Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1993 года по МПК F16J15/40 

Изобретение г-, носится к уплотнитель- ной технике и может быть использовано во отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды.

Целью изобретения является обеспечение работоспособности указанного МЖУ при радиальном биении вала.

На фиг.1 показан первый вариант МЖУ, в котором магнитный узел выполнен в виде двух постоянных магнитов с полюсными наконечниками; на фиг. 2 - второй вариант МЖУ, в котором магнитный узел выполнен в виде одного постоянного магнита с полюсными наконечниками.

МЖУ (фиг.1) включает магнитный узел в виде постоянных магнитов 1 и 2 с полюсными наконечнйками.3,4 и 5,6, охватывающий вращающийся вал 7 из магнитного материала и установленный в корпусе 8 из немагнитного материала, подшипник скольжения в виде двух колец 9 и 10 из антифрикционного материала, установленных между полюсными наконечниками магнитного узла, и ФЖ 11 е уплотняемых зазорах. Постоянные магниты 1 и 2 с полюсными наконечниками установлены в обойме 12 из немагнитного материала.

Магнитный узел установлен с возможностью радиального перемещения в корпусе 8.

Для исключения проворота магнитного узла относительно корпуса 8 в последнем выполнены радиальные пазы, в которые входят выступы а и б обоймы 12.

Для создания неравномерного магнитного поля в рабочих зазорах 6 и 62 на полюсных наконечниках со стороны вала 7 выполнены кольцевые канавки.

Для создания неравномерного магнитного поля в зоне стыка торцовых поверхностей корпуса 8 и полюсных наконечников 4 и 5 со стороны корпуса 8 указанные полюсные наконечники выполнены в виде соосных колец 4а, 46 и 5а, 56 с образованием радиальных рабочих зазоров дз и 6ц между ними, заполненных ФЖ 11.

&

СО

о о

00

МЖУ (фиг.2) отличается от первого тем, что его магнитный узел выполнен в виде одного постоянного магнита 1 с полюсными наконечниками 3 и 4, при этом оба полюсных наконечника примыкают к торцовым поверхностям корпуса 8 и выполнены в виде соосных колец За, 36 и 4а, 46 с образованием рабочих зазоров бз и Л между ними, заполненных ФЖ 11,

В МЖУ по варианту 1 (фиг.1) постоянные магниты с полюсными наконечниками, вал 7 и ФЖ 11 в уплотняемых зазорах образуют замкнутые магнитные цепи, соответствующие потокам Ф1 и Фг на чертеже.

Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ФЖ 11с полем постоянных магнитов, препятствует вытеканию ФЖ из зазоров 5i и 3z между магнитным узлом и валом 7, а также из торцовых стыков между корпусом 8 и полюсными наконечниками 4 и 5. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик ФЖ, индукции в зазорах di-de и пропорционально неравномерности магнитного поля в зоне указанных зазоров.

По зазорам 5i и дг между магнитным узлом и валом 7 осуществлено подвижное соединение, передающее вращательное движение вала,

По торцовым зазорам между магнитным узлом и корпусом 8 осуществлено также подвижное соединение, передающее радиальные перемещения магнитного узла вместе с уплотняемым валом. При этом при воздействии перепада давления А Р магнитный узел прижимается в правой на фиг.1 опорной поверхности корпуса 8, образуя торцовое уплотнение между указанной поверхностью и полюсным наконечником 5. Так как полюсный наконечник 5 выполнен в виде колец 5а и 56 с рабочим зазором да, между ними, то ФЖ под действием неравномерного магнитного поля в зоне зазора 6ч принудительно заполняет все микрощели в торцовом уплотнении, обеспечивая надежную его герметичность и полужидкост- - ный режим трения в торцовом уплотнении при радиальном перемещении магнитного

узла относительно корпуса 8. -Последнее позволяет предельно уменьшить потери на трение на радиальное перемещение магнитного узла относительно корпуса.

МЖУ по варианту 2 (фиг.2) работает аналогичным образом. по зазору di междумагнитным узлом и валом 7 осуществлено подвижное соединение, передающее вращательное движение вала.

По торцовым зазорам между магнитным узлом и корпусом.8 осуществлено также подвижное соединение, передающее радиальные перемещения магнитного узла вместе с уплотняемым валом.

Технико-экономический эффект предложенного технического решения в срав- нении с прототипом заключается в обеспечении работоспособности последнего при радиальном биении вала. Это стало

возможным вследствие установки магнитного узла с возможностью радиального перемещения в корпусе, а также выполнения полюсных наконечников, примыкающих к торцовым поверхностям корпуса, в виде соосных колец с образованием радиальных рабочих зазоров между ними, заполненных ФЖ

В прототипе магнитный узел не имеет возможности радиального перемещения в

корпусе. Поэтому прототип неработоспособен при биении вала, большем величины зазора между магнитным узлом и валом.

Формула изобретения Магнитожидкостное уплотнение, содержащее магнитный узел в виде одного или двух постоянных магнитов с полюсными наконечниками, охватывающий вращающийся вал и установленный в корпусе из кемагнит- ного материала, ферромагнитную жидкость в уплотняемых зазорах и подшипник скольжения, отличаю-щееся тем, что магнитный узел установлен в корпусе с возможностью радиального перемещения, а полюсные наконечники со стороны торцовых поверхностей корпуса выполнены в виде соосных колец с образованием радиальных рабочих зазоров между ними.

. «

Использование: для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды. Сущность изобретения: магнитный узел в виде одного или двух постоянных магнитов с полюсными наконечниками охватывает вал и установлен в корпусе из немагнитного материала. Уплотняемые зазоры заполнены ферро- магнитной жидкостью. Магнитный узел установлен в корпусе с возможностью радиального перемещения. Полюсные наконечники со стороны торцевых поверхностей корпуса выполнены в виде соосных колец с образованием радиальных рабочих зазоров между ними. 2 ил.