PL219858B1 - Przepust wału wysokoobrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przepust wału wysokoobrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem cieczą magnetyczną dla urządzeń, pracujących w warunkach wysokiej próżni.

Znany jest z książki W. Browna pt. Seals and Sealing Handbook, Elsevier Advanced Technology, Oxford, 1995, str. 399, rys.3, przepust wału obrotowego z uszczelnieniem cieczą magnetyczną i układem chłodzenia, złożony z dwóch nabiegunników, przedzielonych magnesem trwałym, osadzonych w obudowie, wału z występami uszczelniającymi, wykonanymi na jego powierzchni walcowej oraz cieczy magnetycznej znajdującej się w małych szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi nabiegunników. Układ chłodzenia uszczelnienia stanowią dwie komory w postaci obwodowych rowków wykonanych w nabiegunnikach, do których doprowadzany jest z zewnątrz czynnik chłodzący.

Z opisu patentowego US 4995622 znany jest przepust wału wysokoobrotowego z uszczelnieniem cieczą magnetyczną, zawierający magnes trwały spolaryzowany osiowo, umieszczony pomiędzy dwoma nabiegunnikami. Magnes wraz z nabiegunnikami usytuowany jest pomiędzy dwoma łożyskami tocznymi osadzonymi w obudowie. Nabiegunniki złożone są z szeregu cienkich pierścieni, wykonanych z materiału ferromagnetycznego, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w małych szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy wewnętrznymi walcowymi powierzchniami pierścieni, a wałem. Ponadto na obudowie przepustu osadzona jest tulejka z obwodową komorą, do której doprowadzany jest czynnik chłodzący.

Z polskiego opisu patentowego PL 192645 znane jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wałów wysokoobrotowych, które zawiera magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, dwa nabiegunniki, tuleję z występami uszczelniającymi i ciecz magnetyczną, przy czym magnesy są umieszczone w pierścieniu nośnym o przekroju poprzecznym w kształcie litery T, wykonanym z materiału niemagnetycznego i umocowanym na odsadzeniach nabiegunników. Przestrzeń utworzona pomiędzy obudową uszczelnienia, nabiegunnikami i pierścieniem nośnym stanowi komorę, do której jest doprowadzany czynnik chłodzący.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego PL 203336 przepust wału z uszczelnieniem ferromagnetycznym, zawierający dwie tuleje kołnierzowe wraz z wielokrawędziowymi nabiegunnikami, co najmniej dwa magnesy trwałe spolaryzowane osiowo umieszczone w komorze dławnicowej, każdy pomiędzy dwoma wielokrawędziowymi nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną, który charakteryzuje się tym, że na tulejach, jednej osadzonej w obudowie i drugiej osadzonej na wale, wykonane są wielokrawędziowe nabiegunniki. Każda tuleja wraz z nabiegunnikami stanowi oddzielną całość, zaś magnesy umieszczone są w pierścieniowych wnękach, wykonanych w każdej tulei pomiędzy nabiegunnikami.

Istota przepustu, według wynalazku, zawierającego tuleje kołnierzowe, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną polega na tym, że wewnątrz obudowy, pomiędzy łożyskami, na których osadzony jest wał, umieszczony jest pakiet uszczelniający, złożony z szeregu tulei kołnierzowych z obwodowymi rowkami, które stanowią komory chłodzące, a magnesy trwałe wraz z nabiegunnikami o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L” osadzone są na obracającym się wale, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulei kołnierzowych.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, który przedstawia w półprzekroju wzdłużnym przepust wału wysokoobrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem cieczą magnetyczną.

W obudowie 2 pomiędzy łożyskami tocznymi 3, na których osadzony jest wał 1, umieszczony jest pakiet uszczelniający, złożony z trzech tulei kołnierzowych 4, wielokrawędziowych nabiegunników 5, magnesów trwałych 6 spolaryzowanych osiowo oraz cieczy magnetycznej 7. W tulejach 4 wykonane są komory chłodzące 8 w postaci obwodowych rowków, usytuowanych od strony obudowy 2, w której wykonane są kanały 9, doprowadzające czynnik chłodzący do komór 8. Na wale 1 osadzone są nabiegunniki 5 o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, przedzielone magnesami trwałymi 6. Ciecz magnetyczna 7 umieszczona jest w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników 5, a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulei kołnierzowych 4.

PL 219 858 B1

W warunkach eksploatacji przepustu według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego na ciecz magnetyczną 7, jest ona utrzymywana w małych szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami nabiegunników 5, a powierzchniami walcowymi tulei 4, tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego, zaś czynnik chłodzący doprowadzany z zewnątrz do komór 8 zapewnia utrzymanie odpowiedniej temperatury w uszczelnieniu.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał

- obudowa

- łożysko toczne

- tuleja kołnierzowa

- wielokrawędziowy nabiegunnik

- magnes trwały

- ciecz magnetyczna

- komora chłodząca

- kanał doprowadzający czynnik chłodzący

Claims (1)

1. Przepust wału wysokoobrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem cieczą magnetyczną, zawierający tuleje kołnierzowe, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienny tym, że w komorze obudowy (2), pomiędzy łożyskami (3), na których osadzony jest wał (1), umieszczony jest pakiet uszczelniający, złożony z szeregu tulei kołnierzowych (4) z obwodowymi rowkami, które stanowią komory chłodzące (8), a magnesy trwałe (6) wraz z nabiegunnikami (5) o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L osadzone są na obracającym się wale (1), zaś ciecz magnetyczna (7) znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników (5), a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulei kołnierzowych (4).