Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1980 года по МПК F16J15/40 F16J15/43 

Изобретение относится к машиностроению и может использоваться во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращаюишхся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды с повышенным перепадом давления. Известны магнитожидкостные уплотнения вращающихся валов, предназначенные для герметизации газовых и жидкостных сред с повышенным перепадом давления, состоящие из кольцевых постоянных магнитов с полюсными наконечниками. Магнитная жидкость, омывая вал, находится в полости, образованной кольцевым магнитом и полюсными наконечниками Неоднородное магнитное поле (градиент поля) создается за счет канавок или на валу,, или па полюсных наконечниках 1. Известно также уплотнение, содержащее ряд кольцевых постоянных магнитов, намагниченных встречно, с полюсными наконечниками, об разующие замкнутые полости под магнитную жидкость, омьшающую варщающийся вал, и корпус из немагнитного материала, охватъшающий постоянные магниты снаружи 2, Подобная констру1сция имеет завышенные размеры постояннрлх магнитов и уплотнения в целом, а также ограничивает выбор материалов для изготовления постоянных магнитов, так как в ней невозможно произвести намагничивание их в сборе с полюсными наконечниками. Изъестко, что при намагничива ши постоянных магш;тов с полюсными наконечниками (с арматурой) они развивают больший магнитный поток (индг-кцию) в сравнении с намагничиванием их без полюсных наконечников (без арматуры). Поэтему для обеспечения требуемой в зазоре между полюсными иаконечникадет и вращающимся валом магниты имеют завышенные размеры, что приводит и к завышению размеров всего уплотнения. Для уменьшения разниць магнитного потока, развиваемого постоянными магнитами, при намагничивании их отдельно и совместно с полюсными наконечниками, они изготавливаются из материалов, кривая размагнич1 вания которых практически совмещается с характеристикой их магнитного возврата. К таким материалам от- носятся феррит бария различных марок. Применение в таком уплотнении магнитов из литых магнитотвердых материалов, кривая размагничивания которых не совпадает с характеристикой их магнитного возврата, практически не имеет смысла. Другим недостатком указанного уплотнения является невысокий компенсируемый перепад давления вследствие незначительного градиента паля в зоне середины внутренних полюсных наконечников между двумя встречно намагниченными магнитами. . Цель изобретения - уменьшение габаритов ртлотнения, расширение номенклатуры применяемых материалов для изготовления постоянных магнитов, а также расширение диапазона давления, удерживаемого на уплотнении. Поставленная цель достигается тем, что в двухрядном уплотнении внешние полюсные наконечники соединены между собой. Во внутреннем полюсном наконечнике со стороны вравдающегося вала образована канавка. На фиг. .1 показано предлагаемое двухрядное магнитожидкостное уплотаение; на фиг.2 приспособление для намагничивания постоянных магнитов уплотнения в сборке с полюсными наконечниками. Магнитожидкостное уплотнение включает два встречно намагниченных постоянных магнита 1 и 2 и полюсные наконечники 3, 4 и 5, образующие замкнутые полости 6 под магнитную жидкость 7, омьшающую вращающийся вал 8. На поверхности полюсных наконечников со стороны вращающегося вала 8 вьшолнены канавки для создания градиента поля. Внешние полюсные наконечники 3 и 4 соединены между 1Х1бой, а во внутреннем полюсном наконечнике 5 со стороны вращающегося вала 8 вьшолнена канавка 9. Для намагничивания постоянных магнитов совместно с их полюсными наконечишками последние в сборе устанавливаются в приспособление, выполненное в виде электро магнита так, что между его полюсами, с одной стороны, устанавливается внешшш полюсньп наконечник 4, а с другой -внутренний полюс1НЫЙ наконечник 5. Намагничивание магнитов 1 и 3 происходит через их полюсные наконечПредлагаемая конструкция уплотнения позволяет изготавливать магниты из литых маг:штотвердых материалов, магнитные характе;ристики которых по индукции в 3-4 раза превосходят аналогичные характеристики ферритов бария, применяемых для изготовления магнитов в известном изобретении, что приводит к существенному уменьшению размеров постоянных магнитов и всего уплотнения Постоянный магнит 1, его полюсные наконечники 3 и 5, полость 6 и вал 8 образуют . одну замкнутую магнитную цепь, а магнит 2 вместе с его полюсныгти наконечниками 4 и 5, др)той полостью 6 и галом 8 - вторую замкнутую магнитную день. Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия магнитной жидкости 7 с полем постоянных магнитов 1 и 2, препятствует вытеканию жидкости под действием перепада давления. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости, индукции в зазоре между полюсными наконечниками и валом и пропорциональна градиенту магнитной индукции (магнитного поля) в аксиальном направлении. Проточка 9 во внутреннем полюсном наконечнике 5 образует дополнительную замкнутую полость под магнитную жидкость 7 и увеличивает градиент магнитной индукции (магнитного поля) в направлении толщины полюсного наконечника 5 и вместе с зтим удерживаемый на уплотнении перепад давления практически в тех же размерах уплотнения. Соединение внешних полюсных наконечнико и 4 позволяет намагничивать постоянные млгниты 1 и 2 в сборе с их полюсными наконечниками. Последнее приводит к увеличению магитной индукции в зазоре между полюсными наконечниками и валом в сравнении с намагничиванием магнитов отдельно от их полюсных наконечников особенно при изготовлении из литых магнитотвердых материалов, кривая размагничивания которых не совпадает с харшстеристикой их магнитного, возврата. В конечном итоге это приводит к уменьшению размеров постоянных магнитов и уплотнения в целом, а также расширяет номенклатуру применяемых материалов для изготовления магнитов. Изобретение позволяет намагничивать постоянные магниты в сборе с их полюсными наконечниками и увеличивать градиент магнитной индукции (магнитного поля) в направлении толщины внутреннего полюсного наконечника. Это уменьшает размеры постоянных магнитов и уплотнения в целом, расширяет номенклатуру применяемых материалов для изготовления постоянных магнитов и увеличивает удерн живаемый на уплотнении перепад давления. Формула изобретения 1. Маг1штожкдкостное уплотнение, содержащее два встерчно намагниченных постоянных магнита с полюсными наконечниками, образующие замкнутые полости под магнитную жидкость, омьшающую вращающийся вал, отличающееся тем, что, с целью сокращения габаритов -и расширения номенклатуры материалов магнитов, в нем внешние полюсные наконечники соедашены между собой.