Магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов машин и оборудования. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала за счет улучшения теплоотвода от манжеты. Между полюсными наконечниками 2 и 3 постоянного магнита 1 установлена манжета 4. На полюсных наконечниках выполнены кольцевые выступы 5 и 6, расположенные не выше их среднего диаметра, и по крайней мере на одном из полюсных наконечников выполнены каналы, соединяющие полость 8 между полюсными наконечниками, заполненную ферромагнитной жидкостью 11, с их наружной торцовой поверхностью. При вращении вала 9 ферромагнитная жидкость 11 из рабочего зазора δ<SB POS="POST">1</SB> по винтовой нарезке 10 перемещается к рабочей кромке манжеты 4, создавая в полости 8 избыточное давление, под действием которого ферромагнитная жидкость 11 по каналам 7 выходит за пределы полости 8. Под действием магнитных сил ферромагнитная жидкость возвращается в зазор δ<SB POS="POST">1</SB>. Часть жидкости 11, сброшенной при вращении с поверхности вала 9 под действием центробежных сил, удерживается выступами 5 и 6, а затем также под действием магнитных сил перемещается в рабочем зазоре. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (gg) 4 F l6 J l5 40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2l) 4345504/40-29 (22) 17.12.87 (46) 07.08.89. Ьюл, № 29 (72) Ю. О. Михалев, A. А. Антипов, В. И. Никитин, A. II. Сизов, Ю. Я. Голышев и (:. И. !ихтярь (53 ) 62- 762 (088. 8 ) (56) Пагент США № 417!8!8, кл. 277--80, ! 979. (54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УГ1ЛОТНЕНИГ (57) Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметнзации врац(ающихся валов машин и оборудования. Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала за счет улучшения теплоотвода от манжеты. Между полюсными наконечниками 2 и 3 постоянного магнита ) установлена манжета 4. На полки Hhlx HdIQHE ÷íèêàõ выполнены кольцевые

„„SU„„1499037 A 1

2 выступы 5 и 6, расположенные не вын е их среднего диаметра, и по крайней мере на одном из полюсных наконечников выполнены каналы, соединяющие полость 8 между полюсными наконечниками, заполненную ферромагнитной жидкостью 11, с их наружной торцовой поверхностью. При вращении вала

9 ферромагнитная жидкость l l из рабочего зазора б по винтовой нарезке 10 перс мегцается к рабочей кромке манжеты 4, со давая в полости 8 избыточное давление под действием которого ферромагнитнаг жидкость 11 по каналам 7 выходит за предел ы полости 8. Под действием м а гн и I ных сил ферромагнитная жидкость возврп щается в зазор 6 . Часть жидкости 11, сбро щенной при вращении с поверхности вала 9 под действием центробежных сил, удерживается выступами 5 и 6, а затем также под действием магнитных сил перемещается в рабочем зазоре. 2 ил.

1499037

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации вращающихся валов мац ин и оборудования.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при высоких скоростях нращения вала за счет улучшения теплоотвода от манжеты.

На фиг. 1 представлено уплотнение, разрез; на фиг. 2 -- графики распределения напряженности магнитного поля.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из постоянного магнита 1 с полюсными наконечниками 2 и 3, между которыми установлена манжета 4. На полюсных наконеч никах 2 и 3 выполнены кольцевые выступы

5 и 6 и равномерно по окружности каналы 7, сообщающие межполюсную полость

8 с наружной торцовой поверхностью полюсных наконечников 2 и 3. На поверхности вала 9, обращенной к полюсным наконечникам 2 и 3, выполнена винтовая нарезка 10.

Межполюсная полость 8 и зазоры между полюсными наконечниками 2 и 3 и валом 9

6 и 6z заполнены ферромагнитной жидкостью 1 !.

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.

При вращении вала 9 ферромагнитная жидкость 11 из рабочего зазора 6i по винтовой нарезке 10 перемещается к рабочей кромке манжеты 4 и в межполюсной полости 8 создается избыточное давление, под действием которого ферромагнитная жидкость 11 по каналам 7 выходит из полости 8 на торцовую поверхность полюсных наконечников 2 и 3. С торцовых поверхностей полюсных наконечников 2 и 3 под действием магнитных сил, направленных в область максимального поля, ферромагнитная жидкос1ь перемещается в рабочий зазор 6 . Таким образом, осуществляегся циркуляция ферромагнитной жидкости При вращении вала с его поверхности под действием центробежной силы сбрасывается часть ферромагнитной жидкости, которая удерживается кольцевыми выступами 5 и 6 на торцовых поверхностях полюсных наконечников 3 и 4 и затем под действием магнитной силы перемещается в рабочие зазоры 6> и 6..

Это предотвращает расход ферромагнитной жидкости.

Кольцевые выступы 5 и и выполнены на расстоянии до среднего диаметра полюсного наконечника для тоно. чтобы не возникали магнитные силы, направленные к на25

Формула изобретения

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее охватывающие вал постоянный маг3g нит с полюсными наконечниками, образующими полость под ферромагнитную жидкость, и манжету., размещенную между аолюсными наконечникми, отличаюшееся тем, что. с целью повышения надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала, 40 и» наружных торцовых поверхностях полюсных наконечников выполнены кольцевьн выступы, расположенные не выше среднего диаметра полюсных наконечников, по крайней мере на одном полюсном наконечнике

4 выполнены каналы, сообщающие полость под ферромагнитную жидкость с наружной тор— цовой поверхностью полюсного наконечника, а на поверхности вала под полюсными наконечниками выполнена винтовая нарезка для возврата ферромагнитной жидкости под

50 paoo ó КроМКу манжеты

15

20 ружной цилиндрической поверхности полюсных наконечников, так как при этом ферромагнитная жидкость не будет возвращаться в рабочие зазоры 6I и 6>. На фиг. 2 приведено распределение магнитного поля на нешней торцевой поверхности полюсного наконечника. Как следует из приведенной зависимости, имеется точка An, соответствующая провалу напряженности магнитного гголя Н.

Учитывая, что магнитная сила на единицу объема ферромагнитной жидкости Р=р, IX

Xgrad H, где рn — магнитная постоянная;

1 — — намагниченность ферромагнитной жидкости; grad H — градиент магнитного поля, то вправо и влево от Хо направление магнитной силы различно. Для того, чтобы ферромагнитная жидкость возвращалась в рабочие зазоры 6i и 62 кольцевой выступ необходимо установить до точки Хо. Координаты точки An можно найти из условия равенства длин магнитных силовых линий потоков рассеяния, выходящих из торцовой поверхности полюсного наконечника, при этом Х ) т +6,+0,5t, где rq — радиус вал a; / — высота пол юса.

Создание циркуляции ферромагнитной жидкости обеспечивает интенсивное охлаждение рабочей кромки манжеты и ферромагнитной жидкости, что позволяет уменыпить износ манжеты, а также увеличить допустимую частогу вращения вала магнитожндкостного уплотнения.

l499037

Составитель А. Ьельцова

Редактор Л. Зайцева Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 4668(32 Тираж 72! Подписное

ВН ПИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ (:(. .! (((Р

1 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугцская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Г1атент», г. Ужгород, ул Гагарина, (ьь Ol