Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1991 года по МПК F16J15/43 

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть применено в микробиологической, медицинской и других отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов с одновременным возвратно-поступательным движением вала вдоль оси вращения.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения и ресурса его работы за счет предотвращения растекания магнитной жидкости по валу и резервного запаса магнитной жидкости.

На чертеже изображено уплотнение, разрез.

Магнитожидкостное уплотнение содержит кольцевой магнит 1, основные полюсные наконечники 2 и 3 и дополнительные полюсные наконечники 4 и 5, охватывающие вал 6 с зазором, уплотняемым рабочей магнитной жидкостью 7. Между основными полюсными наконечниками концентрично валу 6 с зазором установлена Н-образная диамагнитная кольцевая втулка 8 с щелевыми пазами 9 на торцовых поверхностях, соприкасающихся с полюсными наконечниками 2 и 3.

Кольцевая диамагнитная втулка 8 вместе с полюсными наконечниками 2 и 3 образует кольцевые камеры 10 и 11, служащие для размещения резервной магнитной жидкости. Между валом 6 и кольцевыми полостями дополнительных полюсных наконечников 4 и 5 соосно валу 6 с зазором установлены кольцевые диамагнитные вставки 12 и 13 с щелевыми пазами 14 и 15 на торцовых поверхностях, обращенных к основным полюсным наконечникам 2 и 3. Кольцевые диамагнитные втулки 12 и 13 вместе с дополнительными полюсными наконечниками 4 и 5 образуют кольцевые камеры 16 и 17, также служащие для размещения резервной магнитной жидкости.

На валу 6 выполнены кольцевые канавки 18, кроме того, за ними на валу 6 выполнены кольцевые проточки 19 и 20, поверхность вала за которыми выполнена конической с основанием со стороны проточек.

Уплотнение работает следующим образом.

Кольцевой магнит 1, полюсные наконечники 2 и 3, дополнительные полюсные наконечники 4 и 5 вместе с валом 6 образуют замкнутую магнитную систему. Магнитные силы, возникающие в результате взаимодействия магнитной жидкости с полем постоянного магнита, препятствуют вытеканию магнитной жидкости под действием перепада давления и центробежных сил. При высоких линейных скоростях вращения

вала, свыше 10 м/с, поддействием внутренних напряжений, возникающих в магнитной жидкости при воздействии магнитного поля и центробежных сил, избыточная магнитная

жидкость вытягивается из зоны магнитного поля вала 6 и основных полюсных наконеч никое 2 и 3 по проточкам 19 и 20, доходит до торцовых поверхностей проточек 19 и 20 и сбрасывается в зазор между валом 6 и диа0 магнитными кольцевыми втулками 12 и 13. Часть магнитной жидкости под действием гидродинамической нагрузки выбрасывается из зазора между валом 4 и диамагнитными втулками 12 и 13, но магнит5 ное поле между дополнительными полюсными наконечниками 4 и 5 и коническими поверхностями вала 6 отклоняет выбрасываемую магнитную жидкость на коническую поверхность и под действием центробеж0 ных сил магнитная жидкость с нее сбрасывается в уплотняемый зазор.

При отработке рабочей магнитной жидкости 7 несущая жидкость, не удерживаемая магнитным полем, выбрасывается центро5 бежными силами из уплотнения и ее место

занимает резервная магнитная жидкость,

увлекаемая в рабочий зазор максимальным

градиентом магнитного поля через пазы 9.

14 и 15 в диамагнитной втулке 8 и вставках

0 12 и 13 камер 10, 11, 16 и 17.

Таким образом, уплотнение позволяет удерживать магнитную жидкость в зоне уплотнения при высоких скоростях вращения вала с одновременными возвратно-поступэ5 тельными движениями последнего, автоматически заменять отработанную магнитную жидкость, что повышает надежность и ресурс работы магнитожидкостного уплотнения.

0Формула изобретения

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее установленный в немагнитном корпусе кольцевой магнит с основными и дополнительными полюсными наконечни5 ками, кольцевые канавки на валу под основ- ными полюсными наконечниками, образующими с последними кольцевые полости, заполненные магнитной жидкостью, отличающееся тем, что. с целью

0 повышения надежности уплотнения за счет восполнения магнитной жидкости и предотвращения растекания ее по валу, оно снабжено кольцевой диамагнитной втулкой, установленный соосно с валом с зазором

5 относительно него, образующей с основными полюсными наконечниками дополнительные кольцевые полости, и кольцевыми диамагнитными вставками, образующими с дополнительными полюсными наконечниками кольцевые полости, при этом послед

ние и дополнительная кольцевая полостьоснованием конуса, расположенным со стозаполнены резервной магнитной жидко-роны проточек, причем на торцовых поверстью, а на поверхности вала за кольцевымихностях кольцевых диамагнитных вставок и

канавками выполнены проточки, в зоне до-диамагнитной втулки, соприкасающихся с

полнительных полюсных наконечников по-5 полюсными наконечниками, выполнены паверхность вала выполнена конической сзы.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и позволяет повысить надежность магнитожидкостного уплотнения за счет восполнения магнитной жидкости и предотвращения растекания ее по валу. В немагнитном корпусе установлен кольцевой магнит 1 с полюсными наконечниками 2-5. Кольцевые канавки 18 на валу 6 под наконечниками 2 и 3 образуют с ними кольцевые полости, заполненные магнитной жидкостью. Диамагнитная втулка 8 установлена соосно с валом 6 с зазором относительно него, образуя с наконечниками 2 и 3 кольцевые полости 10 и 11. Кольцевые диамагнитные вставки 12 и 13 образуют с наконечниками 4 и 5 кольцевые полости 16 и 17. заполненные резервной магнитной жидкостью. На поверхности вала 6 за канавками 18 выполнены проточки 19. 8 зоне наконечников 4 и 5 поверхность вала 6 выполнена конической с основанием конуса, расположенным со стороны проточек 19. На торцовых поверхностях вставок 12 и 13 и втулки 8, соприкасающейся с наконечниками 2-5 выполнены пазы 9. 14 и 15. 1 ил Ё VJ IS ig