PL225299B1 - Uszczelnienie hybrydowe wału obrotowego z cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie hybrydowe wału obrotowego z cieczą magnetyczną, znajdujące zastosowanie w budowie maszyn i urządzeń pracujących w środowisku cieczy lub gazu.

Znane jest z opisu patentowego PL214030 hybrydowe uszczelnienie wału obrotowego, które charakteryzuje się tym, że osadzone na wale wielokrawędziowe nabiegunniki mają kształt tulejek kołnierzowych z występami uszczelniającymi usytuowanymi na powierzchniach cylindrycznych ich kołni erzy, a pomiędzy kołnierzami tulejek kołnierzowych umieszczony jest wewnętrzny kołnierz tulei nośnej osadzonej w obudowie. We wnękach tulei nośnej umieszczone są magnesy trwałe, do których przyl egają pokrywy zamocowane do obudowy, przy czym magnesy trwałe są spolaryzowane promieniowo naprzemiennie względem siebie, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek kołnierzowych, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi tulei nośnej.

Znane jest też z opisu patentowego PL216903 uszczelnienie hybrydowe dla wału wysokoobrotowego, które charakteryzuje się tym, że w obudowie osadzone są nabiegunniki w postaci tulejek kołnierzowych z występami i wnękami, wykonanymi na ich powierzchniach czołowych, a kołnierz osadzony na wale usytuowany jest pomiędzy nabiegunnikami i wewnętrzną powierzchnią walcową magnesu, a na swoich bocznych powierzchniach posiada występy i wnęki, które z występami i wnękami nabiegunników tworzą uszczelnienie labiryntowe, zaś w szczelinach utworzonych pomiędzy występami nabiegunników, a wnękami kołnierza znajduje się ciecz magnetyczna.

Z opisu patentowego PL217274 znane jest także hybrydowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wału wysokoobrotowego, w którym na wale osadzone są wielokrawędziowe nabiegunniki, na których umocowane są nabiegunniki wraz z magnesami trwałymi, a w obudowie umocowana jest tuleja walcowo-stożkowa, przy czym na powierzchniach walcowych i stożkowych nabiegunników wykonane są występy uszczelniające, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w małych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a odpowiednimi powierzchniami walcowymi i stożkowymi tulei, a ponadto część stożkowa tulei tworzy ze ścianą obudowy komorę chłodzącą.

Ze zgłoszenia patentowego P-389176 znane jest również hybrydowe uszczelnienie wału z cieczą magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że magnes i przylegające do niego tulejki kołnierzowe osadzone są na obracającym się wale, a po obu stronach obudowy umocowane są pokrywy. Kołnierze tulejek usytuowane są w komorze utworzonej pomiędzy obudową i pokrywami, a na walcowych powierzchniach kołnierzy tulejek wykonane są występy uszczelniające. Na walcowych powierzchniach tulejek znajdują się rowki śrubowe, przy czym na jednej tulejce rowki wykonane są w układzie lewoskrętnym, a na drugiej - w układzie prawoskrętnym. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierzy a wewnętrzną, walcową powierzchnią obudowy. Ponadto, wewnętrzne powierzchnie walcowe pokryw tworzą z rowkami śrubowymi tulejek uszczelnienia szczelinowe, usytuowane po obu stronach uszczelnienia z cieczą magnetyczną.

Uszczelnienie hybrydowe wału obrotowego z cieczą magnetyczną, zawierające tuleję kołnierzową, pokrywę, magnesy trwałe pierścieniowe i walcowe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome i nieruchome oraz ciecz magnetyczną, charakteryzuje się według wynalazku tym, że na wale obrotowym osadzona jest tuleja kołnierzowa, na której z kolei umocowane są pierścieniowe magnesy trwałe, przylegające biegunami różnoimiennymi N i S do powierzchni bocznych kołnierza oraz wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome z występami uszczelniającymi położonymi na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych, przylegające do bocznych powierzchni magnesów. Na zewnętrznej, walcowej części tulei kołnierzowej wykonane są prawoskrętne rowki śrubowe, usytuowane po stronie komory roboczej, wypełnionej czynnikiem uszczelnianym. Tuleja kołnierzowa wraz z pierścieniowymi magnesami trwałymi i wielokrawędziowymi nabiegunnikami ruchomymi umieszczona jest w obudowie wewnątrz komory dławnicowej, zamkniętej pokrywą. W przegrodzie pokrywy umieszczone są równomiernie rozłożone walcowe magnesy trwałe, zaś do obu powierzchni bocznych przegrody przylegają wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome, z występami uszczelniającymi, wykonanymi na ich wewnętrznych powierzchniach walcowych. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników ruchomych a wewnętrzną powierzchnią walcową komory dławnicowej w obudowie oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych

PL 225 299 B1 nabiegunników nieruchomych a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej, położoną po stronie otoczenia.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.

