PL200293B1 - Poprzeczne łożyskowanie ślizgowe wału, smarowane cieczą magnetyczną - Google Patents

Abstract

W obudowie (2) po obu stronach panewki osadzone są dwa zestawy elementów, z których każdy złożony jest z paramagnetycznego pierścienia dystansowego (5), spolaryzowanego promieniowo magnesu trwałego (3, 4) oraz wielokrawędziowego nabiegunnika (6) obejmującego czop wału (1). Na czopie wału (1) wykonane są rowki śrubowe (14), przebiegające w układzie lustrzanym względem płaszczyzny środkowej czopa oraz skierowane tak, że patrząc poosiowo w stronę płaszczyzny środkowej skierowane są one przeciwskrętnie do kierunku obrotów wału (1). Powierzchnie otworów w magnesach trwałych (3, 4) ukształtowane są stożkowo, przylegając mniejszą średnicą do pierścieni dystansowych (5) natomiast magnesy trwałe (3, 4) skierowane są biegunami (N) jednoimiennymi w stronę wału (1). W czopie wału (1) wykonany jest otwór kanału poosiowego (7) i kanały promieniowe (8, 9, 10), usytuowane w płaszczyźnie środkowej oraz w dwóch, równoodległych od niej w obie strony płaszczyznach prowadzonych w pobliżu nabiegunników (6). Przestrzeń wewnętrzna łożyskowania wypełniona jest cieczą magnetyczną (11).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest poprzeczne łożyskowanie ślizgowe wału, smarowane cieczą magnetyczną, stosowane przy łożyskowaniu czopów końcowych wałów szybkoobrotowych obciążonych niewielką siłą poprzeczną.

Znane łożyskowanie, przedstawione w amerykańskim opisie patentowym nr 4 043 612 w przykładowym wykonaniu pokazanym na fig. 4 rysunku, ma czop wału objęty przez osadzone koncentrycznie w obudowie: paramagnetyczną panewkę i pierścieniowy magnes trwały. Magnes trwały o szerokości równej wymiarowi panewki spolaryzowany jest osiowo. Do biegunów magnesu trwałego przylegają nabiegunniki, uszczelniające z obu stron przestrzeń łożyskowania. W strefie panewki na powierzchni czopa wału wykonane są rowki śrubowe, o układzie lustrzanym względem płaszczyzny środkowej czopa oraz skierowane tak, że patrząc poosiowo w stronę płaszczyzny środkowej skierowane są one przeciwskrętnie do kierunku obrotów. Szczeliny miedzy czopem wału a panewką i nabiegunnikami wypełnione są cieczą magnetyczną, utrzymywaną wewnątrz łożyskowania siłami pola magnetycznego. Podczas ruchu obrotowego wału rowki śrubowe tłoczą ciecz magnetyczną w strefę środkową panewki a wytworzone nadciśnienie zwiększa zdolność przenoszenia siły poprzecznej.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że w obudowie, po obu stronach panewki osadzone są dwa zestawy elementów, z których każdy złożony jest z paramagnetycznego pierścienia dystansowego, spolaryzowanego promieniowo magnesu trwałego oraz wielokrawędziowego nabiegunnika obejmującego czop wału. Powierzchnie otworów w magnesach trwałych ukształtowane są stożkowo, przylegając mniejszą średnicą do pierścieni dystansowych. Magnesy trwałe skierowane są biegunami jednoimiennymi w stronę wału.

Rozwinięcie wynalazku polega na wykonaniu w czopie wału kanału poosiowego i kanałów promieniowych, usytuowanych w płaszczyźnie środkowej oraz w dwóch, równoodległych od niej w obie strony płaszczyznach prowadzonych w pobliżu nabiegunników, w strefie dużych średnic otworów w magnesach trwałych.

W rozwiązaniu takim, w szczelinach stożkowych między magnesami trwałymi i wałem, których szerokość jest malejąca w kierunku panewki, występuje wzrost natężenia pola magnetycznego - co skutkuje przemieszczaniem cieczy magnetycznej do środkowej strefy panewki. W warunkach dynamicznych pompowe współoddziaływanie rowków śrubowych powoduje wzrostem ciśnienia cieczy magnetycznej w środkowej strefie panewki a wykonane w czopie kanały tworzą dwa, stykające się w środku panewki, obiegi przepływu cieczy magnetycznej, istotnie poprawiające warunki smarowania łożyska.

