Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1984 года по МПК F16J15/43 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения вращающихся валов в текстильной промышленности, вакуумной технике. химической, нефтяной и других областях промыщленности. Известно магнитожидкостное уплотнение, содержащее установленный в корпусе кольцевой магнит с конусными приставками, образующими с размещенными на валу втулкой и ступенчатым диском лабиринт для магнитной жидкости 1. Недостатком уплотнения является недостаточно высокий удерживаемый перепад давления как в статическом, так и в динамическом режимах работы. Выполнение диска из магнитомягкого материала обеспечивает постоянство потенциала по его поверх- ности, что ограничивает градиент напряженности магнитного поля, а следовательно, и магнитную силу, действующую на магнитную жидкость в лабиринте. Ступенчатость конструкции диска обуславливает значительную ширину щели между диском и полюсными приставками, тогда как в динамическом режиме скорость закручивания щелью потока, а следовательно, эффективность щели тем больше, чем меньше ее ширина. Известно также магнитожидкостное уплотнение, содержащее диск из магнитотвердого материала с радиальным намагничиванием, установленный на валу, немагнитные прокладки и магнитную жидкость в уплотняемых зазорах 2. Недостатком данного уплотнения является также недостаточно высокий удерживаемый перепад давления. Цель изобретения - увеличение удерживаемого перепада давления. Поставленная цель достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении, содержащем входящий в расточку корпуса, установленный на валу диск из магнитотвердого материала с радиальным намагничиванием с примыкающими к торцовой поверхности диска немагнитными прокладками, и магнитную жидкость в уплотняемых зазорах между диском и поверхностью расточки, торцовые поверхности прокладок, не контактирующие с диском, выполнены коническими с верщиной конуса на периферии диска, при этом поверхность расточки вьиюлнена с профилем, повторяющим профиль диска с прокладками. Кроме того, на внеилней поверхности диска выполнена по крайней мере одна кольцевая канавка. Кроме того, немагнитные прокладки выполнены разной толщины. На фиг. 1 показано, предлагаемое магнитожидкостное уплотнение; на фиг. 2 и 3 - то же, варианты исполнения. На валу I расположен диск 2, выполненный из магнитотвердого материала и намагниченный в ра.диальном направлении К торцовым поверхностям диска 2 примыкают немагнитные прокладки 3, имеющие конусообразную форму торцовой поверхности с верщиной на периферии диска 2. Корпус уплотнения представляет собой магнитопроводные шайбы 4, охватывающие диск 2 с прокладками 3, поверхности которых, обращенные к диску 2 и валу 1, выполнены в виде усеченного конуса. Шайбы 4 при мыкают друг к другу и играют роль магнитопровода, концентратора магнитного поля. Шайбы 4 образуют с диском 2, прокладками 3 и валом 1 лабиринт 5, заполненный магнитый жидкостью 6. В статическом режиме (вал 1 неподвижен) вытеканию магнитной жидкости под действием приложенного к уплотнению перепада давлений препятствует сила вязкостного сопротивления и магнитная сила - сила взаимодействия магнитной жидкости с магнитным полем. Величина силы вязкостного сопротивления зависит от вязкости жидкости и ширины щели, в которой находится жидкость. Неравномерность магнитного поля в зоне лабиринта может быть увеличена путем выполнения на внешней поверхности диска кольцевых канавок 7 или установкой концентратора магнитного поля 8, выполненного из магнитомягкого материала с высокой намагниченностью насыщения. В динамическом режиме (вал 1 вращается) наличие немагнитных прокладок 3 способствует возрастанию уплотнительного эффекта действия центробежных сил за счет изменения характера гидродинамических процессов в лабиринте. Использование в уплотнении прокладок 3 неодинаковой толщины создает несимметрию поля центробежных сил, что позволяет комненсировать дополнительный перепад давлений. Выполнение кольцевых канавок 7 приводит к дополнительному увеличению гидродинамического эффекта. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности работы уплотнения.

1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее входящий в расточку корпуса, установленный на валу диск из. магнитотвердого материала с радиальным намагничиванием с примыкающими к торцовой поверхности диска немагнитными прокладками, и магнитную жидкость в уплотняемых зазорах между диском и поверхностью расточки, отличающее ся тем, что, с. целью увеличения удерживаемого перепада давления, торцовые поверхности прокладок, не контактирующие с диском, выполнены коническими с верщиной конуса на периферии диска, при этом поверхность расточки выполнена с профилем, повторяющим профиль диска с прокладками. 2.Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что на внешней поверхности диска выполнена по крайней мере одна кольцевая канавка. 3.Уплотнение по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что немагнитные прокладки выполнены разной толщины. § N5 00 ел