Магнитогидродинамический подшипниковый узел

 

(»1 550499

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЙЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.76 (21) 2312823/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 13.04.77 (51) M. Кл 2 F 16С 32/04

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621 822 621 824

-762 (088.8) по лелам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Радионов, С. Н. Блиндер, С. A. Кириличенко и И. Г. Чумак (71) Заявитель > >4 9 j j + (54) МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ ПОДШИПНИКОВЫЙ

УЗЕЛ

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в холодильных компрессорных установках, в двигателестроении и в автомобилестроении.

Известен магнитогидродинамнческий подшипниковый узел, содержащий кольцевой постоянный магнит, расположенный в полости корпуса из немагнитного материала, заполненной ферромагнитной жидкостью (1).

Со стороны обоих торцов магнита установлены уплотнения в виде биметаллических пластин, а между магнитом и валом установлена немагнитная втулка.

Недостатком известного узла является невысокая надежность и долговечность из-за отсутствия эффективной циркуляции и охлаждения ферромагнитной жидкости.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности работы узла.

Для этого предлагаемый узел снабяен охлаждающим устройством, располояенным на наружной цилиндрической поверхности кольцевого магнита вблизи одного из его торцов, а часть наруяной поверхности магнита, прилежащая к другому торцу, выполнена конической и в зоне ее располояения в корпусе выполнены циркуляционные каналы.

На чертеже изображен предлагаемый магнитогидродинамический подшипниковый узел, общий вид.

Устройство содержит неподвижный корпус

1, изготовленный из немагнитного материала, в боковой стенке которого вмонтирована магнитная втулка 2 с немагнитной шайбой 3 из

5 полимерного материала со стороны рабочей среды, и крышки подшипника 4 с магнитной втулкой 5 и немагнитной шайбой б со.стороны окружающей среды. Корпус 1, втулки 2 и 5, шайбы 3 и б и крышка 4 образуют полость, 10 заполненную ферромагнитной жидкостью.

Внутри полости также установлен кольцевой постоянный магнит 7, внутренняя поверхность которого выполнена по форме вала 8. Часть наружной поверхности 9 кольцевого магнита 7

15 выполнена конической, а на цилиндрическом участке 10 ее установлено охлаждающее устройство 11, например кольцевой змеевиковый теплообменнпк, для дополнительного охлаждения ферромагнитной жидкости, циркулирую20 щим хладоагентом (вход и выход хладоагента показан на чертеже стрелками). В зоне расположения конической поверхности 9 магнита 7 в корпусе 1 выполнены циркуляционные каналы а для обеспечения круговой циркуля25 цин ферромагнитной жидкости. Каналы б и в предназначены для подачи ферромагнитной жидкости соответствснно в зазоры между магнитными втулками 2 и 5 и вращающимся валом 8. Для удобства сборки магнит 7 может зо быть установлен в корпусе 1 посредством диска 12.

530499

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При вращении вала 8 в зазорс между ним и постоянным магнитом 7 нагревается ферромагнитная жидкость, которая при достижении точки Кюри теряет свои магнитные свойства и перестает взаимодействовать с магнитным полем кольцевого магнита 7. В то же время под действием магнитного поля постоянного магнита 7 через щель г в рабочий зазор вовлека- 10 ется охлажденная ферромагнитная жидкость, обладающая магнитными свойствами (так как ее температура гораздо ниже температуры точки Кюри) и выталкивает в силу своего взаимодействия с магнитным полем нагретую ферромагнитную жидкость в полость через кольцевую щель д. Нагретая ферромагнитная жидкость начинает охлаждаться в области конусной поверхности кольцевого постоянного магнита за счет магнитокалорического эффек- 20 та, возникающего благодаря наличию переменного магнитного поля в зоне расположения конической поверхности магнита 8, и охлаждается до точки Кюри, контактируя с хладоагентом через стенки теплообменника 11. Ферро- 25 магнитная жидкость по каналам б и в поступает в зазоры между магнитными втулками 2 и 5 и валом 8, где под действием их магнитных полей удерживается, постоянно увеличивая уплотнение. Затем цикл повторяется. 30

Благодаря такому конструктивному выполнению устройства исключается металлический контакт между валом и подшипником, так как за счет эффективного перемещения ферромагнитной жидкости через рабочий зазор на основе термомагнитного и магнитокалорического эффекта обеспечивается постоянная жидкостная пленка и самоцентровка вращающегося вала, повышается надежность и долговечность работы устройства, снижается трудоемкость изготовления и сборки, практически исключаются протечки рабочей среды, в которой находится подшипниковый узел.

Формула изобретения

Магнитогидродинамический подшипниковый узел, содержащий кольцевой постоянный магнит, расположенный между корпусом и валом в полости, заполненной ферромагнитной жидкостью, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работы, узел снабжен охлаждающим устройством, расположенным на наружной цилиндрической поверхности кольцевого магнита вблизи одного из его торцов, а часть наружной поверхности магнита, прилежащая к другому торцу, выполнена конической и в зоне ее расположения в корпусе выполнены циркуляционные каналы.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе;

1. Патент США Хо 3834775, кл. 308 — 36, 3, опубл. 1974 г, 530499

Составитель И. Крылова

Техред А. Камышникова

Корректор Е. Петрова

Редактор Л. Василькова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 541/18 Изд. № 282 Тираж 1159 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мосина, 5К-35, Раушская наб., а. 4/5