Уплотнительное устройство Советский патент 1981 года по МПК F16J15/24 

(54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к машино.строению и может быть использовано . в машинах и агрегатах для уплотнения зазоров между деталями машин, имеющих относительное движение.

Известно уплотнительное устройство , содержащее источник магнитного поля, охватываюпдай кольцевую уплотнительную камеру, в которой находятся ферромагнитные частицы, заключенные в эластичный кожух, например, из резины. Взаимодействуя с магнитным полем, ферромагнитные частицы прижимают эластичный кожух к поверхности вала или штока, за счет чего создается уплотнение Q .

Однако данное устройство является конструктивно сложным, так как трудн заключить ферромагнитные частищл в герметичный эластичный кожух, кроме того, оно не может быть применено при высоких температурах(свы ) и давлениях (более 1 Кн/м) , так как при высоких температурах возможно разрушение эластичного кожуха Иг следовательно, разгерметизация уплотнения, а при высоких давлениях электромагнитные стлтл не способны создать плотный контакт, потому что они должны преодолеть

силы давления и силы упругости элаотичного кожуха. Применение этого . уплотни7;ельного устройства возможно только при невысоких скоростях относительно движущихся .детгше и машии. При скоростях более 1 м/сек наличие резинового кожуха приводит к Bospao танию коэффициента, трения, а следовательно, к большому выделению тепла,

0 за счет чего воэможно разрушение эластичного кожуха.

Известно уплотияощее устройство, содержащее чувствительную к воэдей ствшо магнитного поля уплотняощую

5 смесь, располагаемую мезвду объектами и, по крайней мере, один магнит,предназначенный для намагничивания уплотняющей смеси о целью образования уплотнительного пояса между,объектами.

0 Уплотнякпоая смесь представляем собой сыпучий материал в ненамагниченном состоянии и упрочняется под воздействием магнитного поля i .

К недостаткам данного устройства

5 относятся низкие температура и давление уплотняемой среды . Эти недостатки обусловлены наличием- неравномерного градиента магнитного поля в уплотняемом зазоре(отсутствуют полюсные проставки),а следовательно,иерав0

номерным по радиусу уплотнительным поясом ферромагнитной смеси. Более плотной и прочной намагниченная смесь будет у полюсов магнита, а возле уплотняемого вала или штока менее плотной, поэтому при повышенном давлении возможна утечка среды. Высокая температура уплотняемой среды приводит к отрицательному эффекту. Кроме того, недостатком конструкции этого уплотнения является его сложность - для создания больших напряженностей необходима установка целого ряда магнитов и полюсных наконечников, что затрудняет как изготов-. ление устройства, так и его обслуживание.

Цель изобретения - упрощение конструкции и увеличение диапазона рабочих давления и температуры уплотнительных устройств, содержащих источник электромагнитного поля, охватывающий немагнитную уплотнительную камеру, заполненную сыпучей ферромагнитной композицией, которая под воздействием магнитного поля уплотняет пространство между стенками камеры и валом или штоком маииины.

Поставленная цель достигается тем что немагнитная уплотнительная камера выполняется в виде сочленения полых цилиндра и усеченного конуса и устанавливается цилиндрической частью к полости давления, со стороны которой размещена ферромагнитная шайба с возможностью осевого перемещения в цилиндрической части уплотнительной камеры.

На чертеже схематически показано уплотнение.

Уплотнение содержит источник 1 электромагнитного поля, охватывающий немагнитную камеру 2, выполненную в виде сочленения полых цилиндра и усеченного конуса и заполненную ферромагнитной смесью 3, и фер-« ромагнитную шайбу 4.

УплотнительНое устройство работает следующим образом.

При включении источника 1 электромагнитного поля ферромагнитная смесь 3 уплотняет пространство между камерой 2 и валом 5. За счет взаимодействия с электромагнитным полем и радиального давления, создаваемого осевым движением ферромагнитной шайбы 4, втягиваемой внутрь камеры электромагнитным полем, создается надежное уплотнение между неподвижной камерой и валом или штоком машины в статическом их состоянии. При включении рабочей машины, например насоса или аппарата, давление рабочей среды возрастает и перемещает ферромагнитную шайбу 4 в осевом направлении. Перемещаясь в осевом направлении, ферромагнитная шайба снижает ферромагнитную смесь, в которой за счет конической части камеры 2 создается радиальное усилие, прижиманмцее ее к уплотняемому валу (штоку) машины. Чем выше давление рабочей среды, тем плотнее контакт между ферромагнитной смесью и валом (штоком) машины. Таким образом, создается надежное уплотнение между относительно движущимися деталями машин даже при высоких температурах вплоть до критической температу1жз ферромагнитной смеси (точка Кюри

Формула изобретения

УплотНительное устройство, содержащее источник электромагнитного поля, охватывающий немагнитную уплотнительную камеру, заполненную сьтучей ферромагнитной композицией, которая под воздействием магнитного поля уплотняет пространство между стенками камеры и валом или штоком машины, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения диапазона рабочих давления и температуры, немагнитная уплотнительная камера выполнена в виде сочленения полых цилиндра и усеченного конуса и установлена цилиндрической частью к полости давления, со стороны которой размещена ферромагнитная шайба с возможностью осевого перемещения в цилиндрической части уплотнительной камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Патент США 3814443, кл. 277-80, опублик. 1976.