Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1989 года по МПК F16J15/43 

И:юбретенне относится к уплотннтель- иой технике, в viacTHOCiH к маг ннтожид- костным уплотнениям, используемым для герметизации подвижных элементов маи1ин, приборов и другого оборудования, работаю- nuix в условиях с перепадом давления.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения за счет интенсификации процессов активации магнитной Жидкости.

На фиг. 1 показано магнитожидкостное уплотпепие, разрез; на фиг. 2 - сечение А - А па фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б - Б на фиг. 2.

Магнитожидкостпое уплотнение содержит немагнитный корпус 1, в когором размещена магнитная система в виде кольцевого постоянного магнита 2 с примыкающими к его торцам полюсными прпстав- ками 3 и 4, образующими с уплотняемым ва. юм 5 полость и рабочие зазоры t , ft, заполненные магнитной жидкостью б, а также средство активации магнитной жидкости 6 в виде электрически соединенного проводами 7 и 8 с источником 9 импульсных колебаний конденсатора, образованного раз- мепхенными в зазорах, коаксиальпо попарно установленными на валу 5 и полюсных приставках 3 и 4 с зазором относительно друг друга втулок 10-13 электрически изолированных с помоп1ью электроизоляциопного покрытия 14 от вала 5 и полюсных приставок 3 и 4. Втулки К) и 13 установлены на валу о с эксцентриситетом и разверну- 1 111 друг относите.тьно друга, а на поверхностях втулок 10 13, обращенных друг к другу, выполнены треугольные кольцевые вы- сту1П)1 15 и 16, расположенные друг против друга.

Величина зазо)ов е, ft определяется величиной импульсного напряжение, создаваемо- Ч) источником 9, а uiar i кольцевых выступов 15 и 16 пропорциона.тен величине зазора t .

Электрическая связь конденсатора обеспечена проводами 7 и 8, которые соответственно проходят в осевом канале уплотняемого вала 5 и отверстии крышки 17 корпуса 1, при этом п)овод 7, связывающий втулку 12 с источником 9, одновременно подключен к втулке 1 1, а провод 8 посредством токосъемного кольца 18 осуществляет электрическую связь с втулками 10 и 11. В уплотнении также предусмотрено отверстие 19 для соединения полости с атмосферой в с.тучае образования в ней воздуха.

Уплотпепие работает следующи.м образом.

ЛАагпитное поле, создаваемое ко чьцевым посгояпным магнито.м 2, замыкается через примыкающие к 2 кольцевые по- люсиые приставки 3 и 4 на уплотняемом валу 5, образуя замкнутый магнитный поток. К1)|()) препятствует сме1цению ма1нит- ной жидкосги 6 из ui3opoB f, 6 при воздействии избыточного давления со стороны

уплотняемой среды. Таким образом, величина избыточного давления уплотняемой среды компенсируется ростом противодействия магнитного потока, увеличивающего сопро- тивляемость магнитной жидкости б к разрыву и растяжению.

При подаче с источника 9 импульсного высокочастотного напряжения в зазорах е, б между втулками 10 и 11, 12 и 13 возникают электрические искровые разряды, приводящие к появлению ударных волн и развитию кавитационных явлений, способствующих преобразованию характеристик магнитной жидкости 6, в результате которого она получает дополнительную потенциаль- 5 ную энергию и сохраняет свои свойства жесткости длительное время.

Одновременно э.тектрические импульсные разряды за счет наличия концентраторов разряда, которыми являются треугольные выступы 15 и 16, производят аквацию .магнитной жидкости 6 не только в тех участках, где и.меется .малое электрическое со фотивление магнитной жидкости, но и по всей щприне и пе()пметрам зазоров с.б , т.о. производят избирательную активацию, что 5 интенсифицирует процессы активации. Также эти разряды производят разрушение твердых неактивных агрегатных состояний жидкости.

За счет смещения втулок 10 и 13 друг относительно друга в радиальном направ- Олении повыщается жесткость уплотняюп1ей системы, поскольку разряды в противоположных точках создают положительное противодействие избыточному давлению унлот нямой среды.

Л агнитная жидкость, подвергнутая удар- 5 ной электроимпульсной обработке, обладает значительно большим ресурсом работы, чем жидкость, подвергпутая обычиой поляриза ции, она не стареет, активация ее проте кает более эффективно.

0

Формула изобретения

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее устаиов.тенный в корпусе кольцевой

45 магнит с полюсными приставками, кольцевую полость и рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью, и средство активации магнитной жидкости, выполненное в виде конденсаторов.образованных размещенными в рабочих зазорах, попарно устаноЗОвленными на валу и полюсных приставках с зазором относительно одна другой коаксиальными втулками, электрически изолированными от вала и приставок, при этом конде}1сатор соединен с источником импульсных высокочастотных электрических коле 5 баний, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения за счет интенсификации процессов активации, втулки на валу установлены с эксцентрисите

том относительно оси вала и повернуты одна относительно другой по оси, а на цилиндрических поверхностях втулок, обращенных одна к другой, выполнены треугольные кольцевые выступы, расположенные друг протнв друга.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации подвижных элементов машин и приборов, работающих в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счет интенсификации процессов активации магнитной жидкости. В магнитожидкостном уплотнении средство активации магнитной жидкости выполнено в виде образующих конденсатор втулок 10, 11, 12 и 13, установленных коаксиально попарно на полюсных приставках 3, 4 и валу 5 с зазором δ и ε. Втулки 10 и 13 установлены на валу 5 с эксцентриситетом и развернуты относительно друг друга, а на поверхностях втулок 10, 11 и 12, 13, обращенных друг к другу, выполнены треугольные выступы. При подаче с источника 9 импульсного высокочастотного напряжения между втулками 10, 11 и 12, 13 возникают электрические искровые разряды, приводящие к появлению ударных волн и развитию кавитационных явлений, способствующих преобразованию характеристик магнитной жидкости для сохранения ее свойств жесткости длительное время. 3 ил.

6 А

10

Фиг.2.

6-6

16

Фиг. 5