Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение Советский патент 1986 года по МПК F16J15/43 

Изобретение относится к уплотнительной -технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работающими в условиях пере- пада давления.

Целью изобретения является побышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала путем введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль запирающего клина.

На чертеже показано уплотнение, разрез.

Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты 1 и 2 с примыкающими к их торцам шайбами 3 и 4 из немагнитного материала, причем магнит 1 установлен на валу 5, а магнит 2 - в корпусе 6. Магниты установлены один напротив другого и направлены навстречу одноименными полюсами.

Силовые магнитные линии магнитов 1 и 2, подчиняясь эффекту отталкивания, располагаются почти параллельно рабочим поверхностям, поэтому цепочечные агрегаты феррочастиц в магнитной жидкости, помещенной между магнитами, строятся вдоль поверхностей зазора. В центре зазора образуется зона с пониженной напряженностью магнитного поля, имеющая форму эволюты эллипса и зоны с повыщенной напряженностью по краям. Используя эффекты вытеснения в магнитной жидкости немагнитного тела в направлении уменьшения напряженности и втягивания самой магнитной жидкости в направлении увеличения, в зону с меньщей напряженностью помещен плавающий в зазоре кольцевой немагнитный элемент 7, не касакГщийся поверхностей кольцевых магнитов 1 и 2. Зазор 8 между поверхностями магнитов 1 и 2 и немагнитным элементом 7 составляет 0,3-0,6.

Профиль поверхностей магнитов 1 и 2 и немагнитного элемента 7 повторяют направление изгибов магнитных силовых линий, также образуя форму эволюты эллипса.

Шайбы 4 выполнены с выступами 9; обхватывающими торцовые поверхности шайб 3.

Уплотнение работает следующим образом.

Общая масса магнитной жидкости в зазоре 8 между кольцевыми магнитами 1 и 2 разделяется на две кольцевые зоны, каждая из которых стабилизирована относительно

5 своего магнита. Скользящий контакт при вращении вала 5 одной зоны относительно другой осуществляется по поверхности немагнитного элемента 7 и далее по плоскости, разделяющей эти зоны, не нарушая структуру цепочек феррочастиц в каждой из зон

0 при высоких рабочих скоростях (V 20 м/с). Таким образом, при высоких рабочих скоростях плавающей немагнитный элемент уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора,

, выполняя функцию промежуточного компенсирующего звена.

При повышении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости в результате чего зазор между его поверхностью магнитов уменьшается,

0 наблюдается эффект запирающего клина, элемент срабатывает как клапан, сопротивление системы перепаду давления повышается.

Шайбы 3 и 4 служат препятствием выдавливанию магнитной жидкости цектробеж ными силами из пространства между магнитами 1 и 2.

Формула изобретения

Q Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее кольцевые постоянные магниты, установленные в корпусе и - на валу напротив друг друга, ориентированные одноименными полюсами и образующие зазор, заполненный магнитной жидкостью,

5 отличаюи ееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала, поверхиости магнитов, обращенные друг к другу, выполиеиы в сечении по форме части эволюты эллипса, а между ними размещен плавающий элемент

0 из немагнитного материала, поверхностк которого выполнены соответствующими поверхностям магнитов, к которым ои обращен, при этом по торцовым поверхностям магнитов установлены немагнитные шайбы, причем шайбы одного из магнитов выполнены с выступами, обхватывающими шайбы другого магнита.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работающими в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала .за счет введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль «запирающего клина. .Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты: 1 - установленный на валу 5 и 2 - установленный п корпусе 6, с примыкающи- .1и к их торнам шайбами 3 и 4.из немагнитного материала. Магниты установлены напротив друг друга и направлены навстречу одноименными полюсами. В зазоре между MarHHja.Mu. запо.пк нним магнитной жид.костью, пометен нс.магпитный плавающий элемент 7, обра.чующнй равномерный зазор с поверхностями магнитов. Профиль поверхностей магнитов, обращенных друг к другу, выполнен по форме эволюты элемента. Шайбы 4 выполнены с выступами 9. При высоких скоростях врап1ения пала плавающий немагнитный элсмеиг 7 уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора. При повыщении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости, уменьшая зазор между ним и магнитами, срабатывая, как клапан, повыщая сопротивление перепаду давления. I ил. с $ 1C ч 00 ел оо