Rozwiązanie według wynalazku wyjaśnione jest opisem przykładowego łożyskowania, pokazanego na fig. 1 rysunku w przekroju osiowym a na fig. 2 w przekroju poprzecznym wału w płaszczyźnie środkowej.

Wał 1 łożyskowany jest w wykonanej bezpośrednio w obudowie 2 panewce, której średnica jest większa od średnicy wału 1 o wymiar dwóch szerokości szczelin δ. Po obu stronach panewki znajdują się gniazda, w których osadzone są kolejno: paramagnetyczne pierścienie dystansowe 5, spolaryzowane promieniowo magnesy trwałe 3 i 4 oraz wielokrawędziowe nabiegunniki 6, obejmujące wał 1. W strefie panewki czop wału 1 ma rowki śrubowe 14, o układzie lustrzanym względem płaszczyzny środkowej czopa oraz skierowane tak, że patrząc poosiowo w stronę płaszczyzny środkowej skierowane są one przeciwskrętnie do kierunku obrotów K wału 1. Powierzchnie otworów w magnesach trwałych 3 i 4 ukształtowane są stożkowo, tworząc z wałem 1 szczeliny zbieżne 12 i 13, mniejszą średnicą usytuowane po stronie pierścieni dystansowych 5. Magnesy trwałe 3 i 4 są jednakowe zarówno pod względem geometrycznym jak i biegunowej polaryzacji, jednoimiennymi biegunami N skierowane są w stronę powierzchni wału 1. Czop wału 1 nawiercony jest od czoła współosiowym otworem kanału poosiowego 7, który zamknięty jest zaślepką 15. W poprzecznej płaszczyźnie środkowej A-A panewki oraz w dwóch, równoodległych od niej w obie strony płaszczyznach prowadzonych w pobliżu nabiegunników 6 wykonane są kanały promieniowe 8, 9, 10. Przestrzeń wewnętrzna łożyskowania wypełniona jest cieczą magnetyczną 11. Na fig. 1 rysunku liniami przerywanymi zaznaczone są zamknięte obwody magnetyczne. Siły pola magnetycznego oddziaływują na ciecz magnetyczną co skutkuje funkcjonalnie w łożyskowaniu, obiegowym smarowaniu i uszczelnieniu łożyskowania.

Claims (2)

1. Poprzeczne łożyskowanie ślizgowe wału, smarowane cieczą magnetyczną, w którym czop wału - objęty przez panewkę obudowy, pierścieniowy magnes trwały i nabiegunniki - ma rowki śrubowe wykonane w układzie lustrzanym względem płaszczyzny środkowej czopa oraz skierowane tak, że patrząc poosiowe w stronę płaszczyzny środkowej skierowane są one przeciwskrętnie do kierunku obrotów wału, a ponadto w którym przestrzeń wewnętrzna łożyskowania wypełniona jest cieczą magnetyczną, znamienne tym, że w obudowie (2) po obu stronach panewki osadzone są dwa zestawy elementów, z których każdy złożony jest z paramagnetycznego pierścienia dystansowego (5), spolaryzowanego promieniowo magnesu trwałego (3, 4) oraz wielokrawędziowego nabiegunnika (6) obejmującego czop wału (1), przy czym powierzchnie otworów w magnesach trwałych (3, 4) ukształtowane są stożkowo, przylegając mniejszą średnicą do pierścieni dystansowych (5) natomiast magnesy trwałe (3, 4) skierowane są biegunami (N) jednoimiennymi w stronę wału (1).

2. Łożyskowanie według zastrz. 1, znamienne tym, że w czopie wału (1) wykonany jest otwór kanału poosiowego (7) i kanały promieniowe (8, 9, 10), usytuowane w płaszczyźnie środkowej (A-A) oraz w dwóch, równoodległych od niej w obie strony płaszczyznach prowadzonych w pobliżu nabiegunników (6).