Магнитножидкостное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/43 

Изобретение относится,к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вра:.цаю1«ихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды,,, а также неподвижных быстроразборных стыков вакуумных установок, например крышки установки для вакуумной пайки или электронно-лучевой сварки.

Известно мaгнитнoж щкocтнoe уплотнение, состоящее из магнитного узла в виде постоянного магнита в чашеобразной кольцевой обойме, бурта нз ферромагнитного материала с торцовьачи канавками, установленного на валу, и ферромагнитной жидкости в уплотняеЕч1ых зазорах 14.

Однако известное уплотнение не может быть использовано для герметизации неподвижных быстроразборных стыков без дополнительной заправки уплотняемых зазоров ферромагнитной ж.5дкостью вследствие практически полного выноса последней из рабочей зоны н размазы.вания по поверхности бурта при относительном перемещении бурта и магнитного узла в направлени;-, перпендикулярном продольной ос магнитного -узла,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей предjTaracMoro уплотнения - обеспечение его работоспособности при многократной сборке и разборке уплотняемы: стыков,.

Поставленная цель достигается тем, что в магнитно-Жидкостном уплотнении, содержащем магнитный узел в виде постоянного магнита, размещенного в кольцсной обойме, крышку и ферромаггИТную жидкость в уплотняеMiix зазорах в -1агнитный узел введен полюсь;ый наконечник, установленный на постояь;ном магните и по крайней мере одно кольцо, установленное полюсным наконечником и стенК 1ми обоймы, при этом на полюсном наконечнике и обойме выполнены кольцевые зубцы.

На фиг. 1 показано пре,цлагаемое уплотнение для герметизации неподзнжньк бкстроразборных стыков, в собранном положении; на фиг, 2 то же, в разобранном положении.

Уплотнение включает в себя магни;иж узел в виде постоянного магнита 1 с полюсны,%-; наконечником 2, размещенные в кольцевой обойме 3, между стенками которой и полосным наконечником 2 установлены два ферро-MarHHTHtjix кольца 4 и 5 с фасками по вис,лнему и внутреннему диаметрам, закрепленные к основанию дну обоймь; 3 через неферромагнитные встаыKt 6 и 7, установленный н корпусе 8 вакуумной установки бурт в виле.

KpbiiuKi-; У КЗ ujejjpoMarHHTHoro материала, феурома::нктную жидкость 10 в уплотняемом зазоре ci между торцовыми поверхиостями магнитного узла и крышки 9, а также вкладыти 11 из антифрикционного материала для обеспечения требуемой ;длины зазора 0 и ныполняющий роль подшипника скольжения. Ферромагнитная жидкость 10 размещена также в карманах в магнйт ном узле, образованн1.ах полюсным наконечником 2, кольцами 4 и 5 со вставками б и 7, а также стенками обоймы 3,

Для создания неравномерного магнитного поля в зазоре Q,J на полюсном наконе -шике 2 и обойме 3 выполнены .ко.пьцевые зубцы, созддания неравномерного магнитного поля в зазорах 0, о,;-(фиг, 2) скосы, образ тащие зуб1да, на полюсном наконечнике 2 и обойме 3 выполнены так, что радиальные зазоры между кольцами 4 и 5 и полюсным наконечкк1сом 2, с одной стороны, и стенками обойгуш 3, с другой стороны, выполнены увеличивающ11мися по д.1.ине по мере удаления от уплотняемых стыков,,

Уплотненнее может фыть использовано для герметизации вращающихся валов, В этом крышка 1,бурт) 9 должна быть установлена, на вращающемся палу,

Уги:отнс-ь:ие работает следующим образом,,

В соб.:1И1-;Ом положении уплотнения посто.;Н1гыи магнит 1 с 1.олюсньп4 наконечнико.м 2, обоймой 3, ферромагнитной кр. 9, а также ферромагнитной жидкостью 10 в уплотняемом зазоре См об1:. две замкнутые магнитные цепи , соответствующие потокам Ф.| 1 б., (фкг, 1). Частично потоС , шунтируются кольи.ами 4

-:i

и 5, одгьчко величина шуктируе- -тых потоков .HGjiiai ительна , так как по

длине о, 0% ; о, oj, . -i V о этому шунтируемые ко.. ьцами 4 и 5 потоки не показан. Потоки ф, и с),, развивс1ют осевое усилие, под действием которого Kpti.LiJKa 9 прижимается к кор Isycy вакуумной установки С к магнитному ) .

Магнитная: сила, возникающа.я в результате взаимодействия фер.ромагнитноГ жидкости 10 с полем постоянного MtsrHnTa 1, препятствует вытеканию жидкости 10 из уплотняемого зазора О., подд действием переПс1,ца да и;с-Нг:я„ Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости 10,. индукции в зазоре (f-j , числа 1--о--1Ы1,евых зубцов на полюсном наконечники 2 и обойме 3 и пропорциo aJ;j, неравномерности магнитного ц.оля 1 зазора ol

При :0 :л-:МСЛеКИИ КргЛЛКИ 9 ОТНОСИTcr.iiiio ,M,i пмггного узла в направлеНИИ, перпендикулярном продольной оси последнего, жидкость 10 частично выносится из рабочей зоны и размазывается по поверхности крышки 9, Однако вынос ее из рабочей зоны незначителе вследствие перераспределения потоков ф и ф , при смещении крышки 9 относительно магнитного узла (фиг.2) Так как магнитное поле в зоне зазоров cf2.-cfc неравномерное, жидкость 10 из зоны уплотняемого зазора сГ устремляется в зону зазоров O-L-C / где она образует кольцевые валики. При новом совмещении крышки 9 с магнитным узлом кольцевые валики ферромагнитной жидкости 10 в зоне зазоров cf-i- f. (фиг. 2) деформируются и жид кость 10 из них затягивается в зазор под кольцевые зубцы полюсного наконечника 2 и обоймы 3. При недостатке жидкости 10 на любом участке по длине окружности под зубцами

полюсного наконечника 2 или обоймы 3 она автоматически поступает, заполняя этот участок, из карманов в магнитном узле. Тем самым исключается необходимость дозаправки уплотняемого зазора (f жидкостью 10 в процессе многократного смещения и совмещения крышки 9 с магнитным узлом разборки и сборки уплотняемого стыка.

Технико-экономический эффект предлагаемого магнитножидкостного уплотнения заключается в расширении его функциональных возможностей. Оно работоспособно при многократной сборке и разборке уплотняемых стыков, при относительном перемещении крышки (бурта ) и магнитного узла в направлении, перпендикулярном продольной оси магнитного узла, без дозаправки уплотняемого зазора фер ромагнитной жидкостью.

МАГНИТНОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее магнитный узел, включаю1дий постоянный магнит, размещенный в кольцевой обойме, крышку и ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах, отличающееся тем, что, с целью расширения его фуйкциональных возможностей, в магнитный узел введен полюсный наконечник, установленный на постоянном магните, и по крайней мере одно кольцо, установленное между полюсным наконечником и стенками обоймы, при этом на полюсном наконечнике и обойме выполнены кольцевые зубцы. О X) 0

01