Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/40 

10136 Изобретение относится к магнитожидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов приводов, работающих в условиях вакуума, газовых, парогазовых и биологических сред и т.п. Известно магнитожидкостное уплотнение, у которого в немагнитный корпус помещена охватывающая вал магнитная система, состоящая из постоянного магнита и примыкающих к нему с торцов полюсов. Для уменьшения вибраций вала в зоне уплот-ю нения, в последнюю помещен подшипник скольжения, опирающийся наружной поверхностью в выточки, выполненные на торцовых поверхностях полюсов, и защищенный от влияния внещней среды феррожидкос-, тью, являющейся одновременно и смазкой 5 подшипника 1. Недостаток такой конструкции заключается в следующем. На феррожидкость, помещенную в неоднородное магнитное поле действует сила,. F NoI&H, . где jf - намагниченность феррожидкости; ДН-градиент магнитного поля,,под влиянием которого жидкость втягивается в зону сильного магнитного поля, т.е. под кромку зубца полюса.25 При этом в процессе работы феррожидкость, находящаяся в зазоре между подшипНИКОМ и валом, смещается от центра к краю подшипника, а это ведет к ухудшению уеловий смазки в зоне трения, вследствие того, что запас феррожидкости в такой конструк-30 ции ограничен. Целью изобретения является обеспечение надежной смазки подшипника скольжения. Указанная цель достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении, содержа-35 щем установленную в корпусе кольцевую магнитную систему, охватывающую вращающий вал и включающую кольцевой магнит с полюсами, образующими замкнутую полость, заполненную ферромагнитной жид- Q костью, подшипник скольжения, последний расположен между магнитными системами, при этом торцовые поверхности полюсов, примыкающие к подшипнику, выполнены клинообразными или гиперболическими. Также тем, что поверхности полюсов, мыкающие к подшипнику, образуют полость, 52 заполненную ферромагнитной жидкостью и соединенную с зоной трения, На чертеже изображена конструкция изобретения, В немагнитном корпусе 1 между двумя магнитными системами, которые охватывают вращающийся вал 2 и содержат постоянный кольцевой магнит 3 с примыкающими к нему полюсами 4 и 5, установлен подшипник скольжения 6. Полюса 5, корпус 1 и подщипник 6 образуют полость 7, которая через канал 8 в подщипнике скольжения соединяется зоной трения. Феррожидкость 9, заполняющая полость 7, зазоры между валом 2 и подшипником 6 и между вало.м 2 и полюсами 4 и 5 является одновременно и смазкой подшипника скольжения и уплотняющим элементом узла в цело.м. Под действием перепада давлений феррожидкость выталкивается из рабочих зазоров. однако под действием магнитной силы, которая действует на феррожидкость и пропорциональна градиенту магнитного поля в осевом направлении, феррожидкость удерживается в зазорах между валом и полюсами при неподвижном и вращающемся поле, Под действием этой же магнитной силы феррожидкость подается из полости 7 через канал 8 в зону трения между подшипником скольжения и валом, обеспечивая тем самым надежную смазку подшипника, Для увеличения магнитной силы, действующей на феррожидкость в зоне трения, возможны конструкции узла, в которых поверхности полюсов, примыкающие к подшипнику скольжения выполнены клинообразными или гиперболическими, Применение такой конструкции при высоких скоростях вращения позволяет значительно повысить ресурс работы уплотнения, увеличить величину перепада удерживаемого давления. Такая конструкция позволяет применять подшипники скольжения для работы в условиях вакуума или контролируемых сред. Кроме того, в такой конструкции под действием магнитных сил происходит вынос .продуктов износа из зоны трения, что также благоприятно влияет иа работу подшипника скольжения. И, наконец, при такой системе подачи смазки в зону трения значительно снижается коэффициент трения на уплотнении.

1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее установленную в корпусе магнитную систему, охватывающую вращающий вал и включающую кольцевой магнит с полюсами, образующими замкнутую полость, заполненную ферромагнитной жидкостью, подщипник скольжения, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежной смазки подщипника, последний расположен между магнитными системами, при этом торцовые поверхности полюсов, примыкающие к подщипнику, выполнены клинообразными или гиперболическими. 2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что поверхности полюсов, примыкающие к подшипнику, образуют полость, заполненную ферромагнитной жидкостью и соединенную с зоной трения.