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

сл

NI

со со со

4

Изобретение относится к уплот- нительной технике и может быть использовано для герметизации валов машин и аппаратов. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при угловых и осевых перемещениях вала путем создания подвижно- скользящего контакта между буртом вала и полюсными наконечниками. На

л

торцовых поверхностях бурта 10 втулки 11, установленной на валу 2, выполнены кольцевые проточки 12, соединенные между собой каналом 13,образующие с уЪругоэластичными элементами 14 полость,заполненную магнитной суспензией. Втулка 11 может быть установлена относительно вала с эксцентриситетом магнит 5 с полюсными наконечниками 6 - в дне стакана 4, а магнит 8 с полюсным наконечником 9 - на фланце 7. На торцовых поверхностях полюсных нако1

Изобретение относится к уплотни- ельной технике и может быть испольовано для герметизации валов машин аппаратов.

Цель изобретения - повьппение наежности уплотнения при угловых биениях и осевьк перемещениях вала путем создания подвижно-скользящего онтакта между буртом вала и полюсными наконечниками.

На чертеже представлено магнито- идкостное уплотнение, разрез.

Немагнитный корпус 1 охватывает вал 2 и закрыт крьпакой 3. В корпусе 1 размещен цилиндрический стакан 4, в днище которого установлен постоянный кольцевой магнит 5 с полюсным наконечником 6. Стакан 4 герметично закрыт фланцем 7, на котором закреплен второй постоянный кольцевой магнит 8 с полюсным наконечником 9... Стакан 4 и фланец 7 выполнены из маг- нитомягкого материала. На торцовых поверхностях полюсных наконечников 6 и 9, обращенных к бурту 10 втулки 11, установленной на валу 2 выполнены кольцевые проточки. Втулка 11 выполнена из магнитомягкого материала и может быть установлена эксцентрично оси вращения вала 2 с эксцентриситетом е . На торцовых поверхностях бурта 10 выполнены кольцевые проточки 12, соединенные между собой каналами 13 и герметично закрытые упругоэластичными элементами 14, образующими Полость 15, заполненную ферромагнитной суспензией с высокой намагниченностью насыщения.

Для предотвращения непосредственного контакта жестких полюсных наконечников 6 и 9, обращенных к бурту 10, выполнены кольцевые проточки, между корпусом 1 и стаканом 4 - полость 22 для охлаждающей жидкости. Угловые и .осевые перемещения вала 2 отслеживаются подвижно скользящим контактом полюсных наконечников 6,9 с уйругоэластичными элементами 14, при этом контакт стабильно сохраняется за счет перераспределения объема магнитной суспензии по проточкам 12. 2з.п. 1ил.

нечников 6 и 9 с жестким буртом 10 при возможных колебаниях вала 2 относительно корпуса 1 в результате биений ширина кольцевых проточек 12

выполнена больше ширины торцовьк поверхностей наконечников 6 и 9.

Для заправки полости 15 ферромагнитной суспензией в бурте 10 вьтол- нен канал 16 с пробкой 17. Полюсные

наконечники 6 и 9 образуют с упруго- эластичными элементами 14 рабочие зазо1й 1 18 для магнитной жидкости 19, которой заполнен цилиндрический стакан 4. Для заправки уплотнения магниткой жидкостью 19 во фланце 7 выполнен канал 20, закрытый пробкой 21. В полость 22, образованную корпусом 1, стаканом 4 и фланцем 7, через входное отверстие 23 подается охлаждающая жидкость. Подвижные и неподвижные соединения уплотнения герметизированы уплотнительными элементами 24 и 25.

Кольцевые постоянные магниты 5 и 8 с полюсными наконечниками 6 и 9, магнитная жидкость 19, упругоэластич- ные элементы 14, ферромагнитная суспензия, заполняющая кольцевые проточки 12 и канал 13, бурт 10 втулки 11, стакан 4 и фланец 7 образуют замкнутую магнитную цепь.

Магнитожидкостное уплотнение вала работает следующим образом.

Магнитная жидкость 19, взаимодей- .

ствуя с магнитным полем, создаваемым кольце.выми постоянными магнитами 5 и 8, удерживается в рабочем зазоре 18, т.е. между вращающимся валом 2 и неподвижным корпусом 1, образуя при

этом жидкостную пробку, компенсирую

щую давление уплотняемой среды и обеспечивая таким образом герметичность соединения.

Наличие в магнитной системе уплотнения герметичной полости, образованной сообщающимися между собой кольцевыми проточками 12 и упруго- эластичными элементами 14, заполненной магнитной суспензией, обеспечивает подвижно-скользящий контакт полюсных наконечников 6 и 9 с упруго- эЛастичными элементами в рабочем зазоре при угловьт биениях и осевых перемещениях уплотняемого вала 2. При этом весь контакт стабильно сохраняется с полюсными наконечниками за счет перераспределения объема магнитной суспензии по сообщающимся кольцевым проточкам 12. Это обеспечивает стабильность магнитного потока, т.е. магнитной силы, удерживающей магнитную жидкость в рабочем зазоре, что гарантирует надежную герметизацию.

Кроме того, подвижно-скользящий упругий контакт бурта 10 втулки 11 вращающегося вала 2 с неподвижными деталями уплотнения в рабочем зазоре компенсирует неточности изготовления этих деталей и отклонения в размерной цепочке при их монтаже.

Заполнение герметичной кольцевой полости, образованной кольцевыми проточками, вьтолненными на торцовых поверхностях бурта втулки, и упруго эластичными элементами, магнитной суспензией, которая имеет высокую намагниченность насыщения,увеличивае силы магнитного притяжения суспензии полюсным наконечникам через упруго- эластичные элементы, т.е. создает между ними подвижно-скользящий контакт, что исключает разгерметизацию соединения при радиально-угловых и осевых биениях вала, т.е. повьшает надежность работы уплотнения.

Эксцентричная устаиочка втулки 1t относительно вала 2 так же, как и наличие кольцевых канавок -на торцовых поверхностях полюсных наконечников, обеспечивает интенсивное перемешивание магнитной жидкости и магнитной суспензии при работе уплотнения, что способствует ее активации, пре- 0 дотвращает агрегатирование и структурирование магнитных частиц а ней.

Форм у л а изобретения

5 1. Магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее размещенные в корпусе постоянные магниты и полюсные наконечники с кольцевьвчи проточками rta торцовых поверхностях, образующих ра0 бочие зазоры с буртом втулки, установленной на валу, и магнитную жидкость, отличающееся тем, что, с целью повьпиения надежности уплотнения при угловых и осевых пере5 мещениях вала, оно снабжено, упруго- эластичными элементами, на торцовых поверхностях бурта выполнены сообщающиеся между собой кольцевые проточ

ки, образующие с упругоэластичными элементами полости, нитной суспензией.

заполненные маг

л и ч а- выполнен

составным, включающим охватывающую часть и стакан с фланцем, размещенные в ней, а магниты с полюсными наконечниками устан овлены на дне стакана и торце фланца, причем между охватьгеающей частью корпуса и стаканом образована полость для охлаждающей жидкости.