PL220279B1 - Uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną, do uszczelniania wałów obrotowych maszyn i urządzeń, pracujących w warunkach wysokiej próżni oraz przy niewielkich ciśnieniach w środowisku gazowym.

Znane jest z opisu patentowego PL 174451 odśrodkowe uszczelnienie ferromagnetyczne wałów, zawierające ciecz ferromagnetyczną, dwie pary pierścieniowych magnesów trwałych oraz osadzony w komorze dławnicowej wielokrawędziowy nabiegunnik, które 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.

Inne znane z opisu patentowego PL 174460 uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną dla wału 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 oraz ciecz magnetyczną, umieszczoną w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a powierzchniami bocznymi kołnierza.

Ponadto znane jest z opisu patentowego PL 202305 odśrodkowe uszczelnienie wału z cieczą magnetyczną, w którym nabiegunnik stanowi 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.

Znane jest także z opisu patentowego PL 202306 uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną zwłaszcza dla wału szybkoobrotowego, zawierające wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulei kołnierzowych 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, a pomiędzy nimi umieszczony jest magnes trwały osadzony na kołnierzu i pierścień niemagnetyczny. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi, a stożkowymi powierzchniami gniazd elementów obudowy.

Istota uszczelnienia odśrodkowego z cieczą magnetyczna, zawierającego tuleję z kołnierzem, która osadzona jest na wale, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo i ciecz magnetyczną, polega na tym, że we wnękach wykonanych w elementach obudowy, po obu stronach kołnierza tulei, umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju poprzecznym w kształcie ceownika, a we wnękach tych nabiegunników osadzone są magnesy trwałe, przy czym jeden z magnesów jest spolaryzowany w układzie biegunów N-S, a drugi w układzie biegunów S-N względem osi wału. Ponadto nabiegunniki posiadają występy uszczelniające wykonane na ich powierzchniach czołowych skierowanych w stronę pobocznie kołnierza, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach osiowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a powierzchniami bocznymi kołnierza tulei.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym, na którym fig. 1 przedstawia położenie cieczy magnetycznej w uszczelnieniu w stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej wału, a fig. 2 - położenie cieczy magnetycznej w uszczelnieniu przy dużej prędkości obrotowej wału.

Uszczelnienie składa się z osadzonej na wale 1 tulei kołnierzowej 4, wielokrawędziowych nabiegunników 5, magnesów trwałych 6 i 7 oraz z cieczy magnetycznej 8. W wytoczeniach wykonanych w elementach obudowy 2 i 3, po obu stronach kołnierza 4a tulei 4 umieszczone są nabiegunniki 5 o przekroju poprzecznym w kształcie ceownika, a we wnękach których osadzone są magnesy trwałe 6 i 7 spolaryzowane promieniowo, przy czym magnes 6 jest spolaryzowany w układzie biegunów N-S, a magnes 7 - w układzie biegunów S-N, względem osi wału 1. Nabiegunniki 5 posiadają występy uszczelniające wykonane na ich powierzchniach czołowych, skierowanych w stronę pobocznie kołnierza 4a. Ciecz magnetyczna 8 znajduje się w szczelinach osiowych o szerokości „5” utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na powierzchniach czołowych nabiegunników 5, a powierzchniami bocznymi kołnierza 4a. Zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez tuleję 4, nabiegunniki 5, magnesy 6 i 7 i ciecz magnetyczną 8.

PL 220 279 B1

W stanie spoczynku i przy małej prędkości obrotowej wału (fig. 1) ciecz magnetyczna 8 znajduje się w szczelinach osiowych „5” pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników 5, a powierzchniami bocznymi kołnierza 4a tulei 4. Przy dużej prędkości obrotowej wału (fig. 2) na skutek działania siły odśrodkowej przewyższającej siłę magnetyczną, ciecz magnetyczna 8 ze szczelin osiowych „5” zostaje odrzucona do przestrzeni utworzonej wokół kołnierza 4a na jego obwodzie, tworząc pierścień cieczy, który stanowi barierę uszczelniającą dla czynnika roboczego.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał

2, 3 - elementy obudowy

- tuleja

4a - kołnierz tulei

- wielokrawędziowy nabiegunnik 6, 7 - magnesy trwałe

- ciecz magnetyczna 5 - szerokość szczeliny osiowej

Claims (1)

1. Uszczelnienie odśrodkowe z cieczą magnetyczną, zawierające tuleję z kołnierzem, osadzoną na wale, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że we wnękach wykonanych w elementach obudowy (2 i 3), po obu stronach kołnierza (4a) tulei (4), umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki (5) o przekroju poprzecznym w kształcie ceownika, a we wnękach nabiegunników (5) osadzone są magnesy trwałe (6 i 7), przy czym jeden z magnesów (6) jest spolaryzowany w układzie biegunów N-S, a drugi magnes (7) w układzie biegunów S-N względem osi wału (1), zaś nabiegunniki (5) posiadają występy uszczelniające wykonane na ich powierzchniach czołowych skierowanych w stronę pobocznie kołnierza (4a), zaś ciecz magnetyczna (8) znajduje się w szczelinach osiowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników (5), a powierzchniami bocznymi kołnierza (4a) tulei (4).