Магнитожидкостное уплотнение Советский патент 1981 года по МПК F16J15/40 F16J15/43 

.(54) МАГНИТНОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к уплотнитель ной технике, может быть использовано для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкос ные среды с повышенным перепадом давления. По основному авт. св. № 69О220 магнитножидкостное уплотнение, содер-, жашее, по меньшей мере, два постоянных магнита, установленных на магнитопроводе кокцентрично друг относительно друга и с чередованием полярности, и магнитную жидкость, омывающую врашаю шййся вал, на которс л выполнены торцовые канавки ij. Однако уплотнению присущи недостат кн такие как низкая технопогичность, недостаточная надежность, значительная масса. Первые два недостатка вызваны тем, что указанная конструкция уштотнения . разработана без выполнения требований агрегатирования, т.е. уппотнение выполнено не в виде независимого агрегата. и устанавливаемого в законченном виде в изделие. По этой же причине в таком уплотнении вал вместе с буртом должен быть целиком выполнен из ферромагнитного материала, с большой плотностью, что в ряде случает ведет к завышению массы всего уплотнения. Кроме того, в изделиях, где использовано указанное уплотнение, для восприятия осевых усилий от перепада давления должен быть подшипник. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей, повышение надежности и технологичности уплотнения, а также уменьшение его массы. Поставленная цель достигается тем, что магнитножндкостное уппотнение выполнено в виде упорного подшипника, на одном из колец которого по обе стороны от теп качения соосно с валом установлены постоянные магниты, причем одно кольцо, првймушественно с постоянными магнитами, закреплено в корпусе, а дру-гре - на вращаю1цемся валу. Каждый постоянный магнит снабжен полюсным наконечником. Копьиевые канавки выполнены преимущественно на полюсных наконечйиках. На чертеже приведена конструкция уппотнения. Уплотнение выпопнено в виде упорного подшипника и включает в себя два копь ца 1 и 2 из ферромагнитного материала с телами качения - шариками 3 между ними. Шарики 3 размещены в сепараторе 4 из немагнитного материала. Кольцо 1 закреплено в корпусе 5, а другое копьUO 2 - на вращающек ся вапу 6. На кольце 1 соосно с валом установлены постоянные магниты 7 и 8 с полюсными наконечниками 9 и 10, на которых выполнены кольцевые канавки для создания неравномерного магнитного поля (градиента поля). ГЗозможно выполнение канавок и на кольце 2, однако, предпочтительней выполне те их на полюсных наконечниках., вследствие закапки обогсх колец До большой твердости для придания им износоустойчивости . Торцовые стыки между кольцом 1, ма китами 7 и 8 и полюсными наконечниками 9 и 1О уплотняются с кольцами И и 12 из немагнитного материала, устанав ливаемыми по сопрягаемым поверхностям на клей - герметик. Торцовой зазор межд полюсными наконечниками 9 и 10 и коль цом 2 заправлен магнитной жидкостью 1 Возможна также конструкция уплотнения с -гелами качения между кольцами 1 и 2 в виде роликов. Уплотнение собирается отдельно от корпуса И и врашаюшегося вала 6. От дельно оно регулируется, подвергается обкатке и контрольным испытаниям. Затем без разборки одно его кольцо 1 закрепляется в корпусе 5, а другое - 2 - на валу 6. Магниты 7 и 8 с полюсными наконечниками 9 и 10, торцовой зазор и кольца 1 и 2 образуют замкнутую магнитную цепь. Магнитная сипа, возникаю - гцая в результате взаимодействия магнитной жидкости 13с попем постоянных магнитов 7 и 8, препятствует вытеканию магнитной . жидкости 1 3 шп действием перепада давления. Величина этой силы зависит от магнитных характеристик жидкости 13, индукции в торцовом заг- 8 3 ,4 зоре и пропорциональна градиенту магнитного поля в поперечном направлении. Магнитная сила не только препятствует вытеканию жидкости, но и стремится притянуть кольцо 2 с валом 6 к корпусу 5 (кольцу 1), компенсируя тем самым . усилие от перепада давления в случае, если избыточное давление будет со стороны копыш 1 , При избыточном давлении со стороны кольца 2 уплотнение совмещает в себе функции и уплотнения я ynojjшэго подшипника. Конструкция уплотнения выполнена в виде независимого агрегата позволяющего совместить в себе функции и уплотнения и упорного подшипника. Выполнение агрегата в виде независимого агрегата, в свою очередь, позволяет повысить его надежность, и технологичность а также выполнить вал из материалов с небольшой плотностью, например алюминиевых сплавов и титана. Последнее приаодит к уменьшению массы всего уплотнения. Формула изобретения 1.МагнитпожидкостНое уплотнение по авт. св. № 690220, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, повышения надежности и технологичности, а также уменьшения массы, оно выполнено в ввде упорного подшипника, на одном из колец которого по обе стороны от тел качения соосно с валом установлены постоянные магниты, причем одно кольцо, преимущественно с постоянными магнитами, закреплено в корпусе, а другое - на вращаюшемся валу. 2.Уплотнение по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждый постоянный магнит снабжен полюсным наконечником. 3 . Уплотнение по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что кольцевые канавки выполнены преимушественно на полюсных наконечниках. №точники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2594412/25-08,кл.Р1бП5/40, 1978.