Магнитожидкостное вакуумное уплотнение Советский патент 1988 года по МПК F16J15/43 

00

ts9

СО О

Изобретение относится к уплотни- тельной технике, в частности к магни- тожидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов работающих в условиях вакуума.

Цель изобретения - повышение надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости.

На фиг.1 приведено магнитожидкост- ное вакуумное уплотнение, общий вид; на фиг.2 - узел I на фиг.1.

Уплотнение содержит диамагнитный корпус I с установленным в нем постоянным магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники 3, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Поверхность вала 5 покрыта диамагнитн1 |м материалом 6 с низким значением критического поверхностного натяжения (плохо смачиваемым) , При этом в диамагнитном материале 6 выполнены, например, пескоструйной обработкой сквозные лунки 7 до соприкосновения с ферромагнит- ным материалом, из которого изготовлен вал 5. Зазор мепду валом 5 и полюсными наконечниками 3, 4 заполнен магнитной жидкостью 8.

Адсорбционные слои на частицах магнитной Ж1ЩКОСТИ имеют или местную природу (жидкость-носитель), или состоят из молекул поверхностно-активного вещества. Качество и состав слоев определяются методом приготовле- ния магнитной жидкости. Пренебрегая гравитационными силами, можно сказать, что в зазоре уплотнения магнитному притяжению частиц препятствует отталкивание адсорбционных слоев на них. Причем первое, в подавляющем большинстве случаев; превалирует над вторым. Вследствие этого с течением времени происходит разрушение слоев, коагуляция ферраЬазы, расслоение магнитной жидкости. Старение магнитной жидкости вызывает пробой уплотнения.

Уплотнение работает следующим образом.

При движении вала цепочки из фер- рочастиц, покрытых адсорбционным слоем, движутся в зазоре параллельно не опрокидываясь потоком благодаря ориентированному действию магнитного поля. При этом феррочастицы попере- менно находятся в сильных магнитных полях (над лункой 7) и в слабых (над диамагнитным материалом 6). А так

как сила притяжения пропорциональна напряженности магнитного поля, усилия на адсорбционные слои значительно меньшие.Поэтому время до старения магнитной жидкости увеличивается, те самым увеличивается надежность предлагаемого упло тнения.

Выполнение диаметра лунки 7 равным диаметру частиц магнитной жидкости, а суммарной площади поверхности лунок равной площади диамагнитного материала 6 обеспечивает равномерность нахождения феррочастиц во времени в сильных и слабых магнитных полях. Тем самым обеспечивается оптимальная величина удерживаемого перепада давления уплотнением. Выполнение диамагнитного материала 6 на валу 5 переменной величины (в виде конуса) увеличит еще больше надежность, так как в Процессе перемеигивания магнитной жидкости 8 цепочка из частиц может перемещаться под зубцом полюсных наконечников 3, 4 и в осевом направлении, попадая в поля pa: личнoй интенсивности. Уменьшению-старения магнитной жидкости способствует и уменьшение растекаемости жидкости-носителя, так как минеральные,- кремнийоргани- ческие и другпе вакуумные жидкости плохо смачивают диамагнитный материал, например, фторопласт-4.

Формула изобретения

1.Магнитожидкостное вакуумное уплотнение, содержащее корпус, постоянный магнит, полюсные наконечники, охватывающие вал с зазором, заполненным магнитной жидкостью, о т л и ч а- ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, поверхность вала, обращенная к полюсным наконечникам, покрыта диамагнитным материалом с низким значением поверхностного натяжения со сквозными лунками в радиальном направлении с диаметральным размером, равным диаметру частиц магнитной жидкости, а суммарная площадь поверхности лунок равна площади диамагнитного материала, при этом поверхность диамагнитного материала по оси вала выполнена конической.

2.Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что в качестве диамагнитного материала применен фторо- пласт-4.

Фиг.1

Изобретение относится к уплот- нительной технике, в частности к жидкостным 5шлотнениям, применяемым для герметизации подвижных злементов, работающих в условиях вакуума. Целью изобретения является повьшение надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости. Поверхность вала, обращенная к полюсным наконечникам, покрыта диамагнитным материалом с низким значением поверхностного натяжения, например, фторо- пластом-4. В нем выполнены сквозные лунки в радиальном направлении с диаметральным размером, равным диаметру частиц магнитной жидкости. Суммарная площадь поверхности лунок равна площади диамагнитного материала, при этом поверхность диамагнитного материала по оси вала вьтолнена конической . При движении вала феррочастицы попеременно находятся в сильных и слабых магнитных полях. Сила притяжения пропорциональна напряженности . магнитного поля, усилия на адсорбционные слои значительно меньпше, за счет чего увеличивается время до старения магнитной жидкости. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (Л с