PL217273B1 - Uszczelnienie odśrodkowe wału z zastosowaniem cieczy magnetycznej - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie odśrodkowe z zastosowaniem cieczy magnetycznej, znajdujące zastosowanie do uszczelniania wałów maszyn i urządzeń pracujących w środowisku gazowym w warunkach wysokiej próżni oraz przy niewielkich ciśnieniach.

Znane z opisu patentowego PL 174 451 odśrodkowe uszczelnienie ferromagnetyczne wałów, zawierające ciecz ferromagnetyczną, dwie pary pierścieniowych magnesów trwałych oraz wielokrawędziowy nabiegunnik charakteryzuje się tym, że na wale jest wykonany kołnierz z wielokrawędziowymi występami, usytuowany w komorze obudowy. Dwie pary magnesów trwałych umieszczone są tak w obudowie, że po jednej stronie kołnierza jeden magnes usytuowany jest względem czoła kołnierza biegunem N, a drugi magnes biegunem S, tworząc zamknięty obwód magnetyczny.

Ponadto znane jest z opisu patentowego PL 174 460 uszczelnienie odśrodkowe z cieczą ferromagnetyczną dla wału, które zawiera kołnierz ze stożkowymi powierzchniami bocznymi, magnes trwały spolaryzowany osiowo, dwa nabiegunniki z wielokrawędziowymi pobocznicami o stożkowych powierzchniach i takim samym kącie pochylenia jak stożkowe powierzchnie boczne kołnierza. Ciecz magnetyczna umieszczona jest w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a powierzchniami bocznymi kołnierza.

Inne znane ze zgłoszenia patentowego nr P.358907 odśrodkowe uszczelnienie wału z cieczą magnetyczną, ma nabiegunnik, stanowiący pierścień z obwodowym rowkiem, w którym usytuowany jest co najmniej jeden magnes trwały spolaryzowany osiowo. Na obu powierzchniach czołowych nabiegunnika są wykonane występy uszczelniające, a ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi, a powierzchniami czołowymi wnęk wykonanych w elementach obudowy uszczelnienia.

W zgłoszeniu patentowym nr P.362330 ujawniono uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną, zwłaszcza dla wału szybkoobrotowego, zawierające wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulei z kołnierzem z powierzchniami stożkowymi o kącie pochylenia takim samym jak powierzchnie stożkowe gniazd w elementach obudowy, które mają wykonane na tych powierzchniach występy uszczelniające i osadzone są na wale. Pomiędzy nabiegunnikami umieszczony jest magnes trwały osadzony na kołnierzu i pierścień niemagnetyczny, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi, a stożkowymi powierzchniami gniazd elementów obudowy.

Istota uszczelnienia odśrodkowego z cieczą magnetyczną według wynalazku, zawierającego tuleję z kołnierzem, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz magnetyczną, polega na tym, że we wnękach wykonanych w elementach obudowy, po obu stronach kołnierza tulei osadzonej na wale, umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki oraz magnesy trwałe usytuowane jednoimiennymi biegunami w stronę powierzchni bocznych kołnierza. Ponadto kolejny nabiegunnik umieszczony jest także w komorze obudowy wokół cylindrycznej powierzchni kołnierza. Ciecz magnetyczna znajduje się w małych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a odpowiednimi powierzchniami bocznymi i powierzchnią cylindryczną kołnierza tulei.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym, na którym fig. 1 przedstawia schemat uszczelnienia w stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej wału, a fig. 2 - schemat uszczelnienia, przy dużej prędkości obrotowej wału.

Uszczelnienie ma osadzoną na wale 1 tuleję 2 z kołnierzem 2a, przy czym po obu jej stronach, we wnękach wykonanych w elementach obudowy 3, umieszczone są dwa magnesy trwałe 4 spolaryzowane osiowo, usytuowane jednoimiennymi biegunami w stronę powierzchni bocznych kołnierza 2a oraz przylegające do magnesów 4 wielokrawędziowe nabiegunniki 5 z występami uszczelniającymi wykonanymi na ich powierzchniach bocznych. Ponadto trzeci nabiegunnik 7 z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni walcowej umieszczony jest w komorze wykonanej w obu elementach obudowy 3 wokół cylindrycznej powierzchni kołnierza 2a. Ciecz magnetyczna 6 znajduje się w małych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników 5 i 7, a odpowiednimi powierzchniami bocznymi i powierzchnią cylindryczną kołnierza 2a tulei 2. Zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez magnesy 4, nabiegunniki 5, i 7, ciecz magnetyczną 6, kołnierz 2a i elementy obudowy 3.

W stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej wału 1 (fig. 1) ciecz magnetyczna 6 znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników 5, a powierzchniami bocznymi kołnierza 2a tulei 2 oraz w szczelinach pomiędzy występami nabiegunnika 7, a powierzchnią cylindryczną kołnierza 2a. Przy dużej prędkości obrotowej wału 1 (fig. 2) na skutek działania siły

PL 217 273 B1 odśrodkowej przewyższającej siłę magnetyczną, ciecz magnetyczna 6 zostaje odrzucona do przestrzeni utworzonej pomiędzy obwodem kołnierza 2a i nabiegunnikiem 7, tworząc pierścień cieczy, który stanowi barierę uszczelniającą dla czynnika roboczego.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał

- tuleja kołnierzowa

2a - kołnierz

- elementy obudowy

- magnes trwały

5, 7 - wielokrawędziowe nabiegunniki

- ciecz magnetyczna

Claims (1)

1. Uszczelnienie odśrodkowe z zastosowaniem cieczą magnetyczna, zawierające tuleję z kołnierzem, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że we wnękach wykonanych w elementach obudowy (3), po obu stronach kołnierza (2a) tulei (2) osadzonej na wale (1), umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki (5) oraz magnesy trwałe (4) usytuowane jednoimiennymi biegunami w stronę powierzchni bocznych kołnierza (2a), zaś kolejny nabiegunnik (7) umieszczony jest w komorze wykonanej w elementach obudowy (3) wokół cylindrycznej powierzchni kołnierza (2a), przy czym ciecz magnetyczna (6) znajduje się w małych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników (5 i 7), a odpowiednimi powierzchniami bocznymi i powierzchnią cylindryczną kołnierza (2a) tulei (2).