Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1985 года по МПК F16J15/40 

11 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов, -работающих в вакузгме, жид ;ких, газовых и биологических средах. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности уплотнения путем активации магнитной жидкости стержнями, установленными на валу и немагнитной втулке. На фиг.1 показано .-магнитожидкост ное уплотнение, общий вид; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1. Магнитожидкостное . уплотнение содержит полюсные наконечники 1 с коль цевыми канавками 2. Наконечники 1 имеют скошенные поверхности и между ним установлена цилиндрическая .немагнитная втулка 3. Между наконечниками 1 установлен также кольцевой магнит 4, расположенный в стакане 5 корпуса 6 и закрытый фланцем 7, охва тывающим вращающийся вал 8. Кольцевой магнит 4, полюсные наконечники 1, рабочий зазор и сГ между валом 8 и полюсными наконечниками образуют замкнутую магнитную цепь. Втулка 3, вал 8 и полюсные наконечники 1 образуют полость 9, заполненную ферромагнитной жилкостью, в которой размещено устройство активации магнитной жидкости, выполненное в виде стерж ней 10 и 11, два параллельных ряда которых установлены жестко на 8 и один ряд во втулке 3. Свободные конщ 1 стержней 10 расположены непосредственно в полости 9, а свободные кон цы стержней 11 - в полости 9 в проме жутке между двумя параллельными рядами стержней с зазором Л . Все стер ни 10 и 11 установлены навстречу друг другу перпендикулярно оси вала 8 и могут быть вьшолнены в виде игл. Количество стержней 10 и 11 определяется диаметром вала с окружной ско ростью его вращения, а зазор лЕза-г висит от количества стержней 10 и 11 и шага их расположения на валу 8 и втулке 3. ./ Уплотнение работает следующим образом. В статическом состоянии магнитный поток, создаваемый кольцевым магнитом 4, замыкается через полюсные наконечники 1 с валом 8, образуя замкн 202 тый контур, препятствующий вытеканию магнитной жидкости и создающий противодействие перепаду давления, действующего со стороны уплотняемой среды или рабочего агента. При вращении вала 8 ферромагнитные компоненты жидкости, расположенные в зазоре в полости 9, препятствуют проникновению рабочего агента внутрь уплотнения за счет- того, что рабочий агент при действии на магнитную жидкость, просачиваясь через чередующиеся слои различной вязкости, встречает на своем пути сопротивление со стороны ориентированных определенным образом компонентов магнитной жидкости, которые образуют магнитоупругую систему с высокой степенью пространственной неоднородности, жесткость которой резко меняется по глубине уплотнения. . При вращении вала 8 вместе с ним перемещаются в полости 9 и стержни 10,производя перемешивание и диспергирование магнитной жидкости при одновременном ее возбуждении. В результате ударного воздействия стержней 10 магнитная жидкость, находящаяся между рядом стержней 11 и двумя параллельными рядами стержней 10, подвергается кавитации и мокрому измельчению. Дополнительным рядом стержней 11,расположенных во втулке 3, производится также мокрое измельчение магнитной жидкости, движущейся между стержнями 10 при перемещениях этих стержней, что способствует более эффективному диспергированию магнитной жидкости, в результате чего последняя изменяет свои свойства: смещается ее -величина поверхностного натяжения и увеличивается ее окислительно-восстановительньш потенциал. Магнитная жидкость переходит в состояние, близкое к эмульсии, в которой более эффективно идет процесс эмульгирования, что благоприятствует более равномерному распределению ферромагнитных компонентов жидкости по ее объему. Твердая фаза магнитной жидкости становится более дктивной, меньше окисляется rfне образует немагнитных окислов, так как сама магнитная жидкость насыщается свободными гидроксильными группами, старение

3Ml 73120.4

жидкости замедляется, Кроме того, по- кость возрастает и это способствует вьшение магнитной активности жидкое- надежному удержанию магнитной ти способствует тому, что ее жест- жидкостью больших перепадов давлений.

1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕИИЕ, содержащее установленный в корпусе магнитньш узел в виде постоянного магнита с полюсными нако- -нечниками и немагнитной втулки между ними, магнитную жидкость в рабоI чих зазорах и в полости между полюснымн наконечниками, -отличаютд е е с я тем, что, с целью повьшеНИН надежности уплотнения путем активации магнитной жидкости, уплотнение снабжено стержнями, установлен, ными на валу и немагнитной втулке в.., чередующемся порядке по окружности . последних перпендикулярно оси вращения вала с зазорами между собой и с размещением свободных концов стержней в полости между полюсными наконечниками с зазорами относительно немагнитной втулки и вала соответстIвенно. i 2. Уплотнение поп.1, отличающееся тем, что стержни выполнеСЛ ны в виде игл. vj 00 ю

.424.

i

11

Фиг.З

Ю

ФтЛ