004]

Известны подшипники, снабженные магнитожидкостным уплотнительным механизмом с использованием магнитной жидкости (ниже именуются «подшипники с магнитожидкостным уплотнением») для предотвращения подшипникового узла от попадания посторонних веществ без ухудшения характеристик вращения вращающихся валов. Например, в [1] раскрывается шариковый подшипник, в котором тела качения удерживаются между внутренним кольцом и наружным кольцом; при этом между внутренним кольцом и наружным кольцом, вращающимися относительно друг друга, помещен магнитный элемент, одна сторона которого закреплена, а на второй стороне имеется щелевое уплотнение, в котором находится магнитная жидкость. А именно, магнитный элемент, помещенный между внутренним кольцом и наружным кольцом, перекрывает тела качения; одна сторона магнитного элемента закреплена, а на второй стороне имеется щелевое уплотнение, в котором располагается магнитная жидкость; таким образом, тела качения надежно уплотняются, и предотвращается попадание внутрь подшипникового узла посторонних веществ, влияющих на характеристики качения.

Библиографические ссылки

Патентная литература

[0005]

1. Японская выложенная заявка №57-33222

Сущность изобретения

Задача, на решение которой направлено изобретение

[0006]

Вышеуказанный подшипник с магнитожидкостным уплотнением, раскрытый в [1], обеспечивает достаточную уплотнительную способность в случае пыли и жидкости с относительно высокой вязкостью; однако, достаточная уплотнительная способность может быть не обеспечена в случае жидкости с низкой вязкостью. А именно, размерная точность указанного магнитного элемента ниже по сравнению с частями подшипника, и жидкость может попасть внутрь с закрепленной стороны магнитного элемента; чем ниже вязкость жидкости, тем легче она может попасть на тела качения (в частности, после высыхания просочившейся морской воды образуются кристаллы соли, что ведет к ухудшению характеристик качения). В этом случае для создания надежного уплотнения требуется с высокой точностью контролировать размеры магнитного элемента или устанавливать дополнительные уплотняющие элементы, что ведет к снижению производительности.

[0007]

Предлагаемое изобретение было сделано исходя из вышеупомянутых проблем и имеет целью предложить подшипник с магнитожидкостным уплотнением, конструкция которого обеспечивает надежное уплотнение расположенных внутри тел качения и высокую производительность.

Раскрытие изобретения

[0008]

Для достижения указанной цели подшипник с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению, в котором имеются несколько тел качения, помещенных между внутренним кольцом и наружным кольцом, а на открытой стороне внутреннего и наружного колец расположен кольцевой магнит для удержания магнитной жидкости с целью уплотнения нескольких тел качения, отличается тем, что кольцевой магнит намагничен так, что магнитные полюса расположены в осевом направлении, и тем, что подшипник содержит кольцевую полюсную пластину, которая установлена так, что она касается наружной поверхности кольцевого магнита в осевом направлении; магнитную жидкость наружного кольца, которая удерживается между наружным кольцом и кольцевой полюсной пластиной и/или между наружным кольцом и кольцевым магнитом; и магнитную жидкость внутреннего кольца, которая удерживается между внутренним кольцом и кольцевой полюсной пластиной и/или между внутренним кольцом и кольцевым магнитом.

[0009]

В указанной конструкции кольцевой магнит намагничен так, что магнитные полюса расположены в осевом направлении, а кольцевая полюсная пластина расположена так, что она касается наружной поверхности кольцевого магнита в осевом направлении. Следовательно, магнитная жидкость (магнитная жидкость наружного кольца) может быть удержана между наружным кольцом и кольцевой полюсной пластиной и/или между наружным кольцом и кольцевым магнитом, и магнитная жидкость (магнитная жидкость внутреннего кольца) может быть удержана между внутренним кольцом и кольцевой полюсной пластиной и/или между внутренним кольцом и кольцевым магнитом. Таким образом, магнитная жидкость может быть удержана в зазорах как на внутренней периферийной поверхности наружного кольца, так и на наружной периферийной поверхности внутреннего кольца. Следовательно, достаточная уплотнительная способность для тел качения может быть достигнута даже при низкой размерной точности кольцевого магнита, и не требуется с высокой точностью контролировать размеры кольцевого магнита; это позволяет упростить сборку и повысить производительность.

