Магнитно-жидкостное уплотнение

 

ОП ИСАНИЕ „„

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 25.01.80 (21) 2874726/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. э

F 16 J 15/40

Гоеудорственный комитет

СССР ло делам нэобретеннй н открытий (53) УДК 62-762 (088.8) Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 25.02.82 (72) Авторы изобретения

В. К. Рахуба и В. Б. Самойлов

1 I!!!

Институт тепло- и массообмена им. А. В. Лыкова (71) Заявитель (54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

15 го

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды с перепадом давления.

Известны магнитно-жидкостные уплотнения вращающихся валов, содержащие кольцевой постоянный магнит, охватывающий вал и образующий с поверхностью вала полость, заполненную неразрывным слоем ферромагнитной жидкости, в которых специальными винтовыми нарезками на валу, либо системой каналов и щелей создается принудительная циркуляция ферромагнитной жидкости, позволяющая в некоторой степени увеличить теплоотвод из рабочего зазора 11).

Недостатком этих уплотнений является сплошное заполнение герметизируемой полости ферромагнитной жидкостью, в результате чего происходит резкое снижение удерживаемого перепада давления, так как в этом случае противодействие приложенному давлению может оказать лишь один полюс магнитожидкостного уплотнения.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению по техническому решению магнитножидкостное уплотнение, содержащее маг2 нитные втулки, образующие с валом кольцевые полосы, заполненные ферромагнитной жидкостью, причем, с целью тепловвода используется эффект размагничивания ферромагнитной жидкости при нагреве ее до точки Кюри 12).

Сплошное заполнение уплотняемого зазора означает наличие у данной конструкции недостатков. Кроме того, использование эффекта размагничивания ферромагнитной жидкости при нагреве дополнительно снижает удерживаемый перепад давления и надежность уплотнения в целом, так как при размагничивании ферромагнитной жидкости уменьшается сила взаимодействия ее с магнитным полем магнита, что может быть причиной разгерметизации уплотнения. Сама система циркуляции ферромагнитной жидкости также обладает малой надежностью, так как не является замкнутой, и поэтому не исключает возможности попадания газа на ее каналы.

Целью изобретения является интенсификация теплоотвода из зазора уплотнения и повышение надежности конструкции.

Эта цель достигается тем, что рабочая ферромагнитная жидкость заполняет лишь

05561

Формула изобретения

3 уплотняемые зазоры, образованные поверхностью полюсных наконечников, обращенной к валу и поверхностью вала, теплоотвод осуществляется через каналы, выполненные в полюсных наконечниках, соединенные трубопроводами с холодильником, причем один из выходов каждого канала расположен в зоне уплотняемого зазора, а каналы и трубопроводы образуют замкнутую систему, заполненную охлаждающей ферромагнитной жидкостью, точка Кюри которой заключена в интервале температур статического и динамического режима уплотнения. Точка

Кюри рабочей ферромагнитной жидкости должна быть выше температуры динамического режима уплотнения.

На чертеже изображен общий вид магнитно-жидкостного уплотнения, разрез.

Уплотнение состоит из немагнитного корпуса, установленного в нем кольцевого постоянного магнита 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники 3, охватывающие концентрично вал 4 с зазором, уплотняемым рабочей ферромагнитной жидкостью.5. В полюсных наконечниках 3 выполнены каналы 6, которые трубопроводами 7 — 9 сообщаются с холодильником 10, образуя замкнутую систему, заполненную охлаждающей ферромагнитной жидкостью.

Герметизация помадочных зазоров деталей уплотнения обеспечена прокладками 11.

Уплотнение работает следующим образом.

В статическом режиме (т. е. вал не вращается) охлаждающая жидкость неподвижна по причине равновесия сил магнитного взаимодействия в системе. При вращении вала 4 тепло, выделяющееся в рабочей ферромагнитной жидкости 5, распространяется по полюсным наконечникам 3, нагревая находящуюся в каналах 6 охлаждающую ферромагнитную жидкость, которая при достижении точки Кюри теряет магнитные свойства. В результате этого в зоне уплотняемого зазора нарушается равновесие сил магнитного взаимодействия охлаждающей ферромагнитной жидкости в каналах 6 и трубопроводах 7 с магнитным полем уплотняемого зазора и жидкость из трубопроводов 7 увлекается в каналы 6. Нагретая жидкость из каналов 6 по трубопроводам 9 поступает в холодильник 10 и далее по трубопроводам

8 и 7 вновь поступает в каналы 6.

Таким образом, предлагаемое изобретение интенсифицирует теплоотвод из зоны рабочего зазора, увеличивает надежность системы циркуляции и уплотнения в целом.

Магнитно-жидкостное уплотнение, в корпусе которого установлен кольцевой магнит с примыкающими к его торцам полюсными наконечниками, охватывающими вал с зазором, заполненным рабочей ферромагнитной жидкостью, отличающееся тем, что, с целью интенсификации теплоотвода из зазора уплотнения и повышения надежности, в полюсных наконечниках выполнены каналы, соединенные трубопроводом с системой охлаждения и заполненные охлаждающей ферромагнитной жидкостью, при этом один из выходов каждого канала расположен в зоне уплотняемого зазора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 494553, кл. F 16 J 15/54, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 616!88, кл. F 10. J 15/54, 1976.

905561

Составитель Г. Шуренко

Редактор Н. Горват Тех ред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Заказ 335/52 Тираж 980 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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