Магнитожидкостное уплотнение вала Советский патент 1979 года по МПК F16J15/43 F04B15/04 F16J15/53 

1

Изобретение относится к магнитожидкостным уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных соединений в приводах вакуумной техники, криогенной арматуре, химическом машиностроении.

Известно магнитожидкостное уплотнение, содержащее наружное кольцо, внутри которого находится внутреннее кольцо, установленное концентрично с наружным. Внутреннее кольцо установлено с зазором относительно наружного и подвижно соединено с ним. В зазоре между кольцами установлен магнит, который прикреплен к наружному кольцу. К магниту примыкают полюсные наконечники так, что между ними и внутренним кольцом образуются зазоры, в которые увлекается магнитная жидкость 1.

Недостатком данного уплотнения является невозможность уплотнения валов с возвратно-поступательным движением, так как при выходе вала из-под уплотнения магнитная жидкость выносится вместе с валом из уплотняемой зоны и происходит разгерметизация уплотнения.

Цель изобретения - уплотнение валов и с возвратно-поступательным и вращательным движением.

Указанная цель достигается за счет того, что полюсные наконечники снабжены взаимодействующими с валом шаровыми опорами, а уплотнительный блок - эластичной оболочкой, один конец которой закреплен на блоке, а другой - на корпусе.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение. Оно состоит из кольцевого постоянного магнита I, установленного с зазором относительно вала 2. К торцовым поверхностям магнита примыкают два полюсных наконечника 3, на обращенной к валу поверхности которых выполнены кольцевые канавки. Магнит 1 с полюсными наконечниками помещен в гильзу 4 со шпонкой 5 на наружной поверхности. Полюсные наконечники 3 опираются заплечиками на щаровые опоры 6, скрепленные сепараторами 7 и удерживаемые от осевого перемещения на валу стопорными кольцами 8. Гильза 3 соединена с корпусом 9 эластичной оболочкой 10, выполненной в виде тонкостенной трубки, имеющей возможность упруго деформироваться при сжатии (складываться). Оболочка 10 крепится к корпусу с помощью накладки 11 и болтов 12. Герметичность по наружному диаметру обеспечивается эластичной оболочкой, а по валу - магнитной жидкостью, заполняющей зазор между постоянным магнитом и валом, а также, канавки полюсных наконечников. Во время работы вал вращается в шаровых опорах относительно неподвижного уплотнительного блока и обеспечивается надежное уплотнение. При наличии возвратнопоступательного перемещения вал, двигаясь вместе с уплотнительным блоком, растягивает или сжимает эластичную оболочку. При этом вал не перемещается относительно полюсных наконечников и выноса магнитной жидкости из-под них не происходит, т.е. уплотнение сохраняет герметичность. То же самое происходит и для случая комбинированного движения (вращение с возвратно-поступательным перемещением) . Применение указанного уплотнения позволяет значительно повысить герметичность узлов при комбинированном движении, их работоспособность по сравнению с другими известными типами уплотнений. Достоинством такого уплотнения является крайне низкая утечка рабочей среды, составляющая при уплотнении гелия 10 . Установка нескольких уплотнительных блоков значительно повышает надежность и срок службы уплотнения, позволяет увеличивать значение допустимого перепада давления и длину пути поступательного перемещения. Формула изобретения Магнитожидкостное уплотнение вала, выполненное в виде установленного в корпусе уплотнительного блока, включающего постоянный магнит, размещенный между полюсными наконечниками, образующими с валом полость с магнитной жидкостью, отличающееся тем, что, с целью обеспечения уп.ютнения валбв и с возвратно-поступательным и вращательным движением, полюсные наконечники снабжены взаимодействующими с валом шаровыми опорами, а уплотнительный блок - эластичной оболочкой, один конец которой закреплен на блоке, а другой - на корпусе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3620584, кл. 308-1871, 1972.