Uszczelnienie ma na obracającym się wale 1 osadzoną tuleję kołnierzową 3 z kołnierzem 3a skierowanym w stronę obudowy 2, na której z kolei umocowane są pierścieniowe magnesy trwałe 4, 5 spolaryzowane osiowo, przylegające biegunami różnoimiennymi N i S do powierzchni bocznych kołnierza 3a oraz wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome 6 z występami uszczelniającymi położonymi na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych, przylegające do bocznych powierzchni magnesów 4, 5. Ponadto, na zewnętrznej, walcowej części tulei kołnierzowej 3, wykonane są prawoskrętne rowki śrubowe 11, usytuowane po stronie komory roboczej, wypełnionej czynnikiem uszczelnianym 13. Tuleja kołnierzowa 3 wraz z pierścieniowymi magnesami trwałymi 4, 5 i wielokrawędziowymi nabiegunnikami ruchomymi 6 umieszczona jest w obudowie 2 wewnątrz komory dławnicowej zamkniętej pokrywą 7. W przegrodzie pokrywy 7 umieszczone są równomiernie rozłożone walcowe magnesy trwałe 8 spolaryzowane osiowo, a do obu powierzchni bocznych przegrody przylegają wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome 9, z występami uszczelniającymi wykonanymi na ich wewnętrznych powierzchniach walcowych. Ciecz magnetyczna 10 znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników ruchomych 6, a wewnętrzną powierzchnią walcową komory dławnicowej w obudowie 2 oraz w szczelinach pierścieniowych 5 pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników nieruchomych 9, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej 3, położoną po stronie otoczenia. Uszczelnienie szczelinowe usytuowane po stronie komory roboczej tworzy wewnętrzna, cylindryczna powierzchnia obudowy 2 z rowkami śrubowymi 11 na tulei kołnierzowej 3. Tuleja kołnierzowa 3 wraz z magnesami trwałymi 4, 5 i nabiegunnikami 6 umocowani jest na wale obrotowym 1 za pomocą pierścienia sprężystego osadczego 12. Jeden zamknięty obwód magnetyczny Φ₁ utworzony jest przez obudowę 2, kołnierz 3a tulei 3, magnesy trwałe 4, 5, nabiegunniki 6 i ciecz magnetyczną 10. Drugi zamknięty obwód magnetyczny Φ₂ tworzą tuleja 3, walcowe magnesy trwałe 8, nabiegunniki 9 i ciecz magnetyczna 10.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku siły pola magnetycznego utrzymują ciecz magnetyczną w pierścieniowych szczelinach, stanowiąc bariery dla czynnika uszczelnianego. Ponadto, rowki śrubowe usytuowane na tulei kołnierzowej obracającej się wraz z wałem, wywołują efekt pompowania zwrotnego, który powoduje odrzucanie czynnika uszczelnianego ze szczeliny lewostronnej do wnętrza komory roboczej.

Oznaczenia na rysunku:

- wał obrotowy,

- obudowa,

- tuleja kołnierzowa , 3a - kołnierz,

4, 5 - pierścieniowe magnesy trwałe,

- wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy,

- pokrywa,

- walcowy magnes trwały,

- wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy,

- ciecz magnetyczna,

- rowek śrubowy,

- pierścień sprężysty osadczy,

- czynnik uszczelniany ( ciecz lub gaz), δ - szczelina pierścieniowa,

Φ1, Φ2 - zamknięte obwody magnetyczne

Claims (1)

1. Uszczelnienie hybrydowe wału obrotowego z cieczą magnetyczną, zawierające tuleję kołnierzową, pokrywę, magnesy trwałe pierścieniowe i walcowe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome i nieruchome oraz ciecz magnetyczną, znamienne tym, że na wale obrotowym (1) osadzona jest tuleja kołnierzowa (3), na której z kolei umocowane są pierścieniowe magnesy trwałe (4, 5), przylegające biegunami różnoimiennymi N i S do powierzchni bocznych kołnierza (3a)

   PL 225 299 B1 oraz wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome (6) z występami uszczelniającymi położonymi na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych, przylegające do bocznych powierzchni magnesów (4, 5), przy czym na zewnętrznej, walcowej części tulei kołnierzowej (3) wykonane są prawoskrętne rowki śrubowe (11), usytuowane po stronie komory roboczej, wypełnionej czynnikiem uszczelnianym (13), zaś tuleja kołnierzowa (3) wraz z pierścieniowymi magnesami trwałymi (4, 5) i wielokrawędziowymi nabiegunnikami ruchomymi (6) umieszczona jest w obudowie (2) wewnątrz komory dławnicowej, zamkniętej pokrywą (7), a w przegrodzie pokrywy (7) umieszczone są równomiernie rozłożone walcowe magnesy trwałe (8), zaś do obu powierzchni bocznych przegrody przylegają wielokrawędziowe nabi egunniki nieruchome (9), z występami uszczelniającymi, wykonanymi na ich wewnętrznych powierzc hniach walcowych, przy czym ciecz magnetyczna (10) znajduje się w pierścieniowych szczelinach (δ), utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników ruchomych (6) a wewnętrzną powierzchnią walcową komory dławnicowej w obudowie (2) oraz w szczelinach pierścieniowych (δ) pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników nieruchomych (9) a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej (3), położoną po stronie otoczenia.