PL216857B1 - Uszczelnienie hybrydowe dla wału pionowego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie hybrydowe dla wału pionowego, znajdujące zastosowanie w niskociśnieniowych urządzeniach pracujących w środowisku gazowym lub w warunkach wysokiej próżni.

Znane jest z opisu patentowego SU1173121 uszczelnienie z cieczą magnetyczną wału pionowego, które składa się z magnesu trwałego i nabiegunników umieszczonych w obudowie oraz z tulei kołnierzowej, osadzonej na wale. Jeden z nabiegunników i kołnierz t lei mają stożkowe powierzchnie boczne o tym samym nachyleniu. Szczeliny zawarte pomiędzy występami uszczelniającymi na stożkowym kołnierzu i powierzchnią stożkową jednego z nabiegunników oraz pomiędzy występami uszczelniającymi drugiego nabiegunnika i tuleją, wypełnione są cieczą magnetyczną, utrzymywaną w tych szczelinach przez siły pola magnetycznego, wytwarzanego przez magnes trwały. Znane jest z polskiego opisu patentowego nr 181 480 uszczelnienie ferromagnetyczne wału pionowego, zawierające korpus, magnes trwały, nabiegunnik z wielokrawędziowymi występami, ciecz ferromagnetyczną oraz tuleję kołnierzową osadzoną na wale pionowym. Pomiędzy kołnierzem i korpusem usytuowana jest obudowa uszczelnienia, w której umieszczona jest co najmniej jedna para spolaryzowanych osiowo magnesów trwałych, w ten sposób, że jeden magnes skierowany jest biegunem S względem czoła kołnierza, a drugi magnes skierowany jest biegunem N względem tego czoła lub też, bieguny S i N skierowane są odwrotnie, zaś wielokrawędziowe występy rozmieszczone są na powierzchni czołowej kołnierza, bezpośrednio pod biegunami magnesów, tworząc wraz z częścią kołnierza nabiegunniki, a ponadto powierzchnie czołowe kołnierza i obudowy uszczelnione są dodatkowo za pomocą uszczelnienia labiryntowego, usytuowanego w obudowie i kołnierzu, po zewnętrznej stronie magnesów.

Znane jest także ze zgłoszenia patentowego nr P-350491 uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wału pionowego zawierające obudowę, stopniowaną tuleję, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną. W wytoczeniu obudowy uszczelnienia znajdują się magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, usytuowane pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami i pomiędzy jednym magnesem wraz z nabiegunnikami, a drugim magnesem wraz z nabiegunnikami znajduje się przegroda stopniowanej tulei, a w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i walcowymi powierzchniami przegrody tulei znajduje się ciecz magnetyczna.

Ze zgłoszenia patentowego nr P-376185 znane jest również uszczelnienie wału pionowego z zastosowaniem cieczy magnetycznej, zawierające obudowę, stopniowaną tuleję osadzoną na wale, magnes trwały spolaryzowany promieniowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną. W wytoczeniu stopniowanej tulei znajdują się wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi, usytuowanymi na ich powierzchniach walcowych i umieszczony pomiędzy nimi magnes trwały, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a walcowymi powierzchniami wytoczenia, wykonanego w nieruchomej obudowie uszczelnienia.

Znane jest również ze zgłoszenia patentowego nr P-383480 uszczelnienie, zawierające stopniowaną tuleję osadzoną na wale, osłonę tarczową z przegrodą, magnesy trwałe usytuowane koncentrycznie względem osi wału pionowego i spolaryzowane osiowo, do których przylegają wielokrawędziowe nabiegunniki oraz ciecz magnetyczną charakteryzuje się tym, że usytuowane koncentrycznie względem osi wału pionowego magnesy trwałe są spolaryzowane osiowo naprzemiennie względem siebie i są osadzone na dnie wytoczenia tulei stopniowanej. W wytoczeniu tulei osadzone są również wielokrawędziowe nabiegunniki, które przylegają do magnesów trwałych, a pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami i magnesami trwałymi usytuowana jest przegroda osłony tarczowej. W szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników a powierzchniami cylindrycznymi przegrody osłony tarczowej znajduje się znana ciecz magnetyczna.