[0010]

Магнитная жидкость, удерживаемая на внутренней периферийной поверхности наружного кольца и на наружной периферийной поверхности внутреннего кольца, может находиться в зазоре как на одной стороне, так и на обеих сторонах подшипника.

Технический результат

[0011]

Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению имеет конструкцию, которая обеспечивает надежное уплотнение расположенных внутри тел качения и высокую производительность.

Краткое описание чертежей

[0012]

[Фиг. 1]: Продольный разрез подшипника с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению в соответствии с 1-м примером осуществления.

[Фиг. 2]: Увеличенный вид основной части Рис. 1.

[Фиг. 3]: Иллюстрация модификации 1-го примера осуществления.

[Фиг. 4]: Продольный разрез подшипника с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению в соответствии со 2-м примером осуществления; увеличенный вид главной части.

[Фиг. 5]: Иллюстрация модификации 2-го примера осуществления.

[Фиг. 6]: Продольный разрез подшипника с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению в соответствии с 3-м примером осуществления.

Описание примеров осуществления изобретения

[0013]

Ниже описываются примеры осуществления подшипника с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению со ссылками на чертежи.

На Фиг. 1 и 2 показан 1-й пример осуществления подшипника с магнитожидкостным уплотнением по предлагаемому изобретению; Фиг. 1 - это продольный разрез, а Фиг. 2 - увеличенный вид основной части Фиг. 1.

[0014]

Подшипник 1 с магнитожидкостным уплотнением по данному примеру осуществления (ниже именуется также «подшипник») содержит цилиндрическое внутреннее кольцо 3, цилиндрическое наружное кольцо 5 вокруг внутреннего кольца 3 и несколько тел качения (элементов качения) 7, расположенных между внутренним кольцом 3 и наружным кольцом 5. Тела качения 7 удерживаются сепаратором (держателем) 8, так что внутреннее кольцо 3 и наружное кольцо 5 могут вращаться относительно друг друга.

[0015]

Внутренне кольцо 3, наружное кольцо 5 и тела качения 7 могут быть сделаны из материала с магнитными свойствами, например, из хромистой нержавеющей стали (SUS440C), а сепаратор 8 может быть сделан из материала с высокой стойкостью к коррозии и температуре, например, из нержавеющей стали (SUS304). Тела качения 7 не обязательно должны быть магнетиками. В данном примере осуществления наружное кольцо 5 сделано так, что его открытый торец 5а установлен вровень (или почти вровень) с открытым торцом 3а внутреннего кольца 3. Однако, как описано ниже в 3-ем примере осуществления, наружное кольцо 5 может быть длиннее внутреннего кольца 3 в осевом направлении (наружное кольцо 5 может включать цилиндрический участок, выступающий за внутреннее кольцо 3 в осевом направлении), или напротив, внутреннее кольцо 3 может быть длиннее наружного кольца 5 в осевом направлении.

[0016]

На открытых сторонах внутреннего кольца 3 и наружного кольца 5 установлены магнитожидкостные уплотнения 10, которые будут подробно описаны ниже. В данном примере осуществления магнитожидкостные уплотнения 10 одинаковой конструкции установлены в зазорах по обеим сторонам внутреннего кольца 3 и наружного кольца 5; следовательно, ниже будет описана конструкция с одной стороны (левая сторона на Рис. 1).

[0017]

Магнитожидкостное уплотнение 10 содержит кольцевой магнит (ниже именуется «магнит») 12, кольцевую полюсную пластину (ниже именуется «полюсная пластина») 14, установленную так, что она касается наружной поверхности магнита 12 в осевом направлении, и магнитную жидкость (магнитную жидкость наружного кольца 15а и магнитную жидкость внутреннего кольца 15b), удерживаемую магнитной цепью, образованной магнитом 12; эти компоненты обладают уплотняющими функциями для предотвращения попадания пыли, влаги и т.д. на тела качения 7.

