PL226344B1 - Poprzeczno-wzdłużne łożyskowanie ślizgowe wałka smarowane cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest poprzeczno-wzdłużne łożyskowanie ślizgowe wałka smarowane cieczą magnetyczną, stosowane zwłaszcza do łożyskowania szybkoobrotowych wałków w precyzyjnych przyrządach i urządzeniach.

Znane z opisu patentowego nr US 5 100 159 B1 poprzeczne łożyskowanie ślizgowe wałka z cieczą magnetyczną zawiera dwa pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane poosiowo i skierowane jednoimiennymi biegunami do siebie, osadzone w obudowie i przedzielone pierścieniami dystansowymi. Panewka utworzona przez powierzchnie wewnętrzne otworów w magnesach trwałych i pierścieniach dystansowych ma średnicę nieco większą od czopa wału. Szczelina między czopem a panewką wypełniona jest cieczą magnetyczną, utrzymywaną siłami pola magnetycznego.

Opis patentowy nr US 5 834 870 B1 ujawnia łożysko ślizgowe poprzeczne smarowane cieczą magnetyczną, które składa się dwóch magnesów trwałych, dwóch panewek porowatych nasyconych cieczą magnetyczną osadzonych w obudowie, jednego magnesu trwałego umocowanego na wale wykonanym z materiału o dobrej przenikalności magnetycznej i cieczy magnetycznej, która wypełnia szczeliny utworzone pomiędzy wałem, a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi panewek porowatych, utrzymywana w nich siłami pola magnetycznego.

Znane jest także z opisu patentowego nr PL 193 936 B1 promieniowe łożyskowanie wałka z cieczą magnetyczną, w którym magnesy trwałe mają w przekroju poprzecznym kształt leżącej litery „C”, końcami ramion skierowane są w stronę osi wałka i przylegają z obu stron za pośrednictwem pierścieni dystansowych do wykonanego w obudowie kołnierza wewnętrznego. Czop łożyskowania stanowią walcowe powierzchnie: wykonanego na wałku kołnierza zewnętrznego, pierścieni dystansowych obustronnie przylegających do kołnierza zewnętrznego oraz czterech dodatkowych pierścieniowych magnesów trwałych, spolaryzowanych promieniowo i usytuowanych pod ramionami magnesów trwałych panewki. Dodatkowo, magnesy trwałe są skierowane na zewnątrz biegunem jednoimiennym z występującym na zewnętrznych ramionach magnesów trwałych, po obu stronach łożyskowania.

Przedmiotem opisu patentowego nr PL 212 393 B1 jest łożysko ślizgowe poprzeczne smarowane cieczą magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że posiada dwie tulejki metalowe osadzone na wale, których stożkowe powierzchnie oporowe przylegają do stożkowych powierzchni panewki, a na zewnętrznych, cylindrycznych powierzchniach tulejek znajdują się wielokrawędziowe występy uszczelniające. We wnękach wykonanych od strony powierzchni czołowych tulejek umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy stożkowymi powierzchniami panewki a stożkowymi powierzchniami oporowymi tulejek oraz w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek a gniazdem obudowy.

Znane jest z opisu patentowego nr PL 213 619 B1 łożysko ślizgowe poprzeczne smarowane cieczą magnetyczną, które ma osadzone na wale dwie tulejki ze stożkowymi kołnierzami oraz umocowane w obudowie dwie panewki porowate nasycone cieczą magnetyczną, przedzielone magnesem trwałym. Na walcowych powierzchniach tulejek umieszczone są magnesy trwałe i wielokrawędziowe nabiegunniki, zaś ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchniach styku pomiędzy stożkowymi powierzchniami panewek a stożkowymi powierzchniami kołnierzy tulejek oraz w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami usytuowanymi na zewnętrznych powierzchniach walcowych nabiegunników a obudową.

Z opisu patentowego nr PL 216 119 B1 znane jest również łożysko porowate, smarowane cieczą magnetyczną, które ma na wale osadzone tulejki ze stożkowymi kołnierzami, natomiast w gniazdach obudowy umocowane są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, wielokrawędziowe nabiegunniki oraz porowate panewki nasycone cieczą magnetyczną. Panewki przylegają do gniazd obudowy do wewnętrznych powierzchni walcowych magnesów oraz do powierzchni stożkowych kołnierzy tulejek. Ciecz magnetyczna znajduje się na stożkowych powierzchniach styku pomiędzy panewkami, a kołnierzami tulejek oraz w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi usytuowanymi na wewnętrznych powierzchniach walcowych nabiegunników a zewnętrznymi powierzchniami walcowymi tulejek.

