Магнитно-жидкостное уплотнение Советский патент 1982 года по МПК F16J15/43 

(5) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Изобретение относится к машинд строению, в частности к уплотнительной технике, и может быть использовано для уплотнений вращающихся валов аппаратов, находящихся под вакуумом или избыточным давлением в химической промышленности, а также в ины;б областях народного хозяйства.

Известно комбинированное уплотнен ние, состоящее из уплотнения статического действия (кольцевого уплотнения с кольцевыми цилиндрическими канавками) и магнитно-жидкостного уплотнения. В этом уплотнении вал выполнен из двух половинок таким образом, что часть его имеет немагнитные свойства. В этом случае в зоне немагнитной части вала удается разместить кольцевой магнит, расположенный таким образом, что один из его полюсов касается полости корпуса , заполненной ферромагнитной жидкостью. Постоянный магнит создает магнитный поток, который проходит через полость с ферромагнитной жидкостью и корпус из магнитного материала. При действии на уплотнение перепада давления, магнитная жидкость удерживается от выдавливания из уплотняемого зазора за счет магнитной силы, возникающей при взаимодействии ферромагнитной жидкости с полем магнита. Величина удерживаемо10го перепада давления пропорциональна напряженности магнитного поля в осевом направлении и магнитной проницаемости ферромагнитной жидкости, т.е. с увеличением магнитного потока

IS в зазоре уплотнения возрастает компенсируемое уплотнением давлениеГП

Недостатком данного уплотнения является то, что перепад давления, компенсируемый таким уплотнением,

JO крайне мал, а также выполнение вала составным из двух частей, одна из которых обладает немагнитными свойствами, весьма затруднено. 39 Цель изобретения - повышение компенсируемого перепада давления. Указанная цель достигается тем, что магнитно-жидкостное уплотнение выполняют путем установки на немагнитном валу магнитной системы, включающей постоянный магнит. Магнитная система выполнена с кольцевыми полюсными приставками, установлен ными жестко на валу и с зазором по корпусу, при этом на внешней поверхности приставки, первой по ходу утеч ки, выполнены кольцевые канавки, а на другой - винтовая нарезка. На чертеже изображено предлагаемое уплотнение, продольный разрез. На немагнитном валу 1 установлены жестко и герметично кольцевой магнит 2 и полюсные приставки 3 и 4. На поверхности 5 полюсной приставки выполнены винтовые канавки, на поверхности 6 другой полюсной приставки вы полнены кольцевые-канавки. Корпус 7 является элементом магнитной цепи, выполнен из магнитного материала и совместно с магнитом образует замкну тую полость 8 под магнитную жидкость Уплотнение работает следующим образом. Магнит 2 создает постоянный маг ни ный поток, который проходит через по люсные приставки 3 и «, корпус 7 и полость В с магнитной жидкостью. Фер ромагнитная жидкость удерживается от выдавливания под действием перепада давления за счет магнитной силы и гидродинаму1Ческой силы, которую создают винтовые канавки полюсной приставки 3. t Установка полюсных приставок и магнита на уплотняемом валу, в случае выполнения последнего из немагнитного материала, позволяет существенно увеличить компенсируемое уплотнением давление за счет создания с помощью кольцевых и винтовых канавок неравномерного магнитного поля в рабочем зазоре уплотнения, увеличивающего магнитную силу, действующую на феррожидкостной уплотнитель. Кроме того, наличие винтовых канавок на одной из полюсных приставок способствует созданию при вращении приставок вала дополнительных гидродинамических сил, направленных против действующего перепада давления. Формула изобретения Магнитно-жидкостное уплотнение с установленной на валу магнитной системой, включающей постоянный магнит, отличающееся тем, что, с целью повышения компенсируемого перепада давления, магнитная система выполнена с кольцевыми полюсными приставками, установленными жестко на валу и с зазором по корпусу,при этом на внешней поверхности приставки, первой по ходу утечки, выполнены кольцевые канавки, а на другой винтовая нарезка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Васильцов Э.А. Бесконтактные уплотнения. Л., Машиностроение, 197, с. 15, фиг.91.