[0018]

Магнит 12 может быть постоянным магнитом с высокой плотностью магнитного потока и большой магнитной силой; например, можно использовать неодимовый магнит, изготовленный методом спекания. Как показано на Рис. 2, магнит 12 предварительно намагничен так, что магнитные полюса (полюс S и полюс N) расположены в осевом направлении (направлении центральной оси X подшипника). Полюсная пластина 14 установлена так, что она касается наружной поверхности магнита 12 в осевом направлении. Полюсная пластина 14 имеет практически такую же форму, что и магнит 12, и сделана из материала с магнитными свойствами, например из хромистой нержавеющей стали (SUS440C).

[0019]

В данном примере осуществления магнит 12 и полюсная пластина 14 предварительно скреплены друг с другом, но такое предварительно скрепление не является обязательным. Предварительное скрепление упрощает установку и центровку магнита 12; кроме того, при объединении магнита 12 и полюсной пластины 14 в единый узел упрощается процесс сборки, как будет описано ниже.

[0020]

Магнитная жидкость наружного кольца 15а и магнитная жидкость внутреннего кольца 15b образованы путем дисперсии магнитных частиц, таких как Fe3O4, в поверхностно-активном веществе и базовом масле; благодаря вязкости магнитной жидкости она реагирует на приближение магнита. Следовательно, магнитная жидкость 15а и 15b надежно удерживается в заданном положении магнитной цепью, образованной между внутренним кольцом 3, наружным кольцом 5 и полюсной пластиной 14, сделанными из магнитных материалов.

[0021]

На внутренней поверхности наружного кольца 5 сформирован уступ 5b ближе к телам качения 7, чем магнит 12. Благодаря уступу 5с, наружное кольцо 5 включает тонкий участок 5А с открытой стороны и толстый участок 5В со стороны тел качения; при этом промежуток между внутренним и наружным кольцами больше с наружной стороны, чем с внутренней стороны в осевом направлении. Уступ 5b сделан так, чтобы образовался зазор для удержания магнитной жидкости (ступенчатый зазор); в данном примере осуществления уступ сформирован так, что образуется плоскость 5с, перпендикулярная осевому направлению (благодаря образованию перпендикулярной плоскости, магнит 12 притягивается к ней, что позволяет выполнить его установку и фиксацию, как будет описано ниже). Уступ не обязательно должен образовывать перпендикулярную плоскость, как в данном примере осуществления, а может иметь ступенчатую или наклонную форму (наклонную поверхность), если только магнитная жидкость надежно удерживается между уступом и магнитом 12. В этом случае магнит 12 может быть установлен и магнитная жидкость может удерживаться, благодаря образованию наклонной плоскости.

[0022]

Полюсная пластина 14 сделана так, что ее наружный диаметр немного больше диаметра внутренней периферийной поверхности наружного кольца 5 (внутренней поверхности тонкого участка 5А) и установлена с натягом с открытой стороны наружного кольца 5 вместе с прикрепленным к ней магнитом 12. Полюсная пластина 14 с прикрепленным к ней магнитом 12 сделана такого размера, что после установки полюсной пластины 14 с натягом в наружное кольцо 5 между ней и наружной периферийной поверхностью внутреннего кольца 3 образуется заданный зазор G. Длины магнита 12 и полюсной пластины 14 в осевом направлении таковы, что когда они в скрепленном состоянии устанавливаются с натягом в наружное кольцо 5, образуется заданный зазор G1 по отношению к перпендикулярной поверхности 5с уступа 5b.

[0023]

Когда полюсная пластина 14 с прикрепленным к ней магнитом 12, намагниченным так, что его магнитные полюса расположены в осевом направлении, устанавливается с натягом в наружное кольцо 5, как описано выше, со стороны внутреннего кольца 3 и со стороны наружного кольца 5 образуются магнитные потоки, как показано на чертеже (магнитные цепи 3М и 5М). Таким образом, магнитная жидкость внутреннего кольца 15b и магнитная жидкость наружного кольца 15а могут удерживаться, соответственно, в зазоре G между полюсной пластиной 14 и внутренним кольцом 3, и в зазоре G1 между магнитом 12 и наружным кольцом 5. А именно, когда магнитная жидкость вводится в зазор G с помощью пипетки или другого устройства, она удерживается в зазоре G благодаря магнитной цепи 3М, а также перетекает в зазор G1 и удерживается в зазоре G1 благодаря магнитной цепи 5М, образованной со стороны наружного кольца.

