PL174460B1 - Ferromagnetyczne uszczelnienie odśrodkowe wałów - Google Patents

Abstract

Ferromagnetyczne uszczelnienie odśrodkowe wałów zawierające ciecz ferromagnetyczną oraz osadzone w komorze dławnicowej dwa pierścieniowe nabiegunniki wielkrawędziowe, oddzielone osiowo spolaryzowanym magnesem trwałym, znamienne tym, że wielokrawędziowe pobocznicę nabiegunników (3) są powierzchniami stożkowymi, o kącie pochylenia takim samym jak stożkowe powierzchnie boczne kołnierza (4) usytuowane na wale (50 zaś nabiegunniki (3) od strony wewnętrznej magnesu (1) mają gniazda w których są osadzone pierścienie uszczelniające (7).

Description

Przedmiotem wynalazku jest ferromagnetyczne uszczelnienie odśrodkowe wałów w urządzeniach próżniowych zarówno cieczowych jak i gazowych, w których wały mogą mieć dowolną prędkość obrotową.

Znane z książki pt. Seals and sealing handbook The Trade Technical Press Ltd., 1985 (str. 345, rys.2) uszczelnienie ferromagnetyczne wału składa się z wirnika na którego powierzchniach bocznych znajdują się łopatki oraz z pierścienia uszczelniającego zapewniającego szczelność układu w stanie spoczynku. Zarówno wirnik z łopatkami jak i pierścień uszczelniający osadzone są sztywno na wale i osłonięte są obudową zaś przestrzeń pomiędzy obudową a wałem z wirnikiem i pierścieniem wypełniona jest cieczą. W tym przypadku efekt uszczelnienia uzyskuje się dzięki sile odśrodkowej działającej na ciecz zaporową, a wywołanej przez obracający się wraz z wałem wirnik z łopatkami. Siła ta, o ciśnieniu wyższym od ciśnienia czynnika uszczelniającego, utrzymuje stały pierścień cieczy zaporowej w przestrzeni wokół wirnika.

Opisane uszczelnienie odśrodkowe z cieczą zaporową wymaga zastosowania dodatkowych uszczelnień zabezpieczających, w celu utrzymania szczelności przy małych prędkościach obrotowych wału oraz w stanie spoczynku.

Znane z książki H.Buchtera pt. Industrial sealing technology, N.York 1979 (str. 407, rys. 7.20) uszczelnienie ferromagnetyczne wału składa się z osadzonych w komorze dławnicowej dwóch pierścieniowych nabiegunników, oddzielonych osiowo spolaryzowanym, pierścieniowym magnesem trwałym. Szczeliny zawarte pomiędzy nabiegunnikami i wykonanymi na wale wielokrawędziowymi występami są wypełnione cieczą ferromagnetyczną.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 159 632 uszczelnienie ferromagnetyczne zawiera osadzone w komorze dławnicowej dwa nabiegunniki pierścieniowe wielokrawędziowe, oddzielone osiowo spolaryzowanym magnesem trwałym. W szczelinach, po stronie wielokrawędziowej powierzchni pobocznie nabiegunników znajduje się ciecz ferromagnetyczna. W nabiegunnikach i w osadzonej poniżej nich na uszczelnionym wale tulei są wykonane, równolegle do osi wału, przestrzennie cylindryczne pierścieniowe, przesunięte promieniowo względem siebie i skojarzone wraz z powstałymi przez wykonanie tych przestrzeni ramionami tak, że w przestrzeniach nabiegunników są usytuowane ramiona tulei, zaś w przestrzeniach tulei są usytuowane ramiona nabiegunników. Wielokrawędziowe powierzchnie pobocznie nabiegunników znajdują się na średnicy wewnętrznej i zewnętrznej ich pierścieniowych przestrzeni cylindrycznych. Ponadto w tulei, na jej średnicy wewnętrznej oraz w nabiegunnikach, na ich średnicach zewnętrznych, są wykonane gniazda pierścieni uszczelniających o przekroju kołowym.

Istota ferromagnetycznego uszczelnienia odśrodkowego, według wynalazku, zawierającego ciecz ferromagnetyczną oraz osadzone w komorze dławicowej dwa pierścieniowe nabiegunniki wielokrawędziowe, oddzielone osiowo spolaryzowanym magnesem trwałym, polega na tym, że wielokrawędziowe pobocznicę nabiegunników są powierzchniami stożkowymi, o kącie

174 460 pochylenia takim samym jak powierzchnie boczne kołnierza usytuowane na wale zaś nabiegunniki od strony wewnętrznej magnesu mają gniazda, w których są osadzone pierścienie uszczelniające.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 - przedstawia schemat uszczelnienia, w stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej, w przekroju osiowym, a fig. 2 - schemat uszczelnienia, przy dużej prędkości obrotowej, w przekroju osiowym. Ferromagnetyczne uszczelnienie odśrodkowe składa się z osiowo spolaryzowanego pierścieniowego magnesu trwałego 1 osadzonego w komorze dławnicowej i przylegającego z jednej strony do obudowy 2, a z pozostałych stron do dwóch pierścieniowych nabiegunników 3, z wielokrawężnikowymi pobocznicami o stożkowych powierzchniach i takim samym kącie nachylenia, jak stożkowe powierzchnie boczne kołnierza 4 znajdującego się na wale 5. Nabiegunniki 3 od strony obudowy 2 mają gniazda, w których są osadzone pierścienie uszczelniające 6 i analogicznie w ścianie równoległej, a przylegającej do magnesu 1 są osadzone pierścienie uszczelniające 7.

Magnes trwały 1, nabiegunniki 3 oraz kołnierz 4 tworzą zamknięty obwód magnetyczny, utrzymujący ciecz ferromagnetyczną 8 w szczelinach utworzonych pomiędzy wierzchołkami występów nabiegunników 3 a powierzchnią kołnierza 4.

W stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej wału 5 ciecz ferromagnetyczną 8 jest utrzymywana na poszczególnych stopniach uszczelnienia, przez siły pola magnetycznego.

Przy dużej prędkości obrotowej wału 5, na skutek działania siły odśrodkowej, przewyższającej siłę przyciągania magnetycznego, ciecz ferromagnetyczna 8 zostaje odrzucona do przestrzeni wokół zewnętrznej części kołnierza 4, tworząc warstwę cieczy, która stanowi barierę dla czynnika uszczelnianego.

174 460

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Ferromagnetyczne uszczelnienie odśrodkowe wałów zawierające ciecz ferromagnetyczną oraz osadzone w komorze dławnicowej dwa pierścieniowe nabiegunniki wielkrawędziowe, oddzielone osiowo spolaryzowanym magnesem trwałym, znamienne tym, że wielokrawędziowe pobocznicę nabiegunników (3) są powierzchniami stożkowymi, o kącie pochylenia takim samymjak stożkowe powierzchnie boczne kołnierza (4) usytuowane na wale (50 zaś nabiegunniki (3) od strony wewnętrznej magnesu (1) mają gniazda w których są osadzone pierścienie uszczelniające (7).