Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/43 

(54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к магнитожидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов, работающих в вакууме. Известно магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее кольцевой постоянный магнит с полюсными наконечниками, образующими с охваченным ими валом уплотняемые зазоры, эластичные камеры с ферромагнитной жидкостью и средство для выдавливания этой жидкости из камер в уплотняемые зазоры 1. Недостатком данного уплотнения является невозможность автоматического заполнения и подпитки ферромагнитной жидкостью в процессе работы уплотнения. Цель изобретения -г- повыщение герметичности и надежности уплотнения. Поставленная цель достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение, содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные наконечники, с каналами, образующие с охваченным ими валом зазоры, эластичные камеры, средство для выдавливания ферромагнитной жидкости, снабжено средством автоматического заполнения и подпитки зазора ферромагнитной жидкостью, при этом средство автоматического заполнения и подпитки выполнено в виде, по меньщей мере, двух сильфонов, имеющих различную жесткость, и нажимного элемента, размещенного между сильфонами, при это.м сильфоны герметично соединены с упомянутым нажимным элементом и полюсными наконечниками. Кроме того, средство автоматического заполнения и подпитки расположено между полюсными наконечниками. На фиг. 1 приведено предлагаемое уплотнение в исходном состоянии, незаполненное ферромагнитной жидкостью; на фиг. 2 - ручное заполнение одного из зазоров ферромагнитной жидкостью; на фиг. 3 - автоматическое заполнение и подпитка (при пробое уплотнения) второго зазора в условиях вакуума. Уплотнение содержит немагнитный корпус 1, в котором установлен постоянный магнит 2 и полюсные наконечники 3, удерживаемые крышкой 4. Зазоры 5 между полюсными наконечниками 3 и валом 6 заполнены ферромагнитной жидкостью. В полюсных наконечниках выполнены сообщенные с уплотняемыми зазорами каналами 7 канавки 8, в которых размещены эластичные камеры 9, заполненные ферромагнитной жидкостью 10. Уплотнение снабжено устройством для ручного и автоматического выдавливания ферромагнитной жидкости 10 из камеры 9. Ручное устройство (фиг. 2) состоит из нажимной гайки 11, промежуточной немагнитной шайбы 12 и установленного в канавке 8 полюсного наконечника 3 резинового кольца 13, которое контактирует со стенками канавки и опирается на эластичную камеру 9. Автоматическое устройство (фиг. 3) состоит из сильфонов 14 и 15, нажимного элемента 16, резинового кольца 13, установленного в канавке 8 полюсного наконечника 3, которое контактирует со стенками канавки и опирается на эластичную камеру 9. Жесткость сильфона 15 меньще жесткости сильфона 14. Сильфоны 14 и 15 герметично соединены с полюсными наконечниками 3 и нажимным элементом 16. Неподвижные соединения уплотняются прокладками 17. Уплотнение работает следующим образом В исходном положении зазоры 5 магнитожидкостного уплотнения ферромагнитной жидкостью не заполнены. Ручное выдавливание ферромагнитной жидкости 10 из эластичной камеры 9 осуществляется нажимной гайкой 11 через немагнитную щайбу 12 и установленное в канавке 8 полюсного наконечника 3 резиновое кольцо 13. Ферромагнитная жидкость 10 через канал 7 поступает в зазор 5. Автоматическое выдавливание ферромагнитной жидкости 10 из эластичной камеры 9 осуществляется в процессе откачки объема, к которому пристыковано магнитожидкостное уплотнение. При этом за счет перепада давления между внутренними и наружными поверхностями сильфонов 14 и 15 они сжимаются. Но так как жесткость сильфона 14 больше жесткости сильфона 15, нажимной элемент 16 движется влево и через резиновое кольцо 13, установленное в канавке 8 полюсного наконечника 3, выдавливает ферромагнитную жидкость 10 из эластичной камеры 9. Ферромагнитная жидкость 10 через канал 7 поступает в зазор 5. В результате полость между полюсными наконечниками 3 находится под вакуумом, что предотвращает натекание через зазор 5, обращенный к откачиваемому объему. При ухудшении вакуума между полюсными наконечниками 3, например путем натекания через зазор 5 со стороны атмосферы, может возникнуть пробой уплотнения в зазоре 5 со стороны откачиваемого объема. Тогда давление между полюсными наконечниками 3 уменьщается, происходит сжатие сильфонов 14 и 15, движение зажимного элемента 16 и автоматическая подпитка зазора 5 со стороны откачиваемого объема ферромагнитной жидкостью 10. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышение герметичности и надежности предлагаемого уплотнения. Формула изобретения . Магнитожидкостное уплотнение, содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные наконечники с каналами, образующие с охваченным ими валом зазоры, эластичные камеры, средство для подпитки ферромагнитной жидкости, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности и надежности путем автоматической подпитки зазора ферромагнитной жидкостью, средство для подпитки выполнено в виде, по меньщей мере, двух сильфонов, имеющих различную жесткость, и нажимного элемента, размещенного между сильфонами, при этом СИЛЬФОНЫ герметично соединены с упомянутым нажимным элементом и полюсными наконечниками. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что средство автоматического заполнения и подпитки расположено между полюсными наконечниками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 779697, кл. F 16 J 15/40, 1978.