[0024]

В подшипнике 1 вышеописанной конструкции уплотнительный эффект обеспечивается также и со стороны, где крепятся магнит 12 и полюсная пластина 14 (внутренняя периферийная поверхность наружного кольца 5 в данном примере осуществления); следовательно, можно надежно предотвратить попадание на элементы качения 7 низковязкой влаги или пыли со стороны крепления. В известных подшипниках с магнитожидкостным уплотнением не учитывалась необходимость уплотнения со стороны крепления магнита и полюсной пластины, в связи с чем не обеспечивалось достаточное уплотнение тел качения. С другой стороны, в данном примере осуществления, помимо уплотнения с помощью магнитной жидкости внутреннего кольца 15b, предусмотрено уплотнение со стороны крепления с помощью магнитной жидкости наружного кольца 15а, чем достигается достаточный уплотнительный эффект.

[0025]

Уплотнения могут быть образованы только лишь намагничиванием магнита 12 - единственного компонента - так, что его магнитные полюса расположены в осевом направлении, и установкой магнита 12 так, чтобы он касался полюсной пластины 14; таким образом, достаточно небольшого числа компонентов. Кроме того, не требуется с высокой точностью контролировать размеры магнита 12; таким образом, можно упростить сборку и снизить затраты. То есть достаточный уплотнительный эффект может быть получен даже при использовании магнита, уступающего по размерной точности другим компонентам.

[0026]

Более того, магнит 12, который удерживает магнитную жидкость со стороны как внутреннего кольца, так и наружного кольца, выполнен как единый компонент, а магнитожидкостные уплотнения со стороны как внутреннего кольца, так и наружного кольца, могут быть образованы одновременно введением магнитной жидкости в одном месте; в результате улучшается технологичность.

[0027]

Кроме того, в данном примере выполнения, на наружном кольце 5 формируется уступ 5b; используя этот уступ можно образовать пространство (ступенчатый зазор), в котором надежно удерживается магнитная жидкость, в результате чего можно легко повысить уплотнительный эффект. На Фиг. 2 магнитная жидкость наружного кольца 15а удерживается в зазоре G1; эта жидкость может проникать в зазор между наружной периферийной поверхностью магнита 12 и внутренней периферийной поверхностью наружного кольца 5, а также в небольшой зазор между полюсной пластиной 14 и внутренней периферийной поверхностью наружного кольца 5, чем обеспечивается достаточная уплотнительная способность со стороны наружного кольца.

[0028]

На Фиг. 3 показана модификация вышеописанного примера осуществления.

В примере осуществления, показанном на Фиг. 1 и 2, полюсная пластина имеет постоянную толщину в радиальном направлении. Однако, как показано на Фиг. 3, желательно, чтобы полюсная пластина 14 имела коническую форму, так что ее толщина постепенно уменьшается по направлению к месту удержания магнитной жидкости (внутренняя сторона в радиальном направлении в данном примере осуществления; тонкий участок обозначен ссылочной позицией 14А).

[0029]

При такой конструкции магнитная жидкость 15b не будет вытекать наружу в осевом направлении (за пределы открытых торцов 5а и 3а наружного и внутреннего колец), благодаря чему можно предотвратить вытирание магнитной жидкости во время сборки и обеспечить надежное заполнение.

[0030]

На Фиг. 4 показан 2-й пример осуществления предлагаемого изобретения.

В данном примере осуществления размер полюсной пластины 14 в радиальном направлении выбран так, чтобы создать некоторый люфт (зазор G2) по отношению к внутренней периферийной поверхности наружного кольца 5.

