PL217657B1 - Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wału obrotowego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

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

Z polskiego opisu patentowego nr 163 174 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.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P-363 938 znane jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną zawierające magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi i ciecz magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że w komorze dławnicowej znajdują się szeregowo umieszczone segmenty, składające się z osadzonej na wale tulei kołnierzowej z pierścieniową wnęką, w której znajduje się magnes trwały, spolaryzowany osiowo lub promieniowo. 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 utworzonych pomiędzy nabiegunnikami, a kołnierzem tulei i magnesem trwałym oraz w szczelinach między występami uszczelniającymi nabiegunników, a zewnętrznymi cylindrycznymi powierzchniami tulei kołnierzowych.

Z innego zgłoszenia P-373 544 znane jest również wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, zawierające magnesy trwałe spolaryzowane osiowo oraz wielokrawędziowe nabiegunniki, charakteryzuje się tym, że wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulejek kołnierzowych o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, z występami uszczelniającymi umieszczonymi na wewnętrznych lub zewnętrznych powierzchniach walcowych kołnierzy tulejek, osadzone zarówno w obudowie jak i na wale przedzielone są magnesami, usytuowanymi pomiędzy nabiegunnikami. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych, które utworzone są pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników umieszczonych w obudowie, a walcowymi powierzchniami nabiegunników osadzonych na wale oraz pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników osadzonych na wale, a walcowymi powierzchniami nabiegunników umieszczonych w obudowie.

Uszczelnienie według wynalazku zawiera dwie tulejki kołnierzowe, jedną ruchomą, osadzoną na wale drugą nieruchomą, osadzoną w obudowie, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną. W gniazdach tulejek kołnierzowych, wykonanych na wewnętrznych powierzchniach bocznych kołnierzy, umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden z magnesów spolaryzowany jest w układzie biegunów S-N, a drugi w układzie N-S względem powierzchni wału, a na powierzchniach walcowych kołnierzy znajdują się występy uszczelniające. Po obu stronach zewnętrznych powierzchni bocznych kołnierzy tulejek, znajdują się magnesy trwałe spolaryzowane osiowo oraz wielokrawędziowe nabiegunniki. W tulejce nieruchomej magnes i nabiegunniki osadzone są na jej wewnętrznej powierzchni walcowej, natomiast w tulejce ruchomej magnes i nabiegunniki osadzone są na jej zewnętrznej powierzchni walcowej. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, powstałych pomiędzy występami uszczelniającymi na nabiegunnikach i kołnierzach, a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulejek ruchomej i nieruchomej.

Uszczelnienie według wynalazku uwidocznione jest w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym.

Uszczelnienie składa się z osadzonej na wale (1) kołnierzowej tulejki ruchomej (4) oraz umieszczonej w obudowie (2) tulejki kołnierzowej nieruchomej (3). Magnesy trwałe (5) i (6) spolaryzowane promieniowo umieszczone są w gniazdach tulejek (3) i (4), wykonanych na wewnętrznych powierzchniach bocznych kołnierzy, przy czym magnes (5) usytuowany jest w układzie biegunów S-N, a magnes (6) w układzie N-S względem wału (1). W gniazdach tulejki (3) i (4) po stronach zewnętrznych powierzchni bocznych ich kołnierzy umieszczone są magnesy trwałe (7) i (9) spolaryzowane osiowo, oraz nabiegunniki (8) i (10), przy czym w tulejce nieruchomej (3) magnes i nabiegunniki osadzone są na jej wewnętrznej powierzchni walcowej, natomiast w tulejce ruchomej (4) magnes i nabiegunniki osadzone są na jej zewnętrznej powierzchni walcowej. Ciecz magnetyczna (11) znajduje się w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników nieruchomych (8), a zewnętrzną powierzchnią

PL 217 657 B1 walcową tulejki ruchomej (4), pomiędzy występami nabiegunników ruchomych (10), a wewnętrzną powierzchnią walcową tulejki nieruchomej (3) oraz w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi na kołnierzu tulejki nieruchomej (3), a zewnętrzną powierzchnią walcową tulejki ruchomej (4) oraz w szczelinach pomiędzy występami na kołnierzu tulejki ruchomej (4) a wewnętrzną powierzchnią walcową tulejki nieruchomej (3).

Zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez tulejki kołnierzowe (3) i (4), magnesy trwałe (5), (6), (7) i (9), nabiegunniki (8) i (10) i ciecz magnetyczną (11). Siły pola magnetycznego utrzymują ciecz (11) w szczelinach pierścieniowych δ1 i δ2, stanowiąc bariery uszczelniające, które zapewniają odpowiednią szczelność.

Claims (1)

1. Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wału obrotowego zawierające tulejki kołnierzowe, jedną ruchomą, osadzoną na wale drugą nieruchomą, osadzoną w obudowie, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że w gniazdach tulejek kołnierzowych (3, 4), wykonanych na wewnętrznych powierzchniach bocznych kołnierzy, umieszczone są magnesy trwałe (5, 6) spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden z magnesów spolaryzowany jest w układzie biegunów S-N, a drugi w układzie N-S względem powierzchni wału (1), a na powierzchniach walcowych kołnierzy znajdują się występy uszczelniające, ponadto po obu stronach zewnętrznych powierzchni bocznych kołnierzy tulejek (3, 4), znajdują się magnesy trwałe (7, 9) spolaryzowane osiowo oraz wielokrawędziowe nabiegunniki (8, 10), przy czym w tulejce nieruchomej (3) magnes (7) i nabiegunniki (8) osadzone są na jej wewnętrznej powierzchni walcowej, natomiast w tulejce ruchomej (4) magnes (9) i nabiegunniki (10) osadzone są na jej zewnętrznej powierzchni walcowej, zaś ciecz magnetyczna (11) znajduje się w szczelinach pierścieniowych, powstałych pomiędzy występami uszczelniającymi na nabiegunnikach (8, 10) i kołnierzach tulejek (3, 4), a powierzchniami walcowymi tulejek ruchomej (4) i nieruchomej (3).