Магнитно-жидкостное уплотнение

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свив- sy — (22) Заявлено 17.12.79 (21) 2854018/25-08 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (51) М. Кл.е

Г163 Щ40

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 15.11.81. Бюллетень %42

Дата опубликования описания 15 11.81 (53) УДК 62-762 (088.8) но делом изобретений н етнрмтий

В. К. Рахуба и В. Б. Самойлов !!

Институт тепло- и массообмеиа им. А. 8 Лыаова (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотиительиой технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов, машин и механизмов при передаче движения в газовые или жидкостные среды при наличии вакуума или повышенного давления.

Известны магнитно-жидкостные уплотиеиия, в которых уплотиительиым элементом служит ферромагнитная жидкость, которая помещается в герметизируемый зазор и удерживается в ием внешним магнитным © полем (! ) .

Основу конструкции магнитно-жидкостиых уплотнений составляет кольцевой магиит, по торцам которого установлены полюсиые наконечники, охватывающие герметизируемый вал с зазором, заполненным ферромагнитной жидкостью. Благодаря иеоднородности магнитного поля в зазоре ферромагнитная жидкость занимает иекоторое положение равновесия в области с максимальным градиентом магнитного поля.

При смещении ферромагнитной жидкости из. 29 этого положения равновесия, например, под. действием приложенного давления с одной из сторон полюсного наконечника, возиика

2 ет магнитная сила, которая стремится вернуть ферромагнитную жидкость в исходное положение и тем самым противодействует приложенному давлению. Величина магнит-. кой силы, а следовательно, и удерживаемого перепада давлеиия, пропорциональна градиенту магнитного поля в зазоре 12).

Недостатком известных конструкций магнитно-жидкостных уплотнений является снижение удерживаемого ими перепада давления с ростом числа оборотов уплотняемого вала.

Наиболее простым и эффективным методом повышения градиента магнитного поля в зазоре является использование полюсиых наконечников и выступов иа валу, имеющих в осевом сечении форму зубьев и расположенных друг против друга 13).

Недостаток такой конструкции — иизкое число оборотов уплотияемого вала. Это объясняется тем, что при больших числах оборотов и диаметрах вала ферромагиитиая жидкость выбрасывается цеитробежиыми силами из зазора, образованного зубьями полюсиого наконечника и выступами иа валу, в результате чего нарушается герметич ность уплотнения.

881441

Формула изобретения, 8R, Редактор О. Персияннева Телред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 99l6158 Тираж l009 . Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушскан наб., д. 4/Ь

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при больших, числах оборотов уплотняе ого вала и удержание перепада давления.

Цель достигается тем, что на полюсных наконечниках установлены накладки из немагнитного материала, на обращенных к валу поверхностях которых напротив выступоп на валу выполнены кольцевые канавки.

На чертеже изображено магнитно-жидкостное уплотнение, разрез.

Уплотнение состоит из немагнитного корпуса 1, с установленным в нем постоянным кольцевым магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники 3, охватывающие концентрично выступы 4, установленные на валу 5. Зазоры между полюсными наконечниками 3 и выступами 4 заполнены ферромагнитной жидкостью 6. На обращенные к валу поверхности полюсных наконечников 3 установлены накладки 7 и 8 из немагнитного материала, в которых выполнены кольцевые канавки 9, .охватывающие выступы 4. Для обеспечения сборки уплотнения накладки 7 и 8 и выступы 4 сделаны съемными, причем последние крепятся на валу 5 с помощью дистанционной втулки 10 и гайки 11. Герметизация посадочных зазоров элементов уплотнения обеспечивается уплотнительными кольцами 12 — 14.

Уплотнение работает следующим образом, При вращениИ вала 5 ферромагнитная жидкость 6, находящаяся в зазоре, под действием центробежных сил нрнжимается к внутренней поверхности канавки 9, создавая дополнительный гидродинамическии эффект уплотнения, причем, чем выше ско!

2 5 / рость вращения вала, тем этот эффект больше.

Таким образом кольцевые канавки обеспечивают дополнительный гядродинамический эффект, а с другой стороны препятствуют выбрасыванию ферромагнитной жидкости из зазоров.

Предлагаемое магнитно-жидкостное уплотнение обеспечивает надежную герметизацию при больших оборотах уплотняемого вала, причем с ростом числа оборотов уплотняющая способность, в отличие от известных конструкций, повышается.

Магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее немагнитный корпус с установленным в нем кольцевым магнитом, к торцам которого примыкают полюсные наконечники, концентрично с зазором охватывающие выступы на валу, и ферромагнитную жидкость в указанном зазоре, отличающееся тем, что,с целью повышения надежности и удержанйя перепада давлениян на полюсных наконечниках установлены накладки из немагнитно"г5 го материала, на обращенных к валу поверхностях которых напротив выступов на валу выполнены кольцевые канавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР № 420836, кл. F 16 J 15/54, 1972.

2. Михалев 1О. О. и др. Исследование феррожидкостных уплотнений. — «Магнитная гидродинамика», 1979, № 3, с. 69 — 79.

3. Авторское свидетельство СССР № 653470, кл. F 16 J IS/40, 1978.