Istota uszczelnienia hybrydowego wału pionowego według wynalazku, zawierającego obudowę, stopniowaną tuleję kołnierzową, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe i ciecz magnetyczną polega na tym, że w wytoczeniu obudowy uszczelnienia lub tulei kołnierzowej osadzone są wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi wykonanymi od ich wewnętrznych lub zewnętrznych powierzchni walcowych, a ponadto we wnękach nabiegunników umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden usytuowany jest w układzie N-S, a drugi w układzie S-N względem osi wału, zaś w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami

PL 216 857 B1 nabiegunników, a odpowiednią powierzchnią walcową wytoczenia w tulei kołnierzowej lub w obudowie uszczelnienia znajduje się ciecz magnetyczna.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, w półprzekroju wzdłużnym, na którym fig. 1 przedstawia uszczelnienie, w którym nabiegunniki wraz z magnesami osadzone są w obudowie, a fig. 2 przedstawia uszczelnienie w którym nabiegunniki wraz z magnesami osadzone są w tulei kołnierzowej.

Uszczelnienie składa się ze stopniowanej tulei kołnierzowej (2) osadzonej na wale (1), obudowy uszczelnienia (3), magnesów trwałych (4) i (5), wielokrawędziowych nabiegunników (6), (7) oraz cieczy magnetycznej (8). Magnesy trwałe (4), (5) spolaryzowane promieniowo umieszczone są we wnękach nabiegunników wykonanych od ich zewnętrznej (fig. 1) lub wewnętrznej (fig. 2) powierzchni walcowej, przy czym magnes (4) spolaryzowany jest w układzie S-N, a magnes 5 - w układzie N-S, względem osi wału (1). Magnesy (4), (5) oddzielone są od siebie niemagnetycznym pierścieniem dystansowym (9). Ciecz magnetyczna (8) znajduje się w szczelinie pierścieniowej δ, pomiędzy występami nabiegunników (6), (7) a zewnętrzną powierzchnią walcową wytoczenia w tulei kołnierzowej (2) (fig. 1) lub w szczelinie pierścieniowej δ, pomiędzy występami nabiegunników (6), (7) a wewnętrzną powierzchnią walcową wytoczenia w obudowie uszczelnienia (3) (fig. 2).

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, zamknięty obwód magnetyczny utworzony jest przez tuleję (2), obudowę (3), magnesy trwałe (4), (5), nabiegunniki (6), (7) i ciecz magnetyczną (8), która utrzymywana jest siłami pola magnetycznego w szczelinach pierścieniowych δ, stanowiąc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego.

Wykaz oznaczeń na rysunku:

- wał

- tuleja kołnierzowa,

- obudowa uszczelnienia,

4, 5 - magnesy trwałe,

6, 7 - nabiegunniki wielokrawędziowe,

- ciecz magnetyczna,

- pierścień dystansowy, niemagnetyczny

Claims (1)

1. Uszczelnienie hybrydowe wału pionowego, zawierające obudowę, stopniowaną tuleję kołnierzową, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że w wytoczeniu tulei kołnierzowej (2) lub obudowy uszczelnienia (3) osadzone są wielokrawędziowe nabiegunniki (6) i (7) z występami uszczelniającymi wykonanymi na ich wewnętrznych lub zewnętrznych powierzchniach walcowych, a ponadto we wnękach nabiegunników (6) i (7), wykonanych od ich zewnętrznych lub wewnętrznych powierzchni walcowych umieszczone są magnesy trwałe (4), (5) spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden usytuowany jest w układzie N-S, a drugi w układzie S-N względem osi wału (1), zaś w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami nabiegunników (6) i (7), a odpowiednią powierzchnią walcową wytoczenia w tulei kołnierzowej (2) lub w obudowie uszczelnienia (3) znajduje się ciecz magnetyczna (8).