[0031]

Следовательно, когда полюсная пластина 14 с прикрепленным к ней магнитом 12 (магнит может и не быть прикреплен) просто вставляется с открытой стороны внутреннего и наружного колец, манит 12 притягивается магнитной силой к перпендикулярной поверхности 5 с уступа, что обеспечивает установку и фиксацию. Когда на этом этапе сборки магнитная жидкость вводится в зазор G и в зазор G2 с помощью пипетки или другого устройства, она удерживается в зазоре G (между внутренним кольцом 3 и полюсной пластиной 14) благодаря магнитной цепи 3М и в зазоре G2 (между наружным кольцом 5 и полюсной пластиной 14) благодаря магнитной цепи 5М. Кроме того, магнитная жидкость, заполняющая зазор G, перетекает к уступу и удерживается также в ступенчатом участке магнита 12 и наружного кольца 5 (между магнитом 12 и наружным кольцом 5); в результате повышается уплотнительный эффект со стороны наружного кольца.

[0032]

При такой конструкции облегчается сборка полюсной пластины 14 с прикрепленным к ней магнитом 12; в то же время упрощается контроль ориентации магнитов, когда подшипник уплотняется с обеих открытых сторон. Кроме того, поскольку полюсная пластина 14 выполнена так, что образуется зазор G2, наружное кольцо 3 не подвергается деформирующей нагрузке во время сборки и не ухудшаются характеристики вращения подшипника. По соображениям легкости сборки и уплотнительной способности зазор G2 можно установить в пределах 10-500 мкм, желательно в пределах 20-200 мкм.

[0033]

На Фиг. 5 показана модификация 2-го примера осуществления.

В этой модификации со стороны внутреннего кольца формируется уступ 3b с плоскостью 3с, перпендикулярной осевому направлению; на внутреннем кольце установлены магнит 12 и полюсная пластина 14 так же, как показано на Фиг. 4 (конструкция, симметричная той, что показана на Фиг. 4).

Подшипник с такой конструкцией соответствует случаю, когда наружное кольцо устанавливается на вращающийся элемент.

[0034]

В конструкциях, показанных на Фиг. 1- 3, магнит 12 и полюсная пластина 14 могут быть установлены на внутреннем кольце так же, как показано на Фиг. 5.

[0035]

На Фиг. 6 показан 3-й пример осуществления предлагаемого изобретения.

В этом примере осуществления наружное кольцо 5 сделано длиннее внутреннего кольца 3 в осевом направлении, и сформирован цилиндрический участок 5D, выступающий за открытый торец 3а внутреннего кольца 3; на этом выступающем цилиндрическом участке 5D установлено магнитожидкостное уплотнение с конструкцией, подобной описанной выше.

[0036]

В этом случае длина цилиндрического участка 5D в осевом направлении может быть выбрана так, что магнит 12 притягивается к перпендикулярной поверхности 5с, образованной уступом 5b на наружном кольце, устанавливается там и фиксируется; в этом положении образуется зазор G3 между магнитом 12 и открытым торцом 3а внутреннего кольца 3. В конструкции по данному примеру осуществления размер H магнита 12 в радиальном направлении может быть больше, чем в вышеописанных примерах осуществления и модификациях; это позволяет увеличить магнитную силу и усилить уплотнительную способность (способность удерживать магнитную жидкость). Кроме того, магнитная жидкость внутреннего кольца 15b находится с внутренней стороны в осевом направлении и не открыта наружу, благодаря чему можно предотвратить вытирание магнитной жидкости во время сборки и обеспечить надежное заполнение. В данном примере осуществления выступающий цилиндрический участок сформирован на наружном кольце 5, однако такой участок может быть сформирован и на внутреннем кольце 3.

[0037]

В вышеописанных примерах осуществления и модификациях поверхности внутреннего кольца 3 и наружного кольца 5 желательно обработать путем электролиза хромовой кислоты. Такая обработка путем электролиза хромовой кислоты может предотвратить появление на поверхности трещин и разрывов, вызванных ржавчиной или коррозией, и надежно предотвратить попадание внутрь выли и посторонних веществ.

[0038]

Кроме того, в вышеописанных конструкциях можно установить с натягом кольцевую защитную крышку (герметичную крышку) на наружную в осевом направлении поверхность полюсной пластины 14, установленной с открытой стороны. Такая крышка может быть сделана из материала с высокой стойкостью к коррозии и температуре, например из нержавеющей стали (SUS304) или полимерной смолы. Установка такой крышки позволит более эффективно предотвращать попадание посторонних веществ, а также налипание на магнит 12 магнитных частиц (посторонних веществ), таких как железистый песок.

