Уплотнительное устройство Советский патент 1989 года по МПК F16J15/43 

/-4

.-/

tsd

00

0д

.f

Композицияs заполняющая кольцевые полости 75 является не магнитной, а рабочие сшзоры заполнены магнитоак- тивной высокодисперсной композицией, Ширина каждого выступа полюсного на- коиеч Шка определяется из определенного соотношения. Поток, создаваемый магнитами 2 и 3, создает неоднородные магнитные поля, позволяющие удерживать в рабочих зазорах магии- тоактивную композицию, обладающую малым коэффициентом трения. 2 ил.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации валов, штоков, работающих в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет увеличения числа ступеней уплотнения и уменьшения потоков рассеяния магнитного поля. Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещены магниты 2 и 3 с полюсными наконечниками 4 и 5, впадины и выступы которых образуют с уплотняемой поверхностью вала 6 ряд кольцевых полостей 7 и рабочих зазоров, которые заполнены порошкообразной высокодисперсной герметизирующей композицией. Композиция, заполняющая кольцевые полости 7, является не магнитной, а рабочие зазоры заполнены магнитоактивной высокодисперсной композицией. Ширина каждого выступа полюсного наконечника определяется из определенного соотношения. Поток, создаваемый магнитами 2 и 3, создает неоднородные магнитные поля, позволяющие удерживать в рабочих зазорах магнитоактивную композицию, обладающую малым коэффициентом трения. 2 ил.

Ь.-аобретение относится к уплотни- тепьной технике и ножет быть исдоль- зовано для герметизации валов, штоков, работающих в условиях перепада давления,

Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет увеличения числа етупеьгей уплотнения и

.У Ченьшення лотоков рассеяния магнитного поля.;

На. фиг, показано устройство, разрез на фи.Г;2 - узел .1 на фиг„1о

В корпусе I размещены постоянные магниты 2 и 3 с полюсными наконечни- ками 4 и 55 впадины и выступы которых образуют с валом (или штоком) 6 ряд поеле.доватально чередуюищхся колцевых полостей 7 и рабочих зазоров 8, .цевые полости 7 зaпoл zeны а™ магнитной порошсообразной высокодис- персной композицией а за.зоры 8 заполнены высокодисперсной порошкооб разной ыагнитоактивной композицией. По 1-;раям полюсньк наконечников 4 и 5 установлены кольца 9s образующие с наконечниками 4 и 5 буферные емкости 10 и 11 для намагничивающейся герметизиру ощей композиции с Фонарное кольцо 12 -из немагнитного материала может служить для периодической подпитки необходимой высокодисперсной композиции через штуцер 13.

Корпус 1 закрывается крьш1кой 14. Ширина выступа полюсного наконечника определяется из соотношения

HI

( UbIdH± 6), H,

де Шо И, иН,

- магнитная проницаемость вакуума;

J минимальная и максимальная напряженность магнитного поля под выступом j

; - магнитная восприимчивость магнитоактивной

КОНСТРУКЦИИ;

I -

5

0

5

0

0

5

G

е к

намагниченность магнитоактивной композиции; поверхностное натяжение уплотняемой среды, кривизна формы пор магнитоактивной КОМПОЗИЦИИ ,

коэффициент проницав мости магнитоактивкой композиции при средней нгшряженности поля в за- 3OpeJ

- площадь сечения кольцевого зазора под выступом;

динамическая вязкость уплотняемой среды q - нормативно допустимые

утечки уплотняемой среды,

Устройство работает следующим об- гзазом.

