Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1989 года по МПК F16J15/43 

4

СО СО

о оо

Изобретение относится к уп.ютнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов машин и оборудования.

11ель изобретения - повыщение надежности ун.ютнения при высоких скоростях «ращения вала за счет улучшения тепло- отвода от манжеты.

На фиг. 1 представлено уплотнение, разрез; на фиг. 2 - графики распределения напряженности магнитного поля.

Магнитожидкостное уплотнение состоит нз постоянного магнита 1 с полюсными наконечниками 2 и 3, между которыми установлена манжета 4. На полюсных наконеч никах 2 и 3 выполнены кольцевые выступы 5 и 6 и равномерно по окружности каналы 7, сообщающие межполюсную полость 8 с наружной торцовой поверхностью полюсных наконечников 2 и 3. На поверхности вала 9, обращенной к полюсным на онечни- кам 2 и 3, выполнена винтовая нарезка 10. Межполюсная полость 8 и зазоры между полюсными наконечниками 2 и 3 и валом 9 6| и fi2 заполнены ферромагнитной жидкостью 1 I.

ЛАагнитожидкостное упл(тнение работает следующим образом.

При вращении вала 9 ферромагнитная жидкость 11 из рабочего зазора S: по винтовой нарезке 10 перемещается к рабочей кромке манжеты 4 и в межполюсной полости 8 создается избыточное давление, под действием которого ферромагнитная жидкость 11 по каналам 7 выходит из полости 8 на торцовую поверхность полюсных наконечников 2 и 3. С торцовых поверхностей полюсных наконечников 2 и 3 под действием магнитных сил, направленных в область макси.мального поля, ферромагнитная жидкость перемещается в рабочий зазор 5. Таким образом, осуществляется циркуляция ферромагнитной жидкости При вра- пхенип вала с его поверхности под действием центробежной силы сбрасывается часть ферромагнитной жидкости, которая удерживается кольцевыми выступами 5 и 6 на торцовых поверхностях полюсных наконечников 3 и 4 и затем под действием магнитной

силы перемепхается в рабочие зазоры Л и бу. д выполнены каналы, сообщающие полость под

Это предотвращает расход ферромагнитной жидкости.

Кольцевые выступы 5 и выполнены на расстоянии до среднего диаметра полюсного наконечника для того, чтобы не возникали магнитные силы, направленпые к наферромагнитную жидкость с наружной тор - цовой поверхностью полюсного наконечника, а на поверхности вала под полюсными наконечниками выполнена винтовая нарезка для возврата ферромагнитной жидкости п(;д 50 рабочую кромку ма,нжеты.

0

ружной цилиндрической поверхности полюсных наконечников, так как при этом ферромагнитная жидкость не будет возвращаться в рабочие зазоры 6i и б. На фиг. 2 приведено f распределение магнитного поля на нещней торцевой поверхности полюсного наконечника. Как следует из приведенной зависимости, имеется точка А о, соответствующая провалу напряженности магнитного гтоля Н. Учитывая, что магнитная сила на единицу

О объема ферромагнитной жидкости /,/ Я, где .АО - магнитная постоянная; / - намагниченность ферромагнитной жидкости; grad Н - градиент магнитного поля, то вправо и влево от Хо направление маг5 нитной силы различно. Для того, чтобы ферромагнитная жидкость возвращалась в рабочие зазоры 6i и 62 кольцевой выступ необходимо установить до точки А о. Координаты точки АО можно найти из условия равенства длин магнитных силовых линий потоков рассеяния, выходящих из торцовой поверхности полюсного наконечника, при этом АО r(,+6i+0,5/, где гь - радиус вала; / - аысота полюса.

. Создание циркуляции ферромагнитной жидкости обеспечивает интенсивное охлаждение рабочей кромки манжеты и ферромагнитной жидкости, что позволяет уменьшить износ манжеты, а также увеличить допустимую частоту вращения вала магнитожидQ КОСТПО1Ч) уплотнения.

Формула и:юбретения

.Маг нитожидкостное уплотнение, содержащее охватывающие вал постоянный маг- 5 пит с полюсными нако)1ечниками, образующими полость под ферромагнитную жидкость, и манжету, размещенную между полюсными наконечникми, отличающееся тем, что. с целью повыщения надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала, на наружных торцовых поверхностях полюсных наконечников выполнены кольцевые выступы, расположенные не Bbiuje среднего диаметра полюсных наконечников, по крайней мере на одном полюсном наконечнике

0

д выполнены каналы, сообщающие полость под

ферромагнитную жидкость с наружной тор - цовой поверхностью полюсного наконечника, а на поверхности вала под полюсными наконечниками выполнена винтовая нарезка для возврата ферромагнитной жидкости п(;д 50 рабочую кромку ма,нжеты.

8

цзиг.г

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов машин и оборудования. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала за счет улучшения теплоотвода от манжеты. Между полюсными наконечниками 2 и 3 постоянного магнита 1 установлена манжета 4. На полюсных наконечниках выполнены кольцевые выступы 5 и 6, расположенные не выше их среднего диаметра, и по крайней мере на одном из полюсных наконечников выполнены каналы, соединяющие полость 8 между полюсными наконечниками, заполненную ферромагнитной жидкостью 11, с их наружной торцовой поверхностью. При вращении вала 9 ферромагнитная жидкость 11 из рабочего зазора δ₁ по винтовой нарезке 10 перемещается к рабочей кромке манжеты 4, создавая в полости 8 избыточное давление, под действием которого ферромагнитная жидкость 11 по каналам 7 выходит за пределы полости 8. Под действием магнитных сил ферромагнитная жидкость возвращается в зазор δ₁. Часть жидкости 11, сброшенной при вращении с поверхности вала 9 под действием центробежных сил, удерживается выступами 5 и 6, а затем также под действием магнитных сил перемещается в рабочем зазоре. 2 ил.