[0039]

Кроме того, в вышеописанных конструкциях можно установить тонкую шайбу или установочную распорку между магнитом 12 и наружным кольцом 3 (или внутренним кольцом 3). Установка такой шайбы или распорки позволит упростить размерный контроль и повысить технологичность сборки. Такую шайбу или распорку желательно изготавливать из магнитного материала, чтобы образовать надежные магнитные цепи.

Примеры

[0040]

Подшипники с магнитожидкостными уплотнениями вышеописанных конструкций могут устанавливаться на вращающихся валах различных устройств, от которых требуется пылезащищенность и влагозащищенность; в частности, тяжелые условия ожидаются в средах, где присутствует соль (морская вода). А именно морская вода легко просачивается даже сквозь крохотные зазоры в силу ее низкой вязкости, а после высыхания просочившейся морской воды образуются кристаллы соли; налипание таких кристаллов на вращающиеся части ведет к значительному ухудшению характеристик качения.

[0041]

Поэтому, когда подшипники по вышеописанным примерам осуществления устанавливаются на приводные валы силовой передачи различных рыболовных катушек используемых на морском берегу или в море, этим обеспечивается долговременная надежная поддержка приводных валов.

В таблице 1 приведены результаты тестирования характеристик вращения вращающихся валов, приводимых от рукоятки спиннинговой катушки, на которых были установлены подшипники по вышеописанным примерам осуществления и подшипники известной конструкции; характеристики вращения (ощущаемая плавность вращения рукоятки) были получены после погружения в соленую воду.

[0042]

В приведенной ниже таблице 1 известный пример 1 относится к случаю, когда подшипник вала рукоятки (вращающегося вала) уплотнен обычной резиновой набивкой. Известный пример 2 относится к подшипнику, снабженному магнитожидкостным уплотнением, но в котором магнит зажат между двумя полюсными пластинами и прикреплен к наружному кольцу (способ, раскрытый в выложенной заявке на регистрацию полезной модели №1-91125). Пример 1 относится к подшипнику по вышеописанному примеру осуществления, показанному на Фиг. 1 и 2. Пример 2 относится к подшипнику по вышеописанному примеру осуществления, показанному на Рис. 4. Пример 3 относится к подшипнику по вышеописанному примеру осуществления, показанному на Фиг. 6.

[0043]

В таблице 1, в случае сопротивления вращению означает, что сопротивление вращению было низким, а X означает, что сопротивление вращению было высоким. В случае сенсорной оценки означает, что выполняемое вращение ощущалось плавным, а X означает, что вращение ощущалось неровным. Что касается тестов, проведенных после погружения в соленую воду, приведенные результаты были получены при выполнении вращения в высушенном состоянии после выполнения вращения в течение 1 мин во время погружения в 5-процентный раствор соли.

[0044]

Кроме того, подшипники с вышеописанными конструкциями уплотнений были оценены с точки зрения производительности, включая легкость сборки самого подшипника и удобство обращения при установке на вал рукоятки. В таблице 1, в случае легкости сборки означает, что сборка была очень легкой, Δ означает, что сборка потребовала некоторых усилий, а X означает, что сборка вызвала трудности. Кроме того, в таблице 1, в случае удобства обращения означает, что обращение с подшипником было очень удобным, означает, что обращение было удобным, а Δ означает, что обращение требовало внимания.

[0045]

[0046]

Что касается характеристик вращения, с подшипником с резиновой набивкой (известный пример 1) работать было тяжело из-за высокого сопротивления вращению. С подшипниками с магнитожидкостным уплотнением (известный пример 2, примеры 1-3) работать было легко благодаря низкому сопротивлению вращению. Первоначально, перед погружением в соленую воду, ни один подшипник не создавал ощущения неровного вращения. После погружения в соленую воду вращение подшипника по известному примеру 2 ощущалось неровным. Это объясняется тем, что соленая вода попала на тела качения через неуплотненные части, и после ее высыхания образовались кристаллы соли. Подшипник по известному примеру 1 не создавал ощущения неровного вращения, но можно ожидать, что при повторении тестов такое ощущение появилось бы скорее, чем у подшипников по примерам 1-3, из-за разрушения резинового уплотнения. В конструкциях по примерам 1-3 магнитная жидкость не вытекает, чем обеспечивается ощущение плавного вращения в течение долгого времени.

