Магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала Советский патент 1993 года по МПК F16J15/40 

(Л

С

Сущность изобретения: в корпусе установлен магнитный узел. Динамическое уплотнение установлено на валу перед магнитным узлом вуплотнительной полости с жидкой уплотняемой средой. Рабочие зазоры заполнены магнитной жидкостью. Магнитный узел выполнен в виде магнита с осевым намагничиванием и полюсными приставками, образующими рабочие зазоры с валом. В корпусе со стороны ввода вала выполнен фланец с буртом, охватывающим внутренней поверхностью магнитный узел. Динамическое уплотнение выполнено в виде установленного перед полюсной приставкой отбойника с коническим участком, вершина конуса к-рого расположена со стороны уплотняемой полости, и охватывающим наружную поверхность бурта с образованием с ней и торцевой поверхностью приставки кольцевой полости. 1 ил.

Изобретение относится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при передаче движения в жидкие среды при нижнем расположении ввода вертикального вала,

Известны магнитожидкостные уплотнения вертикальных валов, содержащие в корпусе постоянный магнит с полюсными приставками, образующие с валом уплотняемый магнитной жидкостью зазор.

Наиболее близким по технической сути решением, которое может быть принято за прототип, является магнитожидкостное уплотнение, содержащее постоянный магнит с полюсными приставками, магнитную жидкость и газовую полость. Недостатком этого уплотнения является то, что кольцевые канавки на торцовых поверхностях втулки, размещенной на валу, а на корпусе - выступы, входящие в канавки с зазором по периметру последней, имеют наклонные поверхности, направленные от уплотняемого вала к уплотняемому зазору, т.е. конусные поверхности, у которых диаметр поверхности уве- личивается по мере приближения к уплотняемому зазору, а в динамическом режиме дает увеличение центробежных сил по мере приближения поверхности к уплотняемому зазору. Это и позволяет жидкой среде под действием разности центробежных сил в разных точках образующей наклонной поверхности попадать в область уплотняемого зазора, так как уплотняемая жидкость стремится переместиться из области действия менее сильного центробежного поля в область действия более сильного центробежного поля.

Попадая в область уплотняемого зазора, жидкая среда вступает в контакт с магN

оо Ю С

о XI

.

нитной жидкостью, смешивается с ней и вымывает носитель магнитной жидкости из рабочего зазора, что приводит к преждевременному выходу магнитожидкостного уплотнения из строя.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения при нижнем расположении ввода вала за счет исключения попадания уплотняемой жидкой среды в область уплотняемого зазора, смешивания ее с магнитной жидкостью и вымывания носителя магнитной жидкости из рабочего зазора в динамическом режиме работы уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что на уплотняемом валу, непосредственного перед уплотнением, у полюсной приставки, расположен отбойник с коническим участком, вершина конуса которого расположена со стороны уплотняемой полости, и охватывающим наружную поверхность бурта с образованием в ней торцовой поверхностью полюсной приставки кольцевой полости. Эта полость препятствует контакту жидкой среды с магнитной жидкостью, так как в ней под воздействием столба герметизируемой жидкой среды создается газовая пробка. В динамическом режиме жидкая среда отбрасывается от газовой среды в жидкую внутренней поверхностью конического участка отбойника.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежом.

В корпусе 1 установлен постоянный магнит 2 и полюсные приставки 3, 4, образующими рабочий зазор с валом 5. Зазор

Формула изобретения Магнитожидкостное уплотнение вращающегося вала, содержащее установленный в корпусе магнитный узел, динамическое уплотнение, установленное на валу перед магнитным узлом в уплотняемой полости с жидкой уплотняемой средой, и магнитную жидкость в рабочих зазорах, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при герметизации вертикального вала при вводе его в уплотняемую полость снизу, магнитный узел выполнен в виде магнита с осевым намагничиванием и

между полюсными приставками 3,4 и валом 5 заполнен магнитной жидкостью, образующей магнитожидкостную пробку 6. На валу 5 расположен отбойник с коническим участком, образующим с корпусом 1 газовую полость 8.

При заполнении герметизируемой емкости жидкой средой 9 газ 10, находящийся в полости 8, сжимается под действием столба жидкой среды 9. Давление столба жидкой среды 9, через сжатый газ 10 в газовой полости 8 передается на магнитожидкостную пробку 6, которая удерживается в зазоре между полюсными приставками 3,4 и валом

5 градиентным магнитным полем.

Неоднородность магнитного поля создается выполнением кольцевых канавок 11 на торцовых поверхностях приставок 3, 4 или на валу 5.

Образовавшийся в газовой полости 8 сжатый газ исключает контакт жидкой среды 9 с магнитожидкостной пробкой 6, а в динамическом режиме - перемешивание жидкой среды 9 с магнитной жидкостью,

причем внутренние поверхности конусного участка отбойника 7 препятствуют подъему жидкой среды 9 к магнитной жидкости за счет увеличения центробежного поля от вершины конуса к основанию.

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную герметизацию вертикальных валов с нижним расположением ввода вала за счет исключения контакта уплотняемой среды с

магнитной жидкостью.

полюсными приставками, образующими ра- бочие зазоры с валом, в корпусе со стороны ввода вала выполнен фланец с буртом, охватывающим своей внутренней поверхностью магнитный узел, а динамическое уплотнение выполнено в виде установленного пе- ред полюсной приставкой отбойника с коническим участком, вершина конуса которого расположена со стороны уплотняемой полости, и охватывающим наружную поверхность бурта с образованием с ней и торце- вой поверхностью полюсной приставки кольцевой полости.