Универсальное магнитожидкостное уплотнение

 

Изобретение позволяет повысить надежность магнитожидкостного уплотнения при работе с магнитными и немагнитными валами в условиях радиальных биений вала. Магнитная система, охватывающая вал 6, выполнена в виде магнита 1 с полюсными наконечниками 2, 3. Самоустанавливающийся узел размещен в полости между наконечниками 2, 3 с возможностью радиального перемещения в ней и выполнен из двух магнитных колец 7, 8 с выступами на внутренней поверхности. Кольца 7, 8 охватывают торцовые поверхности немагнитного элемента и образуют с валом 6 и наконечниками 2, 3 рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью. Немагнитный элемент выполнен в виде конического подшипника 5 скольжения, меньшее основание к-рого обращено к валу 6. На большем основании выполнены упорные кольцевые выступы. Длина боковой поверхности выступа кольца, примыкающего к торцовой поверхности подшипника 5, выполнена соответствующей суммарной длине площадок выступов кольца, обращенных к валу 6. Подшипник 5 имеет три точки опоры в двух ортогональных направлениях и контактирует с рабочими поверхностями через слой магнитной жидкости, обеспечивая центрирование подвижного элемента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (яу F 16 3 15/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОИИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4684239/29 (22) 27.04,89 (46) 15.07,91, Бюл, N 26 (71) Ивановский сельскохозяйственный институт (72) !С.C.Øàpülrèí, В,А.Силаев. В.В.Воронов и П.Н.Назаров (53) 62-762(088.8) (56) Авторское свидетельс во СССР

М 1185944, кл. F 16 J 15/40, 1984. (54) УНИВЕРСАЛЬНОЕ МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ (57) Изобретение позволяет повысить надежность магнитожидкостного уплотнения при работе с магнитными и немагнитными валами в условиях радиальных биений вала.

Магнитная система, охватывающая вал 6, выполнена в виде магнита 1 с полюсными наконечниками 2,3. Самоустанавливающийся узел размещен в полости между наконеч- . никами 2,3 с возможностью радиального

Изобретение относится к уплотнительной технике, и предназначено для уплотнения вращающихся валов машин и механизмов, работающих в условиях повышенного перепада давления и значительных радиальных биениях вала, независимо от магнитной проницаемости материала вала.

Цель изобретения — повышение надежности уплотнения при работе его с магнитными и немагнитными валами в условиях радиальных биений вала.

На чертеже представлено уплотнение, разрез.

Уплотнение включает в себя магнитный узел, состоящий из кольцевого постоянного ма нита ", и llofIKIGHBx HBKOHeRHNKOB 2 N 3, „„ Ы„„1663289 А1 перемещения в ней и выполнен из двух магнитных колец 7,8 с выступами на внутренней поверхности. Кольца 7,8 охватывают торцовые поверхности немагнитного элемента и образуют с валом 6 и наконечниками 2,3 рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью, Немагнитный элемент выполнен в виде конического подшипника 5 скольжения, меньшее основание к-рого обращено к валу 6. На большем основании выполнены упорные кольцевые выступы. Длина боковой поверхности выступа кольца, примыкающего к торцовой поверх. ности подшипника 5, выполнена соответствующей суммарной длине площадок выступов кольца, обращенных к валу 6. Подшипник 5 имеет три точки опоры в двух ортагональных направлениях и контактирует с рабочими поверхностями через слой . магнитной жидкости, обеспечивая центрирование подвижного элемента. 1 ил.. установленных в корпусе 4, выполненный иэ О немагнитного материала. В полость, абра- (д зованную полюсными наконечниками 2 и 3, установлен с возможностью перемещения в QQ радиальном направлении конический подшипник скольжения 5. Причем, своим меньшим основанием подшипник опирае"ся на вал 6, а выступами, выполненными у большего основания — на внутренние поверхности палюсных наконечников 2 и 3. К торцовым поверхностям подшипника скольжения 5 прикреплены магнитные кольца 7 и

8, образующие с внутренними поверхностями полюсных наконечников 2 и 3 плоска-параллельный зазор с, Зубцовые зоны выполнены на внутренних поверхностях магнитных колец 7 и 8 са стороны валаби

1663289 нэ одной из деталей со стороны плоско-параллельного зазора с. Причем, длина L боковой поверхности зубца, примыкающего к торцовой поверхности подшипника сколь жения соответствует суммарной длине площадок зубцов магнитного кольца обращенных к валу. Межполюснов пространство, ограниченмое полюсными наконечниками 2 и 3, заполнено ферромагнитной жидкостью 9. С целью обеспечения подпитки рабочих зазоров а,в,в,с,с магнитной жидкостью в подшипнике скольжения 5 предусмотрен канал 10, соединяющий резервную полость, ограниченную внутренней поверхностью магнита 1 и наружной поверхностью подшипника скольжения 5, с рабочим зазором а подшипника скольжения 5.

С целью предотвращения механического контакта магнитных колец 7 и 8 с внутренмими поверхностями полюсных наконечников 2 и 3 и валом 6, зазоры относятся друг к другу следующим образом: зазор а .подшипмика скольжения 5 выполняется меньше ho сравнению с зазором в между магнитмыми кольцами 7 и 8 и валом 6. Зазор

c - между выступами подшипника скольжения 5 и внутренними поверхностями полюсHblx наконечников 2 H 3, устанавливается меньше плоско- параллельного аааора с. Зазор в прввышав величину биений вала 6 и может быть выполнен с большим запасом..