[0047]

Что касается легкости сборки, на установку резиновой набивки (известный пример 1) потребовались некоторые усилия; в подшипнике по примеру 1 потребовались некоторые усилия для того, чтобы установить с натягом магнит 12. Значительные усилия потребовались при сборке подшипника по примеру 2, поскольку трудно было объединить компоненты. В то же время подшипники по примерам 2 и 3 собрать было легко, поскольку для этого было достаточно только вставить полюсную пластину с прикрепленным к ней магнитом с открытого торца, используя силу притяжения магнита.

[0048]

Что касается удобства обращения, в случае подшипника с резиновой набивкой (Известный пример 1) не возникло проблем. У подшипника с магнитожидкостным уплотнением по Примеру 3, случайное вытирание магнитной жидкости предотвращалось ее расположением в глубине конструкции. В Примере 2 магнитная жидкость располагается на некотором расстоянии от отверстия, что делает ее вытирание маловероятным. В Примере 1 и Известном примере 2 магнитная жидкость располагается в торце, что делает вероятным ее случайное вытирание и требует внимания при обращении.

[0049]

Как следует из вышеприведенных результатов тестирования, конструкции по предлагаемому изобретению превзошли по уплотнительной способности и производительности известные подшипники с резиновой набивкой, а также известные подшипники с магнитожидкостным уплотнением, у которых внутреннее (наружное) кольцо закреплено, а магнитная жидкость удерживается наружным (внутренним) кольцом.

Перечень ссылочных позиций

[0050]

1 Подшипник с магнитожидкостным уплотнением

3 Внутреннее кольцо

3а Открытый торец

5 Наружное кольцо

5b Уступ

5с Перпендикулярная поверхность

5а Открытый торец

7 Тело качения

10 Магнитожидкостное уплотнение

12 Кольцевой магнит

14 Кольцевая полюсная пластина

15а, 15b Магнитная жидкость

G, G1-G3 Зазор

1. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением, в котором имеются несколько тел качения, помещенных между внутренним кольцом и наружным кольцом, а на открытой стороне внутреннего и наружного колец расположен кольцевой магнит для удержания магнитной жидкости с целью уплотнения нескольких тел качения, и
в котором кольцевой магнит намагничен так, что магнитные полюса расположены в осевом направлении; и подшипник содержит:
кольцевую полюсную пластину, которая установлена так, что она касается наружной поверхности кольцевого магнита в осевом направлении;
магнитную жидкость со стороны наружного кольца, которая удерживается по меньшей мере между наружным кольцом и кольцевым магнитом; и
магнитную жидкость со стороны внутреннего кольца, которая удерживается по меньшей мере между внутренним кольцом и кольцевой полюсной пластиной.

2. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением, в котором имеются несколько тел качения, помещенных между внутренним кольцом и наружным кольцом, а на открытой стороне внутреннего и наружного колец расположен кольцевой магнит для удержания магнитной жидкости с целью уплотнения нескольких тел качения, и
в котором кольцевой магнит намагничен так, что магнитные полюса расположены в осевом направлении; и подшипник содержит:
кольцевую полюсную пластину, которая установлена так, что она касается наружной поверхности кольцевого магнита в осевом направлении;
магнитную жидкость со стороны наружного кольца, которая удерживается по меньшей мере между наружным кольцом и кольцевой полюсной пластиной; и
магнитную жидкость со стороны внутреннего кольца, которая удерживается по меньшей мере между внутренним кольцом и кольцевым магнитом.

3. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором на поверхности наружного кольца или внутреннего кольца со стороны тел качения сформирован уступ, и
благодаря этому уступу промежуток между внутренним и наружным кольцами больше с наружной стороны, чем с внутренней стороны в осевом направлении.

4. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 3, в котором уступ образует поверхность, перпендикулярную осевому направлению, или наклонную поверхность и
в котором кольцевой магнит притягивается магнитной силой к перпендикулярной поверхности или наклонной поверхности.

5. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором образован зазор между наружной периферийной поверхностью кольцевой полюсной пластины и внутренней периферийной поверхностью наружного кольца и
в котором магнитная жидкость располагается в этом зазоре.

6. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором кольцевая полюсная пластина установлена с натягом в наружном кольце и
в котором магнитная жидкость располагается в ступенчатом зазоре.

7. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором кольцевой магнит прикреплен к кольцевой полюсной пластине.

8. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором поверхности внутреннего кольца и наружного кольца обработаны электролитической хромовой кислотой.

9. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 1, в котором магнитная жидкость со стороны наружного кольца расположена между наружным кольцом и поверхностью внутренней стороны кольцевого магнита в осевом направлении.

10. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором на поверхности наружного кольца или внутреннего кольца со стороны тел качения сформирован уступ, и
благодаря этому уступу промежуток между внутренним и наружным кольцами больше с наружной стороны, чем с внутренней стороны в осевом направлении.

11. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 10, в котором уступ образует поверхность, перпендикулярную осевому направлению, или наклонную поверхность и
в котором кольцевой магнит притягивается магнитной силой к перпендикулярной поверхности или наклонной поверхности.

12. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором образован зазор между наружной периферийной поверхностью кольцевой полюсной пластины и внутренней периферийной поверхностью наружного кольца и
в котором магнитная жидкость располагается в этом зазоре.

13. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором кольцевая полюсная пластина установлена с натягом в наружном кольце и
в котором магнитная жидкость располагается в ступенчатом зазоре.

14. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором кольцевой магнит прикреплен к кольцевой полюсной пластине.

15. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором поверхности внутреннего кольца и наружного кольца обработаны электролитической хромовой кислотой.

16. Подшипник с магнитожидкостным уплотнением по п. 2, в котором магнитная жидкость со стороны наружного кольца расположена между наружным кольцом и поверхностью внутренней стороны кольцевого магнита в осевом направлении.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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 измерительной технике. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к способам защиты подшипникового узла от микродисперсных частиц износа. .

Изобретение относится к машиностроению , в частности к подшипниковым узлам, работающим в чистых технологических средах . .

Изобретение относится к уплотнительной системе для уплотнения подшипника качения, в частности подшипника колеса, между первым (30, 32) и вторым элементом (31). Оба элемента подшипника (30, 31, 32) выполнены с возможностью вращения относительно друг друга и образуют как осевое промежуточное пространство (61), так и радиальное промежуточное пространство (60) по отношению к общей оси вращения.

Изобретение относится к кассетному уплотнению для герметизации радиального подшипника. Уплотнение установлено между первой деталью (1) и второй деталью (2) радиального подшипника.

Изобретение относится к роликовым подшипникам, в частности к коническим роликовым подшипникам, устанавливаемым на осях железнодорожных вагонов. Узел кольцевой прокладки роликового подшипника содержит ось (14), цапфу (12), установленную на концевой секции оси (14), выступ (17), подшипниковый узел, охватывающий цапфу (12), и крышку (20), закрепленную на концевой секции оси (14) для фиксации подшипникового узла на цапфе.

Изобретение относится к уплотненным подшипникам цапф валов и, более конкретно, к улучшенному устройству уплотнения узла конического роликового подшипника. Узел роликового подшипника содержит внутреннее кольцо (138), наружное кольцо (132), роликовые элементы (42, 44), компенсационное кольцо (160), уплотнение (152), вращающийся элемент (181), неподвижный элемент (147) и маслоотражающий элемент (165).

Изобретение относится к направляющим устройствам вращения, предназначенным для установки между неподвижной и подвижной частями оборудования, в частности гондолы воздушного судна, подверженного сильным изменениям температуры и давления.

Изобретение относится к уплотнению подшипника типа сальникового уплотнения, которое уплотняет подшипниковый узел автомобильных колес и имеет магнитный датчик положения для определения количества оборотов такого элемента вращающейся стороны, как колесо.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к подшипниковым узлам роликов для ленточных конвейеров, работающих на горно-металлургических предприятиях. .

Изобретение относится к уплотнению для подшипника качения. .
Наверх