Магнитожидкостное вакуумное уплотнение Советский патент 1989 года по МПК F16J15/43 

Изобретение относится к уплотни- тельной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов работающих в высоком и низком вакууме о

Цель изобретения - повышение на- дежности уплотнения за счет увеличения времени до старения магнитной

жидкости.

На чертеже изображено магнито- .жидкостное вакузгмное уплотнение, общий вид.

Устройство содержит корпус 1 с установленным в нем постоянным маг- китом 2, по торцам которого размещены полюсные на конечники 3, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Кольцевой зазор между валом 5 и полюсными наконечниками 3, 4 заполнен магнитной жидкостью 6. Н поверхности полюсньк наконечников, обращенных к валу, закреплены иглы 7, вьшолненные в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала, и расположенные с зазором между собой по периметру и оси, прич:ем длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом.

Адсорбционные слои на частицах магнитной жидкости имеют или местную природу (жидкость-носитель), или состоят из молекул поверхностно-актив- кого вещества. Качество и состав слоев определяется методом приготовления магнитной жидкости о Магнитному притяжению -частиц в зазоре уплотнения препятствует отталкивание адсорбционных слоев на них.. Причем пер .вое превалирует над вторым. Вследствие этого с течением времени происходит разрушение слоев, коагз ляция феррофазы, расслоение магнитной жидкости. Старение магнитной жидкости вызьшает пробой уплотнения

Уплотнение работает следующим образом

Как в динамическом, так и в статическом режимах работы уплотнения магнитное притяжение феррочастиц как в осевом, так и в радиальном направлениях ослабляют нежесткие диамагнитные нити 7, частично экранирующие внешнее магнитное поле. При этом

Q

s 0 5

0 5

Q

5

0

нежесткими обеспечивает (особенно при движении вала) различное местоположение их в зазоре, и, как следствие, уменьшение взаимодействия частиц в различных направлениях о Малая жесткость -нитей 7, а также вьшолне- ниё длины их равной величине радиального зазора между зубцами полюсных наконечников 3, 4 и валом 5 приводит к минимальному моменту трения.

Плотная упаковка сферических феррочастиц в сильных магнитных полях соответствует гранецентрированной решетке с коэффициентом заполнения 0,74 при которой (при условии равенства диаметров ) одну частицу окружают двенадц атьо Ввведением каждой тринадцатой частицы из парамагнитного материала, что соответствует концентрации от всех частиц 7,5%, можно уменьшить давление на адсорбционные слои из-за уменьшения магнитного взаимодействия. Таким образом, использование парамагнитных частиц, удерживаемых в магнитном поле, увеличит время до старения маг-- нитной жидкости. С учетом разброса размеров частиц магнитной жидкости принимается концентрация парамагнитных частиц 7 - 12%.

Формула изобретения

1 о Магнитожидкостное вакуумное уплотнение, содержащее корпус, постоянный магнит, полюсные наконечники с зубцами, охватывающими- вал с за- зорами, заполненными магнитной жид- .костью, состоящей из феррофазы и жидкости-носителя, и снабженное иглами, о тли чающееся .тем, что, с целью повышения надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости, иглы выполнены в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала и установлены на поверхности полюсньк наконечников, обращенных к валу, с зазором между собой по периметру и оси,при этом длина их равна величине радиального- зазора между зубцами и валом,

2. Вакуумное уплотнение по По1, .отличающееся тем, что

Изобретение относится к уплот- нительной технике, в частности к жидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов, работающих в условиях вакуума. Целью изобретения является повышение надежности путем увеличения времени до старения магнитной жидкости. Иглы выполнены в виде нитей из нежесткого диамагнитного материала и установлены на поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу, с зазором между собой по периметру и оси, при этом длина их равна величине радиального зазора между зубцами и валом, кроме того феррофаза магнитной жидкости состоит из смеси ферромагнитных и парамагнитных частиц при следующем соотнощении,%: ферромагнитные частицы 88-93; парамагнитные частицы 7 - 12, Уплотнение содержит корпус 1 с установленным в нем постоянным магнитом 2, по торцам которого размещены полюсные наконечники з, 4 с зубцами на поверхности, обращенной к валу 5. Кольцевой зазор между валом 5 и полюсными наконечниками 3, 4 заполнен магнитной жидкостью 6, На поверхности полюсных наконечников, обращенных к валу,закреплены иглы 7, выполненные в виде нитей, экранирующих внешнее магнитное поле, 1 з.п, ф-лы, 1 ил. 5 С/) Ф

уменьшается воздействие на адсорбци- 55 феррофаза магнитной жидкости состоонные оболочки частиц, увеличивается время до старения магнитной жидкости, Все это-приводит к повьш1ению надежности уплотнения, Вьшолнение нитей 7

ит из смеси ферромагнитных и парамагнитных частиц при соотношении ферромагнитных Частиц 88 - 93% и пара- магнитных 7 - 12%,