Магнитожидкостное уплотнение

 

(72) Авторы изобретеми я

Ф. П. Снеговский и А. Н. Сербин.Херсонский индустриальный институт (7l ) Заявитель

1 (54) ИАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнительной технике и предназначено для герметизации вращающихся валов машин и оборудования.

Известны магнитожидкостные уплотнения, состоящие из кольцевых постоянных магнитов, полюсных наконечников из мягкой стали и магнитной жидкости, заполняющей зазор между поверхностью вала и наконечниками $1 ).

Недостатком этого уплотнения является недостаточная величина перепада давления уплотняемой среды, выдерживаемая уплотнением.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае" мому результату является магнитожидкостное уплотнение, в котором постоянные кольцевые магниты с осевой намагниченностью расположены на концентрических окружностях с чередованием полярности, а канавки на валу выполнены торцовыми. Каждый полюс имеет наконечник, подводящий магнитный поток от полюса к торцовой канавке вала, в которой находится магнитная жидкость $2).

Недостатком уплотнения является недостаточная концентрация магнитного потока на концах наконечников, что препятствует пробкам (слоям) из магнитной жидкости, расположенных в .зазорах менфу валом и наконечником, выдержать значительный перепад давлений уплотняемой среды.

Цель изобретения - сй дание одноступенчатого уплотнения, способного выдержать значительный перепад давления уплотняемой среды.

Поставленная цель достигается тем; что уплотнение снабжено общими коллекторными системами магнитопроводов

?0 с полюсными наконечниками, при этом каждый одноименный полюс магнита подключен к своей системе, а все магниты с введенными в уплотнение коль3 9627 цами и коллекторными системами образуют магнитопроводную систему.

Такое устройство, благодаря применению в уплотнении нескольких магнитов с общими коллекторными магнито- 5 проводными системами, подключенными соответственно к одноименным полюсам магнитов, позволяют создать на концах наконечников магнитопроводов значительный магнитный поток (увеличить напряженность и индукцию .магнитного палл). Это способствует более прочному удержанию пробок из магнитной жидкости, что внешне проявляется в увеличении удерживаемого перепада дав-15 ления уплотняемой среды.

На фиг. 1 показано уплотнение с диаметрально намагниченными магнитами (осевой) разрез; на фиг, .2 — уп- 20 лотнения с магнитами, намагниченными . в осевом направлении, продольный разрез.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1 уплотнения, уп- 25 лотняемого вала 2, коллекторных систем 3 магнитопроводов с наконечника-ми, колец 4, магнитной жидкости 5, кольцевых постоянных магнитов 6.

Корпус 1 уплотнения обычно выпол- 50 няется из серого чугуна или стали.

Возможно, что отдельного корпуса нет, а используется корпус подшипника. Уплотняемый вал 2 должен быть магнитным, Коллекторная система 3 магнитопровода с наконечником пред7 ставленная на фиг. l, отличается от системы, представленной на фиг. 2, конфигурацией деталей и изготовляется из мягкого железа (стали). Коль- 40 цо 4 изготовляется из немагнитного материала (алюминий, медь). Магнитная жидкость 5 представляет собой дисперсную систему окислов железа и чистого железа (или других ферромагHeòèêîâ) в масле или другой жидкости, Магнитная жидкость 5 заполняет зазоры между валом и наконечниками коллекторной системы 3. Коль. цевые постоянные магниты 6 имеют

50 (фиг. 2) осевую намагниченность и расположены так, что на одной стороне находятся только северные, а на другой - южные полюса, Кольцевые магниты 6, кольца 4 и коллекторные системы 3 собираются в магнитопро55 водную систему и в таком виде запрессовываются в гнездо (расточку) корD6 4 пуса 1 уплотнения. В зазор между наконечниками и валом 2 подается магнитная жидкость.

Работает магнитажидкостное уплотнение следующим образом.

От северных полюсов и постоянных кольцевых магнитов 6 магнитный поток собирается в коллекторной системе 3 магнитопровода и по наконечнику через слой магнитной жидкости 5 (пробку) замыкается на вал 2, а далее магнитный поток из вала снова через магнитную пробку из магнитной жидкости

5 поступает в наконечник коллекторной системы магнитопровода южного полюса. Из коллекторной системы 3 магнитный поток, разветвляясь, замыкается на южных полюсах S. 8 результате образования в зазорах между валом 2 и наконечниками коллекторной системы 3 пробок из магнитной жидкости 5, через последние не проникает уплотняемая среда.

Технико-экономическая эффективность состоит в том, что в результате создания концентрированного магнитного потока в месте образования пробок, последние под действием притяжения магнитного. поля способны вы-. держивать больший перепад давления, чем без такой концентрации магнитного потока.

Формула изобретения

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее корпус уплотнения, кольцевые постоянные магниты, расположенные на концентрических окружностях относительно вращающегося вала, и магнитную жидкость, о т.л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения удерживаемого перепада давления, оно снабжено общими коллекторными системами магнитопроводов с полюсными наконечниками, при этом каждый одноименный полюс магнита подключен к своей системе, а все магниты с введенными в уплотнение кольцами и и коллекторными системами образуют магнитопроводную систему.

И с точни ки инфо рмац ии, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ю 3620584, кл. 308-187.1 1973, 2. Авторское свидетельство СССР

N 690220, кл. F 16 J 15/40, 1978.