Постоянные магниты 2 и 3 создают в полостях 7 сильные неоднородные магнитные поля, позволяющие удерживать в минимальных зазорах 8 (0,2- 0,5 мм) магнитоактивнуто высокодисперсную порошкообразную композицию (.смазку) 5 обладающую малым коэффициентом трения ( 0504-0506)0 1Таким образом, под выступом полюсного наконечника в зазоре 8 формируется магнитный герметизирующий

I

Г1

шень t

0

j

пора в полостях 7 - немагнитный поршень из высокодисперсного порошка

Удернсивание высоких перепадов давления &Р в этом сл5гчае достигается за счет суммирования элементарных перепадов UP; j-удерживаемых высокодисперсной магнитоактивной композиции в зазорах 8 под каждым выступом,

Механизм герметизации осуществляется следующим образом. В состоянии равновесия (отсутствие ДР) магнито- активная композиция располагается строго под выступом (1; - ширина выступа) о В случае возникновения АР

(PU 0) кольцевой i-й поршень из магнитоактивной композиции несколько смещается в сторону меньшего давления. При этом благодаря возникнове- нию магнитных сил поршень удерживает ЛР;. Остальной перепад Р - ЛР; передается вследствие упругих свойств немагнитного поршня далее на магнитный (1+1)-й поршень и т.д. Ис- ю пользование порошковых материалов позволяет полностью исключить износ контактного элемента уплотнения и необходимость периодической его замены, так, как это имеет место в ман- J5 жатных, сальниковых, торцовых и др. уплотнениях.

В качестве материала для высоко.дисперсных магнитоактивных перегородок - поршней, могут быть исполь- 20 зованы сухие магнитные смазки.

Что касается поршней из немагнитного высокодисперсного .материала, то это могут быть твердые смазки, имеющие пластинчатую (гексагональную) 25 ник магнитного поля с полюсными на- структуру: графит, BN, МоЗед и др.Размеры этих частичек должны

.быть равны или меньше магнитоактивных частичек и не превьшгать 0,2- 0,5 мкм. Использование этих материа- зо повышения надежности работы устройнаносится магнитоактивньш порошок ТГЭ самоустанавливается по периметру из- , за малого внутреннего трения, а потом в вертикальном положении узел одевается на вал. Немагнитный порошок заполняет постепенно полости (ка жидкость)J а также возможен и другой способ, когда полюсные наконечники выполнены в виде шайб с выступами и каждая шайба одевается на вал само- ,стоятельно,продвигая впереди себя немагнитный порошок с последующим шоджатием и закреплением.

При применении специально подобранных высокодисперсных коьшози- ций угшотнительное устройство может работать с любыми агрессивными средами.

Формула изобретения

Уплотнительное устройство, содержащее установленные в корпусе источ-

конечниками и высокодисперсную порош кообразнзпо магнитоактивную композн,- цию в рабочем зазоре, отличающееся тем, что, с целью

лов обеспечивает низкие коэффих 5иенты трения (0,04-0,Об)э исключает увеличение потокбв рассеяния.магнитного поля, а также обеспечивает необходимое изменение напряженности магнитного поля.

При сборке устройства сначала на выс.тупы полюсных наконечников 3 и 4

35

ства, на поверхности полюсных наконечников, обращенной к валу, выполнены выступы, образ5тощие рабочие зазоры, а кольцевые полости, образованные впадинами полюсных наконечников и валом, заполнены высокодисперсной немагнитной порошкообразной композицией.

ник магнитного поля с полюсными на-

наносится магнитоактивньш порошок ТГЭ самоустанавливается по периметру из- , за малого внутреннего трения, а потом в вертикальном положении узел одевается на вал. Немагнитный порошок заполняет постепенно полости (ка жидкость)J а также возможен и другой способ, когда полюсные наконечники выполнены в виде шайб с выступами и каждая шайба одевается на вал само- ,стоятельно,продвигая впереди себя немагнитный порошок с последующим шоджатием и закреплением.

При применении специально подобранных высокодисперсных коьшози- ций угшотнительное устройство может работать с любыми агрессивными средами.

Формула изобретения

Уплотнительное устройство, содержащее установленные в корпусе источ-

ник магнитного поля с полюсными на-

повышения надежности работы устройконечниками и высокодисперсную порош- кообразнзпо магнитоактивную композн,- цию в рабочем зазоре, отличающееся тем, что, с целью

ства, на поверхности полюсных наконечников, обращенной к валу, выполнены выступы, образ5тощие рабочие зазоры, а кольцевые полости, образованные впадинами полюсных наконечников и валом, заполнены высокодисперсной немагнитной порошкообразной композицией.

ipue.2.