Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работающими в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала .за счет введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль «запирающего клина. .Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты: 1 - установленный на валу 5 и 2 - установленный п корпусе 6, с примыкающи- .1и к их торнам шайбами 3 и 4.из немагнитного материала. Магниты установлены напротив друг друга и направлены навстречу одноименными полюсами. В зазоре между MarHHja.Mu. запо.пк нним магнитной жид .костью, пометен нс.магпитный плавающий элемент 7, обра.чующнй равномерный зазор с поверхностями магнитов. Профиль поверхностей магнитов, обращенных друг к другу, выполнен по форме эволюты элемента. Шайбы 4 выполнены с выступами 9. При высоких скоростях врап1ения пала плавающий немагнитный элсмеиг 7 уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора. При повыщении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости, уменьшая зазор между ним и магнитами, срабатывая , как клапан, повыщая сопротивление перепаду давления. I ил. с $ 1C ч 00 ел оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5g 4 F 16 J 15 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н автоескомм свидктельствм о 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3883231/22-08 (22) 11.01.85 (46) 23.12.86. Бюл. № 47 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт по переработке газа (72) А. М, Пеленицын, М. А. Клюкин, П. С. Кунина и Г. 3. Бучнн (53) 62-762 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 875152, кл. F 16 J 15/40, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1079944. кл. F 16 J 15/40, 1983. (54) ВЪ1СОКОСКОРОСТНОЕ МАГНИТНОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работающими в условиях перепада давления. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала.за счет введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизирован„„SU„„1278530 ными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль «запирающего клина». . Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты: 1 — установленный на валу 5 н 2— установленный в корпусе 6, с примыкающими к их торцам шайбами 3 н 4.нз немагннтIIol0 материала. Магниты установлены напротив друг друг» и направлены навстречу одноименными илюсамн. В зазоре между магннтамп, запол1н иным магнитной жидкостью, помснц II tl(ìап нтный плавающий элемент 7, образукнций равномерный зазор с поверхностями магнитов. Профиль поверхностей магнитов, обрапгснных друг к другу, выполнен по форме эволюты элемента, Шайбы 4 выполнены с выступами 9. Прн высоких скоростях вращсния вала плавающий нем а гн итный зле Mcsl 7 уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в цсILTpl. изора. Прн повышении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости, уменьшая зазор между ним H магнитами, срабатывая, как клапан, повышая сопротивление перепаду давления. 1 нл.

1278530 сирующего звена

Формула изобретения

Составитель А, Бельцова

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретениА и открытиА

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор О. Головач

Заказ 6815/3 I

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работающими в условиях перепада давления.

Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала путем введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль запирающего клина.

На чертеже показано уплотнение, разрез.

Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты и 2 с примыкающими к их торцам шайбами 3 и 4 из немагнитного материала, причем магнит 1 установлен на валу 5, а магнит 2 — в корпусе 6. Магниты установлены один напротив другого и направлены навстречу одноименными полюсами.

Силовые магнитные линии магнитов 1 и 2, подчиняясь эффекту отталкивания, располагаются почти параллельно рабочим поверхностям, поэтому цепочечные агрегаты феррочастиц в магнитной жидкости, помещенной между магнитами, строятся вдоль поверхностей зазора. В центре зазора образуется зона с пониженной напряженностью магнитного поля, имеющая форму эволюты эллипса и зоны с повышенной напряженностью по краям. Используя эффекты вытеснения в магнитной жидкости немагнитного тела в направлении уменьшения напряженности и втягивания самой магнитной жидкости в направлении увеличения, в зону с меньшей напряженностью помещен плавающий в зазоре кольцевой немагнитный элемент 7, не касающийся поверхностей кольцевых магнитов l и 2. Зазор 8 между поверхностями магнитов 1 и 2 и немагнитным элементом 7 составляет 0,3 — 0,6.

Профиль поверхностей магнитов 1 и 2 и немагнитного элемента 7 повторяют направление изгибов магнитных силовых линий, также образуя форму эволюты эллипса.

Шайбы 4 выполнены с выступами 9; обхватывающими торцовые поверхности шайб 3.

Уйлотнение работает следующим образом.

Общая масса магнитной жидкости в зазоре 8 между кольцевыми магнитами 1 и разделяется на две кольцевые зоны, каждая из которых стабилизирована относительно своего магнита. Скользящий контакт при врац.енин вала 5 одной зоны относительно другой осуществляется по поверхности немагнитного элемента 7 и далее по плоскости, разделяющей эти зоны, не нарушая структуру цепочек феррочастиц в каждой из зон при высоких рабочих скоростях (V ) 20 м/с).

Таким образом, при высоких рабочих скоростях плавающий немагнитный элемент уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора, 5 выполняя функцию промежуточного компенПри повышении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости, в результате чего зазор между его поверхностью магнитов уменьшается, наблюдается эффект запирающего клина, элемент срабатывает как клапан, сопротивление системы перепаду давления повышается.

Шайбы 3 и 4 служат препятствием выдавливанию магнитной жидкости центробежными силами из пространства между магнитами 1 и 2.

Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее кольцевые постоянные магниты, установленные в корпусе ина валу напротив друг друга, ориентированные одноименными полюсами и образующие зазор, заполненный магнитной жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала, поверхности магнитов, обращенные друг к другу, выполнены в сечении по форме части эволюты эллипса, а между ними размещен плавающий элемент из немагнитного материала, поверхности которого выполнены соответствующими поверхностям магнитов, к которым он обращен, при этом по торцовым поверхностям магнитов установлены немагнитные шайбы, причем шайбы одного из магнитов выполнены с выступами, обхватывающими шайбы дру гого магнита.