Уеютнвмие работает следующим образом..

В случае использования уплотнения для гврмвтизэций магнитного вэла, магнитный

ПОТОК ЭЭМЫКЭВТЕЯ IIOCP64CTOOM fIOheCHOFO нэкфнвчникэ 3 чврвз IlllocKo IIapannanüHûé эээфр е мэ магнитное кольцо 7, Далее маг митмый поток раздвляетеа ма дэа направления. Оемфэмфй магмитмый поток Ф1 замыкавтея через площадки зубцов магнитного кольца 7и зазор в ма вал 6. Далее через зазор э и иннирщки зубцов магнитного кольца 8, плоско-параллельный зазор с и пфлюеный наконечник 2, .

Ввиду того, что подшипник 5 и hpHMMкающив к меюу магнитные кольца 7 и 8 имеют сопряжения по комической поверхности. то ветеетвемнф, что расстояние между магнитными кольцами 7 и 8 меньше ширимы магнита 1, Это приводит к тому, чтф при использовании уплотмения с магнитным валом, возникает дополнительный магнитный

nmoa Фз,.проходящий через зазор а параллельно Оеи врещвния вала 6. Твм самым

И коети Э э рабочих эээфрэх и Обеспечивэютея

6nafotIpNITHQo условия смазки подшипмикэ екфаьжвния 5, заключающиеся в том, чтф магнитный пфток Фз проходит через зазор а параллельно оси вращения, что не приводит к разрушению образующихся в этом зазоре структур ферромагнитной жидкости при вращении вала.

Направление магнитного потока Ф2 обеспечивается разницей в магнитных проницаемостях материала подшипника скольжения 5 и ферромагнитной жидкости 9.

В случае использования уплотнения для герметизации немагнитного вала, магнитный поток, создаваемый постоянным магнитом 1 замыкается посредством полюсного наконечника 3 через зазор с иэ магнитное кольцо 7. Далее весь магнитный поток фоку5

10 сируется через боковую поверхность зубца, 15 примыкающего к торцовой поверхности подшипника скольжения 5, в рабочий зазор подшипника скольжения а. Проходит через боковую поверхность аналогичного зубца

20 магнитного кольца 8 и противоположный снижению эффективности работы уплотнения, Возникающий при этом магнитный поток Ф2 обеспечивает удержание ферромаг- . нитной жидкости 9 в обоих

35 плоско-параллельных зазорах с и в зазоре подшипника скольжения а. Таким образом, обеспечивается герметизация уплотняемой среды и наиболее оптимальные условия смазки подшипника скольжения 5.

При вращении вала 6, подшипник скольжемия 5, опирающийся на его поверхность через рабочий зазор а, отслеживает радиальные перемещения вала, обеспечивая, 45 тем самым, постоянство величины рабочих зазоров в.

С целью предотвращения влияния угловых перекосов подвижного элемента на величины рабочих зазоров в и с, и предотвращения залипания магнитных колец 7 и 8 нэ внутренние. поверхности полюсных наконечников 2 и 3, подшипник скольжения 5 снабжен выступами у большеfo основания. Причем зазор с устанавливэется минимально возможным из технических соображений. Таким образом, щцрниммик скольжения 5 имеет три точки флоры в двух ортогональных направлениях и контактирует с рабочими поверхностями через слой ферромагнитной жидкости 9, плоско-параллельный зазор с нэ полюсный; наконечник 2. Ввиду того, что весь магнитный поток проходит через боковую поверхность зубца, примыкающего к подшипнику ,25 скольжения, то длина боковой поверхности должна соответствовать суммарной длине площадок зубцов магнитного кольца, обращенных к валу. В противном случае возникнут поля рассеяния. что приведет к

Составитель А.Бельцова

Техред M,Ìîðãåíòàë .Корректор А,Осауленко.

Редактор И.Сегляник

Заказ 2250 Тираж 451 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб;, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

5 1663289 6

J обеспечивая центрирование подвижного никами рабочие зазоры, заполненные магэлемента. нитной жидкостью, отл и ча ю щееся тем, Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я что, с целью повышения надежности уплотУниверсальное магнитожидкостное уп- нения при работе с магнитными и немагнитлотнение, содержащее охватывающую вал 5 ными валами, немагнитный элемент кольцевую магнитную систему, выполнен- выполнен в виде конического подшипника ную в виде магнита с полюсными наконеч- скольжения, меньшее основание которого никами, самоустанавливающийся узел, обращено к валу, а на большем выполнены размещенный в полости между полюсными упорные кольцевые выступы, при этом длинаконечниками своэможностью радиально- 10 на боковой поверхности выступа магнитного перемещения в ней и выполненный из го кольца, примыкающего к торцовой двух магнитных колец с выступами на внут- поверхности подшипника скольжения, выренней поверхности, охватывающих торцо- . полнена соответствующей суммарной дливые поверхности немагнитного элемента, не площадок выступов магнитного кольца, образующих с валом и полюсными наконеч- 15 обращенных к валу.