PL217813B1 - Uszczelnienie hybrydowe dla wału w układzie pionowym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie hybrydowe dla wału w układzie pionowym, przeznaczone dla urządzeń pracujących w środowisku gazowym lub w warunkach wysokiej próżni.

Z opisu patentowego SU 1173121 znane jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną wału w układzie pionowym, które składa się z magnesu trwałego i nabiegunników umieszczonych w obudowie oraz z tulei kołnierzowej, osadzonej na wale. Jeden z nabiegunników oraz kołnierz tulei mają stożkowe powierzchnie boczne o tym samym nachyleniu. Szczeliny zawarte pomiędzy występami uszczelniającymi na powierzchniach stożkowych kołnierza i jednego z nabiegunników oraz między występami drugiego nabiegunnika i tuleją wypełnione są cieczą magnetyczną, utrzymywaną w tych szczelinach przez siły pola magnetycznego, wytwarzanego przez magnes trwały.

Z polskiego opisu patentowego nr 181480 znane jest uszczelnienie ferromagnetyczne wału pionowego, w którym pomiędzy kołnierzem tulei, a korpusem usytuowana jest obudowa uszczelnienia. W obudowie tej umieszczona jest co najmniej jedna para spolaryzowanych osiowo magnesów trwałych, przy czym jeden z magnesów skierowany jest biegunem S względem czoła kołnierza tulei, a drugi biegunem N względem tego czoła lub odwrotnie. Wielokrawędziowe występy uszczelniające rozmieszczone są na powierzchni czołowej kołnierza bezpośrednio pod biegunami magnesów, tworząc wraz z częścią kołnierza nabiegunniki. Ponadto, powierzchnie czołowe kołnierza i obudowy uszczelnione są dodatkowo za pomocą uszczelnienia labiryntowego, usytuowanego w obudowie uszczelnienia i kołnierzu tulei, po zewnętrznej stronie magnesów.

Znane z innego polskiego opisu patentowego 191261 uszczelnienie wału pionowego za pomocą cieczy magnetycznej zawierające korpus, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki, tuleję kołnierzową i ciecz magnetyczną charakteryzuje się tym, że we wgłębieniu korpusu umieszczony jest zwornik, na którym spoczywa para magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, a do nich przylegają wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulei kołnierzowych zaopatrzonych w występy uszczelniające usytuowane na ich powierzchniach walcowych. Pomiędzy nabiegunnikami jest usytuowana cienkościenna część stopniowanej tulei, a szczeliny utworzone pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i walcowymi powierzchniami cienkościennej części stopniowanej tulei są wypełnione cieczą magnetyczną

Również z polskiego opisu patentowego nr 193937 znane jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wału pionowego zawierające obudowę, stopniowaną tuleję, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, które w wytoczeniu obudowy uszczelnienia ma magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, usytuowane pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami, ponadto 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.

Uszczelnienie hybrydowe wału pionowego znane ze zgłoszenia P-378846 charakteryzuje się tym, że kołnierz obudowy i tuleja kołnierzowa, osadzona na wale posiadają występy usytuowane na ich wewnętrznych powierzchniach czołowych i tworzą uszczelnienie labiryntowe osiowe, zaś w szczelinie, pomiędzy skrajnym zewnętrznym występem tulei kołnierzowej, a skrajną zewnętrzną wnęką w obudowie oraz w szczelinie pomiędzy skrajnym wewnętrznym występem obudowy, a skrajną wewnętrzną wnęką w tulei kołnierzowej, znajduje się ciecz magnetyczna, natomiast magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo jeden w układzie N-S, a drugi w układzie S-N względem osi wału, znajdują się we wnękach, wykonanych w kołnierzach obudowy i tulei na ich zewnętrznych powierzchniach czołowych.

Uszczelnienie według wynalazku składa się z dwóch stopniowanych tulejek kołnierzowych, jednej ruchomej osadzonej na wale, drugiej nieruchomej osadzonej w obudowie. Obie tulejki na czołowych powierzchniach kołnierzy mają pierścieniowe występy i wnęki, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe. W wytoczeniach nieruchomej tulejki, po obu stronach przegrody umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane osiowo oraz przylegające do nich wielokrawędziowe nabiegunniki, ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a cylindryczną powierzchnią tulejki osadzonej na wale.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym.

PL 217 813 B1

Uszczelnienie składa się z osadzonej na wale (1) stopniowanej tulejki kołnierzowej (4) oraz umocowanej w obudowie (2) stopniowanej tulejki kołnierzowej (5). Tulejki (4) i (5) posiadają na powierzchniach czołowych kołnierzy pierścieniowe występy (4a) i (5a) oraz pierścieniowe wnęki (4b) i (5b), tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe. Po obu stronach przegrody (5c) umieszczone są magnesy trwałe (6) spolaryzowane osiowo oraz przylegające do nich wielokrawędziowe nabiegunniki (7). Ciecz magnetyczna (8) znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a cylindryczną powierzchnią tulejki (4) osadzonej na wale.

Zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez tulejkę (4), przegrodę (5c) tulejki (5), magnesy trwale (6), nabiegunniki (7) i ciecz magnetyczną (8).

W warunkach eksploatacji uszczelnienia pierwszy stopień stanowi uszczelnienie labiryntowe osiowe utworzone przez występy i wnęki tulejek kołnierzowych, a drugi stopień stanowią uszczelnienia z cieczą magnetyczną, w których ciecz utrzymywana jest w szczelinach roboczych przez siły pola magnetycznego i stanowi bariery dla czynnika uszczelnianego, zapewniając odpowiednią szczelność.

Claims (1)

1. Uszczelnienie hybrydowe dla wału w układzie pionowym, zawierające stopniowane tulejki kołnierzowe, magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że składa się z dwóch stopniowanych tulejek kołnierzowych, jednej ruchomej (4) osadzonej na wale (1), drugiej nieruchomej (5) osadzonej w obudowie (2), przy czym obie tulejki na czołowych powierzchniach kołnierzy mają pierścieniowe występy (4a) i (5a) i wnęki (4b) i (5b), tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe, a w wytoczeniach nieruchomej tulejki (5), po obu stronach przegrody (5c) umieszczone są magnesy trwałe (6) spolaryzowane osiowo oraz przylegające do nich wielokrawędziowe nabiegunniki (7), zaś ciecz magnetyczna (8) znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników (7), a cylindryczną powierzchnią tulejki (4) osadzonej na wale.