Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/40 

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

Известно уплотнение неферромагнитного вала, в котором на валу установлена ферромагнитная втулка, замыкающая поток постоянного магнита, снабженного полюсными наконечниками. Для создания неравномерного магнитного поля в уплотняемых зазорах на цилиндрической поверхности полюсных наконечников выполнены кольцевые канавки 1.

Однако уплотнение имеет недостаточный удерживаемый перепад давления, который пропорционален числу канавок, выполненных на цилиндрической поверхности полюсных наконечников, и зависит от ряда факторов. К этим факторам относятся магнитные характеристики ферромагнитной жидкости, магнитная индукция в уплотняемых зазорах, значение неравномерности магнитного поля и длина уплотняемых зазоров. При постоянных значениях перечисленных факторов удерживаемый перепад давления можно увеличить только за счет увеличения числа кольцевых канавок. Но это ведет к увеличению размеров и массы постоянного магнита.

Целью изобретения является повышение удерживаемого уплотнением перепада давления без увеличения размеров постоянного магнита.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитожидкостное уплотнение, содержащее магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками и ферромагнитную втулку, расположенную на валу, а также ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах, введен кольцевой магнитопровод, установленный концентрично относительно магнитного узла, причем один из них охватывает торцовые поверхности другого.

На чертеже приведена конструкция магнитожидкостного уплотнения.

Уплотнение включает магнитный узел в виде постоянного магнита 1 с полюсными наконечниками 2 и 3,. кольцевой магнитопровод 4, торцовые поверхности которого охвачены магнитным узлом, вал 5 из неферромагнитного материала с двумя ферромагнитными втулками 6 и 7 и ферромагнитную

жидкость 8 в уплотняемых зазорах.

Втулки 6 и 7 установлены с зазором между собой.

Для создания неравномерного градиентного, магнитного поля в уплотняемых зазорах 8i- & на цилиндрической поверхности

полюсных наконечников 2, 3 и магнитопровода 4 выполнены кольцевые канавки. Возможна конструкция уплотнения, в которой магнитный узел с кольцевым магнитопрово-. дом 4 могут быть установлены на валу 5, а втулки 6 и 7 -в корпусе уплотняемого

устройства.

Возможна конструкция уплотнения, в которой магнитный узел может быть выполнен в виде электромагнита.

Возможна конструкция уплотнения, в которой кольцевой магнитопровод 4 может охватывать торцовые поверхности магнитного узла.

Постоянный магнит 1 с полюсными наконичниками 2 и 3, втулки 6 и 7, магнитопровод 4 и ферромагнитная жидкость в уплотняемых зазорах 8 -& образуют замкнутую магнитную цепь, соответствующую потоку Ф.

Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ферромагнитной жидкости 8 с полем постоянного магнита 1,

препятствует вытеканию жидкости 8 под действием перепада давления из уплотняемых зазоров $, - S. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости 8, индукции в зазорах S,-б, числа кольцевых канавок в зазорах S, - S и пропорциональна неравномерности магнитного поля в указанных зазорах.

В предлагаемом уплотнении по сравнению с известным кольцевой магнитопровод и две ферромагнитные втулки на валу позволили без увеличения размеров постоянного магнита вдвое увеличить общее число кольцевых канавок при условии, что число их на полюсных наХонечниках и магнитопроводе равно. А это ведет к повышению перепада давления, удерживаемого уплотнением.

МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсным наконечником и ферромагнитную втулку, расположенную на валу, а также ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах, отличающееся тем, что, с целью повышения удерживаемого перепада давлений, в уплотнение введен кольцевой магнитопровод, установленный концентрично относительно магнитного узла, причем один из них охватывает торцовые поверхности другого. (Л tc ос сд ю