Уплотнительное устройство Советский патент 1992 года по МПК F16J15/40 

Изобретение относится к уплотпитель- ной технике и может быть использовано например для герметизации подшипникового узла валков прокатных станов, где имеют место значительные взаимные угловые перемещения уплотняемых поверхностей

Цель изобретения - повышение надежности уплотнительного устройства в условиях угловых перемещений уплотняемых поверхностей

На фиг 1 изображено уплотнительное устройство подшипникового узла с неподвижным валом и вращающейся наружной обечайкой; на фиг 2 - то же, при наличии угловых перемещений уплотняемой поверхни ти на фиг 3 то же с вращающимся валом и неподвижной наружной обечайкой Уплотнительное устройство включает установленный неподвижно в обечайке 1 или на осевом стержне (валу) 2 магнитный узел в виде кольцевого постоянного магнита 3 с полюсными наконечниками 4 5 Подвижный кольцевой магнитопровод 6 установлен с возможностью перемещения относительно магнитного узла, при этом на боковой поверхности магнитопровода 6, обращенной к полюсному наконечнику 5 магнитного узла, выполнены кольцевые выступы остроугольной формы, образующие с поверхностью магнитного узла зазоры д

,

|00

со

V4 00

ю

;оотвектвующие км/симальным угловым пе- ремешениям уплотняемой поверхности. Один из центральных выступов выполнен большой высоты, ч ом остальные и контактируем с , плотняемой поверхностью полюсного наконечника 5 магнитного узла. На вращаю- щойся обечайке 1 или на валу 2 жестко, например, путем прессовой посадки или сваркой закрепляется магнитопроврдное кольцо 7. Зазоры между полюсным наконечником 5 и подвижным магнитолроводом 6. а также между мчгнитопроводом 6 и кольцом 7 заполнены магнитоактивной герметизирующей композицией 6. Магнитопровод 6 может фиксироваться от проворота сухарем 9. который при этом должен позволять магнит on роводу 6 осуществлять продольные и угловые перемещения относительно оси вращения. Постоянный магии гЗ размещен между немагнитными про- ставками 10 и 11. Между обечайкой 1 и валом 2 установлен подшипник 12. Целесообразно, чтобы поверхность магнитопровода 6 составляла с вращающейся поверхностью обечайки 1 или вала 2 острый угол /3 .

Устройство работает следующим образом.

При вращении обечайки 1 или вала 2 герметизация подшипника 12 обеспечивается за счет удерживания магнитным полем магнита 3 магнитоактивной герметизирующей композиции 8 в рабочих зазорах -образованных магнитным проводом 6 с кольцом 7 и полюсным наконечником 5. Магнитная цепь замыкается через подвижный магнито- провод 6, что в свою очередь вынуждает его занимать в процессе работы такое положение, при котором магнитная проводимость магнитной цепи была бы максимальной. В этом случае магнитопровод 6 при различных угловых перемещениях уплотняемой поверхности будет автоматически компенсировать возможные разрывы магнитной цепи, т.е. автоматически отслеживать перемещения, не допуская рассоединения поверхностей, обеспечивающих замыкание магнитной цепи. Таким образом, в связи с тем, что подвижный магнитопровод 6 установлен контактирующим центральным выступом с.поверхностью полюсного наконечника 5 магнитного узла, при угловых перемещениях вала 2 магнитопровод 6 будет осуществлять соответственно колебательные движения относительно точки сопряжения центрального выступа с поверхностью полюсного наконечника 5. При этом магнитный поток автоматически соответственно будет перераспределяться с предыдущего меньшего выступа на последующий после центрального меньший выступ, так как сохраняется постоянство магнитного потока в рабочих зазорах, заполненных герметизирующим составом, а именно величина магнитного потока и величина индукции магнитного поля и определяют надежность удерживания магнитной композиции в рабочих зазорах. Магнитопровод 6 может осуществлять осевые (возвратно-поступательные) перемещения и угловые (угол а ) перемещения (относительно продольной оси). Ограничение величины продольных перемещений,

а также предотвращение проворота магнитопровода 6 совместно с вращающейся поверхностью обеспечивается сухарем 9. Для уменьшения рассеяния магнитного потока (увеличения перепада давления) необходимо, чтобы другие выступы магнитопровода 6 составляли с поверхностью наконечника 5 магнитного узла зазоры, равные величине максимальных угловых перемещений, .Дополнительно также следует отметить цеяесообразность выполнения магнитопровода таким образом, чтобы его боковая поверхность, обращенная к поверхности вращающейся обечайки 1 или вала 2 составляла с этой поверхностью острый угол /. Это позволит использовать потоки рассеяния магнитного поля для подпитки основного рабочего зазора (между магнитопроводом б и кольцом 7) магнитоактивной герметизирующей композицией 8. В этом случае градиент

напряженности магнитного поля (в сторону рабочего зазора) обеспечивает перемещение композиции в направлении зазора, что повышает надежность уплотнительного устройства.

Таким образом, уплотнительное устройство обеспечивает надежную герметизацию подшипникового узла в случае угловых перемещений уплотняемых поверхностей. Формула изобретения

Уплотнительное устройство, содержащее магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками, охватывающий его кольцевой подвижный магнитопровод и магнитоактивную кбмпозицию в уплстняемых зазорах, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в условиях угловых перемещений уплотняемых поверхностей, на поверхности подвижного магнитопровода, обращенной к магнитному

узлу, выполнены кольцевые выступы остроугольной формы, уплотняемые зазоры образованы упомянутыми выступами и поверхностью магнитного узла, причем центральный выступ выполнен большей высоты,

чем остальные, а подвижный магнитопровод установлен контактирующим центральным выступом с уплотняемой поверхностью магнитного узла и с возможностью осевого и УГЛОВОГО перемещения.

о оо г- с со г1 4 3

в в

2

Изобретение позволяет повысить надежность уплотнительного устр-ва в услови ях угловых перемещений уплотняемых поверхностей Магнитный узел в виде постоянного магнита 3 с полюсными наконечниками 4, 5 охватывает кольцевой подвижный магнитопровод 6 Уппотняемые зазоры гаполнены магнитоактивной композицией 8 На поверхности магнитопровода 6 обра щенной к узлу выполнены кольцевые пы остроугольной формы Зазоры образованы выступами и поверхностью узла Центральный выступ выполнен большей высоты чем остальные. Магнитопровод 5 установлен контактирующим центральным выступом с уплотняемой поверхностью узла и с возможностью осевого и углового пере мещения Выполнение магнитопровода ь таким образом чтобы его боковая поверх ность обращенная к поверхности вращаю щеися обечайки 1 составляла с этой поверхностью острый угол Это позволяет использовать потоки рассеяния магнитного поля для подпитки основного зазора В этом случае градиент напряженности магнитного поля обеспечивает перемещение композиции 8 в стооону зазора 3 ил / С

фигЗ