Магнитно-жидкостное уплотнение

 

ОП ИСАЙ ИЕ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву.№ 813060 (22) Заявлено 03.03.80 (21) 2887876/25-08 с присоед;;пением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 23.05.82. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 28.05.82 (51) М. Кл.3

F l6 У 15/40

Гоо7дарственнык комнтет

СССР (53) УДК 62-762 (088.8) ло делам нзобретеннй н открытий.Г . 1

Г. А. Лекомцев, Б. С. Лосюков и А.. -.-, Чечин (72) Авторы изобретен ия (7l ) Заявитель (54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды с повышенным .перепадом давления. 5

По основному авт. св. № 813060 известно магнитно-жидкостное уплотнение, выполненное в виде самоустанавливающегося на ферромагнитном валу магнитного узла, торцевые поверхности которого охва1 тываются магнитопроводом. Поток образованный магнитом, в этом уплотнении разветвляется по двум цепям: одна его часть замыкается через вал, препятствуя вытеканию ферромагнитной жидкости из радиального зазора между валом и магнитным узлом, а другая — через магнитопровод, препятствуя вытеканию ферромагнитной жидкости из торцевых зазоров между магнитным узлом и магнитопроводом (1).

Недостатками известного уплотнения являются низкая технологичность, малая надежность, завышенные масса и габариты, низкий удерживаемый перепад давления.

Первые два недостатка обусловлены тем, что известное уплотнение выполнено не в виде независимого агрегата, отдельно собираемого, подвергаемого обкатке, контрольным испытаниям и устанавливаемого в законченном виде в изделие.

Третий и четвертый недостатки обусловлены тем, что в каждом зазоре уплотнения протекает не весь поток, образованный постоянным магнитом, а только часть его.

Третий недостаток усугубляется еще и тем, что вал должен быть выполнен из ферромагнитного материала с большой плотностью.

Целью изобретения является повышение надежности, технологичности и удерживаемого перепада давлений при уменьшении габаритов и массы уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что магнитный узел установлен на валу через контактное уплотнение, магнитопровод выполнен в виде корпуса и самоустанавливаюшихся в нем колец.

При этом на одной из обращенных одна к другой поверхностей корпуса и колец могут быть выполнены кольцевые канавки.

929937

На чертеже приведена конструкция уплотнения.

Уплотнение выполнено в виде отдельного агрегата и включает в себя магнитный узел в виде кольцевого постоянного магнита 1 с полюсными наконечниками 2 и 3 в обойме 4, установленный на валу 5 из немагнитного материала через контактное уплотнение — резиновые кольца 6 и 7. Торцевые поверхности магнитного узла охвачены магнитопроводом, выполненным в виде корпуса 8 и самоустанавливающихся в нем колец 9 и 10.

Для исключения «залипания» колец 9 и 10 к торцевым поверхностям магнитного узла, а также уменьшения потерь на уплотнении между полюсными наконечниками 2 и 3 и кольцами 9 и IO установлены тела качения — шарики 11. Для создания неравномерного магнитного поля (градиента поля) в зазорах 6> и 6> между кольцами и полюсными наконечниками на последних выполнены кольцевые канавки.

Для создания неравномерного магнитного поля в зазорах 63 и 64 между корпусом 8 и кольцами 9 и 10 аналогичные канавки выполнены на цилиндрической поверхности колец. Неравномерное магнитное поле в зазорах 6> и 64 может быть обеспечено выполнением кольцевых канавок в корпусе 8 при гладких цилиндрических поверхностях колец 9 и 10.

Рабочие зазоры 61, 6, 6з и 64 заполнены ферромагнитной жидкостью 12.

Уплотнение собирается отдельно от вала 5. Отдельно оно регулируется, подвергается обкатке и контрольным испытаниям.

Затем его магнитный узел через резиновые кольца 6 и 7 устанавливается на валу 5, а корпус 8 закрепляется к уплотняемому изделию.

Кольцевой магнит 1 с полюсными наконечниками 2 и 3, магнитопровод в виде корпуса 8 и колец 9 и 10 и рабочие зазо= ры 6ь 6г, 6з и 64, заполненные ферромагнитной жидкостью 12, образуют замкнутую магнитную цепь, соответствующую потоку Ф на чертеже.

При прохождении магнитного потока Ф через кольца 9 и 10, корпус 8 и рабочие зазоры 6з и 6< возникает радиальное усилие, под действием которого кольца 9 и 10 притягиваются («залипают») к корпусу 8.

Магнитный поток Ф развивает также и осевую силу, под действием которой кольца 9 и 10 прижимаются через шарики ll к полюсным наконечникам 2 и 3.

Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ферромагнитной жидкости 12 с полем постоянного магнита 1, препятствует вытеканию ферромагнитной жидкости 12 под действием перепада давления из зазоров 6, 6з, 6> и 64. Величина

1О этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости 12, индукции в зазорах

6>, бг, 6 и 64 и пропорциональна градиенту магнитного поля.

Предлагаемая конструкция уплотнения выполнена в виде независимого агрегата.

11оследнее позволяет повысить надежность и технологичность уплотнения. В сравнении с известным предлагаемое уплотнение позволяет также повысить удерживаемый перепаддавления при одинаковых размерах маг20 нитов и уменьшить массу и габариты всего уплотнения при одинаковом удерживаемом перепаде давления. Эти преимущества обусловлены тем, что в каждом зазоре уплотнения протекает весь поток, образован25 ный постоянным магнитом, а не часть его, как в известном уплотнении. Уменьшение массы уплотнения обусловлено также и тем, что в уплотнении вал может быть выполнен из материалов с небольшой плотностью, например алюминиевых сплавов или титана.

Формула изобретения

1. Магнитно-жидкостное уплотнение по авт. св. № 813060, отличающееся тем, что, з5 с целью повышения надежности. технологичности и удерживаемого перепада давлений с уменьшением габаритов и массы, магнитный узел установлен на валу через контактное уплотнение, а магнитопровод выполнен в виде самоустанавливающихся

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что на одной из обращенных одна к другой поверхностей корпуса и колец выполнены канавки.

45 Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 813060, кл. F 16 7 15/40, 1978.

929937 у 1 д 7

Сиоставитель Т. Шуренко

Редактор Л. Лукач Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 3271/46 Тираж 981 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