Магнитно-жидкостное уплотнение Советский патент 1983 года по МПК F16J15/40 

(54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

1

Изобретение относится к уплотнительной технике, в частности к магнитно-жидкостным уплотнениям подвижных соединений.

Известно магнитно-жидкостное уплотнение, в немагнитном корпусе которого установлена охватывающая уплотняемый вал магнитная система, состоящая из кольцевого постоянного магнита и примыкающих к нему полюсов, зазоры между которыми и валом заполнены магнитной уплотняющей жидкостью. Магнитный поток, образованный постоянным магнитом, замыкается по пути полюс - зазор - вал - зазор - полюс и создает градиентные силы, которые удерживают магнитную жидкость в рабочих зазорах, обеспечивая герметизацию системы 1 .

Однако данное уплотнение не может использоваться для герметизации валов, выполненных из немагнитного .материала.

Известно магнитно-жидкостное уплотнение для немагнитного вала, в котором магнитное поле локализуется в кольцевом зазоре между магнитными полюсами, примыкающими к немагнитному валу 2.

Недостатком этого уплотнения является низкая эффективность использования магнита, так как градиентные силы, удерживающие магнитную жидкость в рабочем зазоре, создаются потоком рассеяния, величина которого значительно меньше основного потока, вследствие чего уменьшается ве,П1чина удерживаемого перепада давлений.

Цель изобретения - увеличение удерживаемого перепада дав,1ений.

Поставленная цель достигается тем, что уплотнение снабжено охватывающим магнитную систему магнитопроводом, который выполнен в виде установленной концентрично магниту и отделенной от него немагнитной проставкой втулки из магнитомягкого ма15 териала и примыкающих к ее торцам полюсных наконечников, образующих с полюсами магнитной системы и ва,лом дополните,:1ьные рабочие зазоры.

На чертеже изображено уплотнение.

В корпусе 1 установлены охватывающая немагнитный уплотняемый вал 2 магнитная система, состоящая из кольцевого постоянного магнита 3 и примыкающих к нему полюсов 4, которые образуют с валом заполненный .магнитной жидкостью рабочий зазор 5,

и магнитопровод, состоящий из установленной концентрично магниту и отделенной от него немагнитной проставкой б втулки 7 из магнитомягкого материала и примыкающих к ее торцам полюсных наконечников 8, образующих с полюсами магнитной системы и валом дополнительные рабочие зазоры 9.

Уплотнение работает следующим образом.

Часть создаваемого магнитом магнитного потока, замыкаясь по полюсам магнитной системы, создает между ними герметичную пробку из магнитной жидкости, а другая часть магнитного потока, замыкаясь через полюса магнитной системы и полюсные наконечники магнитопровода, создает герметичные пробки из магнитной жидкости в дополнительных зазорах. Под действие.м перепада давлений магнитная жидкость выталкивается из зазоров, однако под действием магнитных сил, пропорциональных градиенту магнитного поля, действующе.му в осевом направлении, магнитная жидкость удерживается в зазорах при неподвижном и вращающемся вале, обеспечивая таким образом герметизацию системы в целом.

Таки.м образом, наличие в предлагаемом уплотнении дополнительных рабочих зазоров повыщает эффективность использования магнита, вследствие чего увеличивается величину удерживаемого перепада давлений.

/

Формула изобретения

Магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее охватывающую выполненный из немагнитного материала уплотняемый вал

магнитную систему, состоящую из кольцевого постоянного магнита и примьгкающих к нему полюсов, образующих с валом заполненный магнитной жидкостью рабочий зазор, отличающееся тем, что, с целью увеличения удерживаемого перепада давлений, уплотнение снабжено охватывающим магнитную систему магнитопроводом, который выполнен в виде установленной концентрично магниту и отделенной от него немагнитной проставкой втулки из магнитомягкого

материала и примыкающих к ее торцам полюсных наконечников, образующих с полюсами магнитной системы и валом дополнительные рабочие зазоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Фертман В. Е. Магнитные жидкости - естественная конвекция и теплооб.мен. Минск, «Наука и техника, 1978, с. 55, рис. 21 б.