Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1993 года по МПК F16J15/40 

Предлагаемое изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в текстильном и химическом ма- шиностроении для уплотнения подшипниковых узлов машин и другого оборудования, работающего в атмосфере повышенной запыленности.

Для защиты подшипниковых узлов от воздействия запыленного окружающего воздуха применяются различные войлочные и манжетные уплотнения. Недостатком этих уплотнений является трение в зоне контакта уплотняемого вала с уплотнителем и, как следствие, увеличение непроизводительных затрат энергии и уменьшение коэффициента полезного действия передачи. Применяемые в последнее время магнито- жидкостные уплотнения позволяют до минимума снизить затраты на трение за счет того, что уплотняющим рабочим телом в них служит магнитная жидкость.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является принятое в

качестве прототипа магнитожидкостное уплотнение, содержащее постоянный магнит с полюсными приставками и магнитную жидкость, размещенную в рабочем зазоре между ними и уплотняемым валом. Уплотнение обеспечивает малые потери на трение. Однако при работе в среде запыленного воздуха ресурс его работы уменьшается из- за засорения магнитной жидкости пылью и забивания рабочего зазора пылевыми включениями типа текстильных волокон и пуха.

Цель изобретения - повышение надежности уплотнения.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнение дополнительно снабжено защитным экраном, выполненным в виде стакана из немагнитного материала с отверстием в дне, примыкающего к торцовой поверхности полюсной приставки со стороны внешней среды своими стенками, причем в дне стакана выполнены лепестки расположенные под углом к валу, направленные в сторону межполюсного простран(Л

С

4j JOO Ю 00

;о

00

ства, размещенные с возможностью касания слоя магнитной жидкости.

Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемое решение отличается от прототипа наличием экрана с расположенными под углом к валу лепестками, направленными в сторону межполюсного пространства и размещенными с возможностью касания слоя магнитной жидкости.

Применение экрана предлагаемой конструкции в магнитожидкостном уплотнении позволяет уменьшить загрязнение магнитной жидкости пылевыми включениями, обеспечить сохранение ее свойств втечение более длительного времени и в целом повысить надежность магнитожидкостного уплотнения.

Конструкция уплотнения представлена на фиг.1, 2, 3.

На фиг.1 изображена предлагаемая конструкция магнитожидкостного уплотнения в осевом сечении; на фиг.2 - сечение рабочей части лепестка и слоя магнитной жидкости; на фиг.З - общий вид экрана.

Уплотнение содержит кольцевой магнит 1, полюсные приставки 2, охватывающие -уплотняемый вал 3, размещенную между ними магнитную жидкость 4 и расположенный в торцовой плоскости с пыльной стороны экран 5 с лепестками 6, касающимися своим срезом поверхностного слоя магнитной жидкости. Защитный экран 5 выполнен в виде стакана из немагнитного материала с отверстием в дне. Часть стенки образуют лепестки 6, края которых отогнутых внутрь в сторону полюсных приставок под углом к валу 3,

Поверхность слоя магнитной жидкости 4 не изменяет своего положения в течение

длительного времени благодаря наличию ее резерва в межполюсном пространстве между полюсными приставками 2.

При вращении вала 3 запыленный слой магнитной жидкости 4 перемещается вместе с поверхностью вала 3 и встречается с поверхностью лепестка 6. Осевшая на магнитной жидкости пыль и другие загрязнения

у задерживаются на нем. По мере накопления пылевые загрязнения скапливаются на поверхности лепестка, окомковываются, отделяются от слоя магнитной жидкости и по его наклонной поверхности перемещаются

в сторону, удаляясь от полюсной приставки. Поскольку перемещение образовавшихся комков происходит медленно, магнитная жидкость под действием градиентного магнитного поля успевает отделиться от окомкованной пыли и возвратиться в слой жидкости 4 в зазоре между валом 3 и полюсной приставкой 2. Кроме того, образующийся вокруг вращающегося вала кольцевой воздушный поток, встречаясь с расположенными под углом лепестками, обеспечивает отбрасывание взвешенных в воздухе частиц пыли в сторону от уплотнения, что также обеспечивает уменьшение загрязнения магнитной жидкости.

Предлагаемая конструкция уплотнения позволяет повысить ресурс работы и надежность уплотнения. Особенно эффективно применение таких конструкций магнитожидкостных уплотнений в условиях повышенной запыленности, например в текстильной промышленности, где уплотнения загрязняются текстильными волокнами и пухом.

Сущность изобретения: полюсные приставки кольцевого магнита охватывают вал. Межполюсное пространство и рабочие зазоры заполнены магнитной жидкостью. Защитный экран выполнен в виде стакана из немагнитного материала с отверстием в дне, примыкающего к торцевой поверхности приставки со стороны внешней среды стенками. В дне стакана выполнены лепестки, расположенные под углом к валу, направленные в сторону межполюсного пространства и размещенные с возможностью касания слоя магнитной жидкости. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения 1. Магнитожидкостное уплотнение, содержащее кольцевой магнит с полюсными приставками, охватывающими вал, и магнитную жидкость в межполюсном пространстве и рабочих зазорах, отличающееся тем, что оно снабжено защитным экраном, выполненным в виде стакана из немагнитного материала с отверстием в дне, примыкающего к торцевой поверхности полюсной приставки со стороны внешней среды своими стенками.

Фиг. 4

Фиг. 2