PL216467B1 - Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną dla wału obrotowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną dla wału obrotowego, znajdujące zastosowanie do uszczelniania wałów obrotowych maszyn i urządzeń pracujących pod ciśnieniem w środowisku gazowym lub w warunkach wysokiej próżni,

Z opisu patentowego USA 4605233 znane jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, które składa się z szeregu magnesów trwałych, spolaryzowanych osiowo oraz umieszczonych pomiędzy nimi wielokrawędziowych nabiegunników z występami uszczelniającymi usytuowanymi od strony wału. W szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a powierzchnią wału, znajduje się ciecz magnetyczna.

Z polskiego opisu patentowego 163174 znane jest wielostopniowe uszczelnienie ferromagnetyczne, zawierające osadzone przesuwnie w komorze dławnicowej nabiegunniki z wielokrawędziowymi powierzchniami bocznymi, oddzielone spolaryzowanymi osiowo magnesami trwałymi. W komorach pierścieniowych pomiędzy nabiegunnikami, pod magnesami są usytuowane kołnierze tulei osadzonych na wale. Powierzchnie czołowe kołnierzy tulei są skojarzone z wielokrawędziowymi powierzchniami nabiegunników. W szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i czołowymi powierzchniami kołnierzy tulei znajduje się ciecz ferromagnetyczna.

Również ze zgłoszenia patentowego P-363938 znane jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, zawierające szeregowo umieszczone w komorze dławnicowej segmenty, składające się z osadzonej na wale tulei kołnierzowej z pierścieniową wnęką w której znajduje się magnes trwały spolaryzowany osiowo lub promieniowo, przy czym kołnierz tulei wraz z magnesem usytuowany jest we wnęce utworzonej przez dwa przylegające do siebie nabiegunniki, osadzone w komorze dławnicowej, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach zbieżnych utworzonych pomiędzy nabiegunnikami a kołnierzem tulei i magnesem trwałym oraz w szczelinach miedzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a zewnętrznymi cylindrycznymi powierzchniami tulei kołnierzowych.

Istota uszczelnienia według wynalazku, zawierającego tulejkę kołnierzową osadzoną na wale, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo oraz ciecz ferromagnetyczną polega na tym, że w gniazdach usytuowanych na bocznych powierzchniach kołnierza tulejki osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane w układzie S-N i N-S względem powierzchni wału, przy czym tulejka kołnierzowa posiada występy wykonane na jej zewnętrznych powierzchniach walcowych oraz na kołnierzu lub tylko na powierzchniach walcowych, ponadto w wytoczeniach obudowy i pokrywy osadzona jest nieruchomo tulejka, usytuowana na obwodzie kołnierza, która korzystnie na wewnętrznej powierzchni walcowej ma występy uszczelniające. Ciecz ferromagnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejki kołnierzowej i wewnętrznymi powierzchniami walcowymi obudowy i pokrywy oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza i wewnętrzną powierzchnią walcową nieruchomej tulejki lub pomiędzy występami uszczelniającymi na wewnętrznej powierzchni nieruchomej tulejki a zewnętrznymi walcowymi powierzchniami kołnierza.

Uszczelnienie według wynalazku jest uwidocznione w przykładach wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym, na którym fig. 1 przedstawia uszczelnienie z tulejką kołnierzową wyposażoną w występy uszczelniające na jej zewnętrznych powierzchniach walcowych oraz na kołnierzu, a fig 2 przedstawia uszczelnienie z tuleją kołnierzową wyposażoną w występy uszczelniające na jej zewnętrznych powierzchniach walcowych i na wewnętrznej powierzchni walcowej tulejki nieruchomej

Uszczelnienie składa się z tulejki kołnierzowej (3), osadzonej na wale (1), magnesów trwałych (4) i (5) spolaryzowanych promieniowo, tulejki nieruchomej (7) korzystnie z materiału o dobrej przenikalności magnetycznej osadzonej w wytoczeniach obudowy (2) i pokrywy (8) oraz cieczy ferromagnetycznej (6). W gniazdach tulejki kołnierzowej (3), wykonanych na jej powierzchniach bocznych umieszczone są magnesy trwałe (4) i (5),przy czym magnes (4) spolaryzowany jest w układzie N-S, a magnes (5) w układzie S-N względem powierzchni wału (1).

W wersji przedstawionej na fig 1 tulejka (3) ma występy uszczelniające wykonane na kołnierzu i na jej powierzchniach walcowych, tulejka nieruchoma (7) ma natomiast gładką powierzchnie walcową.

W wersji uszczelnienia na fig 2 tulejka kołnierzowa (3) ma występy uszczelniające wykonane na jej powierzchniach walcowych natomiast kołnierz ma gładkie powierzchnie walcowe, a tulejka (7) ma występy uszczelniające na wewnętrznej powierzchni walcowej. Ciecz ferromagnetyczna (6) znajduje się w szczelinach pierścieniowych δ1 pomiędzy występami uszczelniającymi tulejki kołnierzowej (3) i odpowiednimi, wewnętrznymi powierzchniami walcowymi obudowy (2) i pokrywy (8) oraz w szczelinach

PL 216 467 B1 δ2 pomiędzy występami uszczelniającymi tulejki kołnierzowej (3) i wewnętrzną powierzchnią walcową tulejki (7) lub pomiędzy występami uszczelniającymi tulejki (7), a odpowiednimi zewnętrznymi powierzchniami walcowymi tulejki kołnierzowej (3).

Zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez tulejkę kołnierzową magnesy, tulejkę nieruchomą ciecz ferromagnetyczną obudowę i pokrywę. Siły pola magnetycznego utrzymują ciecz w szczelinach δ1 i δ2, stanowiąc bariery uszczelniające, które zapewniają odpowiednia szczelność.

Claims (1)

1. Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą ferromagnetyczną dla wału obrotowego zawierające tuleję kołnierzową osadzoną na wale, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo oraz ciecz ferromagnetyczną, znamienne tym, że w gniazdach usytuowanych na bocznych powierzchniach kołnierza tulejki (3) osadzone są magnesy trwałe (4) i (5) spolaryzowane w układzie S-N i N-S względem powierzchni wału (1), przy czym tulejka kołnierzowa posiada występy wykonane na jej zewnętrznych powierzchniach walcowych lub tylko na powierzchni walcowej, ponadto w wytoczeniach obudowy (2) i pokrywy (8) osadzona jest nieruchomo tulejka (7) usytuowana na obwodzie kołnierza, która korzystnie na wewnętrznej powierzchni walcowej ma występy uszczelniające, zaś ciecz ferromagnetyczna (6) znajduje się w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejki kołnierzowej (3) i wewnętrznymi powierzchniami walcowymi obudowy (2) i pokrywy (8) oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza i wewnętrzną powierzchnią walcową nieruchomej tulejki (7) lub pomiędzy występami uszczelniającymi na wewnętrznej powierzchni nieruchomej tulejki (7) a zewnętrznymi walcowymi powierzchniami kołnierza.