Магнитно-жидкостное уплотнение

 

Союз Советскмд

Соцналистическиз

Реслублик

ОП ИКАНИЕ изовгетгния "8 З0 9

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное.к авт. свид-ву (22) Заявлено 0404.77 (21) 2495196/25-08 (51) М с присоединением заявки ¹

F 16 J 15/40

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 1503.81. Бюллетень N9 10 (53) УДК (088. 8) Дата опубликования описания 1503.81 (72) Авторы изобретения

В.A. Радионов, Н. И. Бакуткин, A.ß. Новиков, О.П.Шубин и Е.Е.Бибик

Николаевский ордена Трудового Красного Зн кораблестроительный институт им. адм. С.О и Московский насосный завод им. М.И.Калин (71) Заявители (54 ) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно — к уплотнениям вращающихся валов.

Известно многорядное магнитное уплотнение вращающегося вала, со- держащее магниты и полюсные наконечники, выполненные с возможностью осуществления ступенчатого изменения магнитной индукции в зазорах, заполненных магнитной жидкостью, от максимальной величины и индукции в середине уплотнения к минимальной — у полюсных наконечников крайних магнитов (11.

Недостатком такого уплотнения является то, что наибольшая сила, противодействующая уплотняемому давлению, определяется только магнитным полем постоянных магнитов, размещенных в середине уплотнения, поэтому данное уплотнение недостаточно надежно и эффективно.

Цель изобретения — повышение на-, дежности и эффективности уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что в уплотнении постоянный кольцевой магнит выполнен в виде ступенчатой магнитной втулки, неподвижно закрепленной на валу и подвижно соединенной с магнитным стаканом, .внутри которого размещены магнитные диски, между. которыми расположены диамагнитные несмачиваемые прокладки, в магнитных дисках выполнены радиальные пазы, смещенные относительно пазов смежных дисков, при этом на магнитной втулке образован торцовый лабиринт с примыкающим маг10 нитным диском.

На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое магнитно-жидкостное уплотнение, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез А-A на фиг. 1.

Уплотнение состоит из ступенчатой магнитной втулки 1, жестко насаженной на вал 2. Магнитная втулка 1 подвижно соединена со стаканом 3, выполненным иэ магнитного материала.

2Q В стакане 3 в чередующеся порядке набраны магнитные диски 4 и кольцевые диамагнитные прокладки 5. Магнитные диски 4 выполнены с радиальными пазами 6. Внутренняя кольцевая

25 поверхность магнитных дисков выполнена вибронакаткой для создания микрорельефа. Одна из торцовых поверхностей втулки 1 и примыкающая к ией поверхность магнитного диска 4 вы30,полнены с проточками выступ-впадина, 813059 благодаря чему создается торцовый

I. лабиринт 7, зазор которого .заполнен магнитной жидкостью 8. Магнитная жидкость 8 находится также в зазоре между валом 2, магнитными дисками 4 и диамагнитными прокладками 5 Диамагнитные прокладки 5 выполнены иэ немагнитного материала, несмачиваемого магнитной жидкостью 8. Все уст ройство крепится к корпусу 9 механизма при помощи крышки 10. Магнитные диски 4 и диамагнитные прокладки 5 от проворачивания закреплены при помощи шпонки 11. Полюсный наконечник лабиринта 7 закреплен на торце втулки 1 и выполнен ступенчатой формы для создания концентрации магнитного 15 потока, поэтому на его выступах образуются кольцевые зоны насыщения, обеспечивающие.максимальное взаимодействие магнитного поля с магнитной жидкостью 8. К магниту 1 примыкает ;Н» стопорнае кольцо.

Работа устройства осуществляется следующим офразом.

Магнитная втулка 1, магнитные диски 4, уплотняемый вал 2 и магнитная жидкость 8 создают замкнутую магнитную цепь. Уплотняющая способность обеспечивается за счет торцового лабиринта 7, в зазоре которого находится магнитная жидкость 8, взаимодействующая с магнитным полем, и за счет взаимодействия магнитной жидкости 8 с магнитными дисками 4. Благодаря выполнению радиальных пазов 6 на каждом диске 4 и установке этих дисков со смещением пазов каждого 35 диска по отношению пазов последующего диска создается большое количество неупорядочных точечных магнитных полей, взаимодействующих с магнитной жидкостью, чем обеспечивается плотная » пленка магнитной жидкости, удерживающаяся в зазоре, что способствует устранению непосредственного металлического контакта вала и элементов уплотнения. Этому же способствует установка диамагнитных колец. Приме- 4 нение диамагнитных колец позволяет в большей мере улучшить уплотняющую способность эа счет использования эффекта различного направления сил поверхностного натяжения в узких зазорах и капиллярах со смачиваемыми! и несмачиваемями поверхностями. Так, магнитные диски 4 выполнены из смачиваемого материала (смачиваемость обеспечивается за счет магнитного взаимодействия), а кольца — из несмачиваемого материала. В результате действия капиллярных сил поверхностного натяжения появляется запирающий участок, удерживающий магнитную жидкость в искривленной торцовой поверхности. При этом смачиваемая часть (магнитные диски) выполнены со стороны высокого давления. В итоге магнитная жидкость располагается в зонах с различными условиями смачиваемости, а действующие на их искривленную поверхность капиллярные силы оказываются направленными в одну и ту же сторону и складываются.

Максимальный перепад давления увеличивается пропорционально числу ° пар магнитных дисков и диамагнитных прокладок. Таким образом, обеспечивается надежная и эффективная герметизация.

Формула изобретения

Магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее постоянные кольцевые магниты, охватывающие вал, и немагнитные втулки, а также магнитный уплотнитель в кольцевом зазоре между валом и кольцевыми магнитами, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це лью повышения надежности и эффективности, постоянный кольцевой магнит выполнен в виде ступенчатой магнитной втулки, неподвижно закрепленной на валу и подвижно соединенной с магнитным стаканом, внутри которого размещены магнитные диски, между которыми расположены диамагнитные несмачиваемые прокладки, в магнитных дисках выполнены радиальные пазы, смещенные относительно пазов смежных дисков, при этом на магнитной втулке образован торцовый лабиринт с приьыкающим магнитным диском.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

Р340814, кл. Г 16 а 15/54, 05.06.72