Poprzeczno-wzdłużne łożyskowanie ślizgowe wałka smarowane cieczą magnetyczną według wynalazku, podobnie jak w przedstawionych powyżej rozwiązaniach zawiera stopniowaną tulejkę metalową, panewki porowate nasycone cieczą magnetyczną, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną. Istota rozwiązania polega na tym, że na czopie

PL 226 344 B1 wałka osadzona jest stopniowana tulejka metalowa, na której obu końcach zabudowane są zespoły uszczelniające, które kolejno od środka zawierają: panewki porowate, o trapezowym przekroju poprzecznym, magnesy trwałe i wielokrawędziowe nabiegunniki. Powierzchnie stożkowe panewek porowatych przylegają do powierzchni stożkowych gniazd obudowy, a występy uszczelniające wielokrawędziowych nabiegunników wykonane są na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych i tworzą szczeliny pierścieniowe z wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy. Ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchniach styku pomiędzy powierzchniami stożkowymi panewek porowatych, a powierzchniami stożkowymi gniazd obudowy oraz w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładowym wykonaniu łożyskowania na rysunku w półprzekroju osiowym.

Łożysko składa się ze stopniowanej tulejki metalowej 3, panewek porowatych 4 nasyconych cieczą magnetyczną, magnesów trwałych 5 spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników 6 i cieczy magnetycznej 7. Stopniowana tulejka metalowa 3 osadzona jest na czopie 1a wałka 1 i zabezpieczona przed przesuwem wzdłużnym za pomocą sprężystego pierścienia osadczego 8. Na stopniowanej tulejce metalowej 3, na obu jej końcach zabudowane są zespoły uszczelniające, które kolejno od środka zawierają: panewki porowate 4 o trapezowym przekroju poprzecznym, magnesy trwałe 5 i wielokrawędziowe nabiegunniki 6. Powierzchnie stożkowe panewek porowatych 4 przylegają do stożkowych powierzchni gniazd obudowy 2. Na wielokrawędziowych nabiegunnikach 6 wykonane są występy uszczelniające usytuowane na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych. Ciecz magnetyczna 7 znajduje się na powierzchniach styku pomiędzy powierzchniami stożkowymi panewek porowatych 4, a powierzchniami stożkowymi gniazd obudowy 2 oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 6, a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy 2. Zamknięte obwody magnetyczne φ tworzone są przez obudowę 2, panewki porowate 4, magnesy trwałe 5, wielokrawędziowe nabiegunniki 6 i ciecz magnetyczną 7.

W warunkach eksploatacji łożyskowania stopniowana tulejka metalowa 3 wraz z osadzonymi na niej panewkami porowatymi 4, magnesami trwałymi 5 i wielokrawędziowymi nabiegunnikami 6 obraca się z wałkiem 1. Ciecz magnetyczna 7 utrzymywana na powierzchniach styku pomiędzy panewkami porowatymi 4, a gniazdami obudowy 2, pod wpływem działania sił pola magnetycznego, zapewnia ciągłe smarowanie. Natomiast ciecz magnetyczna 7 utrzymywana w pierścieniowych szczelinach o wysokości 5, pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 6 a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy 2, stanowi bariery uszczelniające, chroniące łożysko przed wnikaniem zanieczyszczeń do jego wnętrza.

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wałek,

1a - czop,

- obudowa,

- stopniowana tulejka metalowa,

- panewka porowata,

- magnes trwały,

- wielokrawędziowy nabiegunnik,

- ciecz magnetyczna,

- sprężysty pierścień osadczy, δ - wysokość szczeliny pierścieniowej.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Poprzeczno-wzdłużne łożyskowanie ślizgowe wałka smarowane cieczą magnetyczną, zawierające stopniowaną tulejkę metalową, panewki porowate nasycone cieczą magnetyczną, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że na czopie (1a) wałka (1) osadzona jest stopniowana tulejka metalowa (3), na której obu końcach zabudowane są zespoły uszczelniające, które kolejno od środka zawierają: panewki porowate (4) o trapezowym przekroju poprzecznym, magnesy

   PL 226 344 B1 trwałe (5) i wielokrawędziowe nabiegunniki (6), przy czym powierzchnie stożkowe panewek porowatych (4) przylegają do powierzchni stożkowych gniazd obudowy (2), a występy uszczelniające wielokrawędziowych nabiegunników (6) wykonane są na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych i tworzą szczeliny pierścieniowe z wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy (2), natomiast ciecz magnetyczna (7) znajduje się na powierzchniach styku pomiędzy powierzchniami stożkowymi panewek porowatych (4) a powierzchniami stożkowymi gniazd obudowy (2) oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników (6) a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi gniazd obudowy (2).