PL226540B1 - Uszczelnienie wielostopniowe z cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie wielostopniowe z cieczą magnetyczną, znajdujące zastosowanie do uszczelniania wałów obrotowych maszyn i urządzeń, pracujących pod ciśnieniem w środowisku gazowym lub w warunkach wysokiej próżni.

Znane z opisu patentowego nr US 4 605 233 A wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną składa się z szeregu magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo oraz umieszczonych pomiędzy nimi wielokrawędziowych nabiegunników, które mają występy uszczelniające usytuowane od strony wału. W szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i powierzchnią wału znajduje się ciecz magnetyczna.

Opis patentowy nr PL 163 174 B1 ujawnia wielostopniowe uszczelnienie ferromagnetyczne, zawierające osadzone przesuwnie w komorze dławnicowej nabiegunniki z wielokrawędziowymi powierzchniami bocznymi, oddzielone spolaryzowanymi osiowo magnesami trwałymi. W komorach pierścieniowych pomiędzy nabiegunnikami, pod magnesami są usytuowane kołnierze tulei osadzonych na wale. Powierzchnie czołowe kołnierzy tulei są skojarzone z wielokrawędziowymi powierzchniami nabiegunników. W szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i czołowymi powierzchniami kołnierzy tulei znajduje się ciecz ferromagnetyczna.

Znane jest także z opisu patentowego nr PL 208 615 B1 wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, w którym wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulejek kołnierzowych o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, osadzone zarówno w obudowie, jak i na wale, przedzielone są magnesami trwałymi spolaryzowanymi osiowo usytuowanymi pomiędzy nabiegunnikami w obudowie oraz pomiędzy nabiegunnikami na wale. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika osadzonego w obudowie a walcową powierzchnią nabiegunnika osadzonego na wale oraz pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika osadzonego na wale a walcową powierzchnią nabiegunnika osadzonego w obudowie.

Przedmiotem opisu patentowego nr PL 218 181 B1 jest też wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że magnesy umieszczone są pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami osadzonymi przemiennie w obudowie i na wale, a również tulejki kołnierzowe osadzone są przemiennie na wale i w obudowie. Kołnierze tulejek osadzonych na wale usytuowane są w komorach utworzonych przez magnesy i nabiegunniki osadzone w obudowie, a kołnierze tulejek osadzonych w obudowie usytuowane są w komorach utworzonych przez magnesy i nabiegunniki osadzone na wale. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a cylindrycznymi powierzchniami tulejek.

Inne, znane ze zgłoszenia nr PL 389 525 A1 wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną charakteryzuje się tym, że tulejki kołnierzowe o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L” osadzone są na wale, a wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L” umocowane są w obudowie. Pomiędzy kołnierzami tulejek a walcowymi powierzchniami nabiegunników w kształcie litery „L” i bocznymi powierzchniami nabiegunników występuje luz. Ponadto, w komorach utworzonych pomiędzy tulejkami kołnierzowymi a nabiegunnikami o przekroju w kształcie litery „L” umieszczone są magnesy trwałe i nabiegunniki o przekroju prostokątnym, które osadzone są na walcowych powierzchniach nabiegunników o przekroju w kształcie litery „L”. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulejek kołnierzowych.

Istota uszczelnienia wielostopniowego z cieczą magnetyczną, zawierającego tulejki kołnierzowe, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz magnetyczną polega na tym, że zawiera co najmniej jeden podzespół uszczelniający zabudowany pomiędzy wałem a obudową, składający się z nabiegunników o przekroju teowym osadzonych na wale lub w obudowie, które mają występy uszczelniające wykonane na zewnętrznych lub wewnętrznych powierzchniach walcowych kołnierzy. Na tulejkach kołnierzowych również o przekroju teowym, osadzonych na wale lub w obudowie przeciwległe do nabiegunników o przekroju teowym umieszczone są magnesy trwałe, przylegające do bocznych powierzchni kołnierzy oraz nabiegunniki o przekroju prostokątnym przylegające do magnesów z ich drugiej strony. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju teowym a walcowymi powierzchniami kołnierzy tulejek kołnierzowych oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju prostokątnym a odpowiednimi zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami walcowymi nabiegunników o przekroju teowym.

PL 226 540 B1

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym, przy czym na fig. 1 pokazano uszczelnienie, w którym tulejki kołnierzowe wraz z magnesami trwałymi i nabiegunnikami o przekroju prostokątnym umocowane są w obudowie, a nabiegunniki o przekroju teowym osadzone są na wale, natomiast na fig. 2 pokazano uszczelnienie w układzie odwrotnym.

Uszczelnienie zawiera trzy jednakowe podzespoły uszczelniające A, zabudowane pomiędzy wałem 1 a obudową 2. Każdy podzespół uszczelniający A składa się z wielokrawędziowego nabiegunnika o przekroju teowym 3, tulejki kołnierzowej 4, dwóch magnesów trwałych 5, 6 spolaryzowanych osiowo, dwóch wielokrawędziowych nabiegunników o przekroju prostokątnym 7 i cieczy magnetycznej 8. Tulejki kołnierzowe 4 umocowane są w obudowie 2, a wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju teowym 3 osadzone są na wale 1, jak przedstawiono na fig. 1 lub tulejki kołnierzowe 4 osadzone są na wale 1, a wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju teowym 3 zamocowane są w obudowie 2 jak przedstawiono na fig. 2. Nabiegunniki o przekroju teowym 3 mają występy uszczelniające wykonane na zewnętrznych (fig. 1) lub wewnętrznych (fig. 2) powierzchniach walcowych kołnierzy 3a. Również nabiegunniki o przekroju prostokątnym 7 mają występy uszczelniające wykonane na ich wewnętrznych (fig. 1) lub zewnętrznych (fig. 2) powierzchniach walcowych. Na walcowych powierzchniach tulejek 4 osadzone są magnesy trwałe 5, 6, przylegające do obu bocznych powierzchni kołnierzy 4a oraz nabiegunniki o przekroju prostokątnym 7 przylegające do tych magnesów z ich drugiej strony. Ciecz magnetyczna 8 znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju teowym 3 a wewnętrznymi (fig. 1) lub zewnętrznymi (fig. 2) powierzchniami walcowymi kołnierzy 4a tulejek kołnierzowych 4 oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju prostokątnym 7 a odpowiednimi zewnętrznymi (fig. 1) lub wewnętrznymi (fig. 2) powierzchniami walcowymi nabiegunników o przekroju teowym 3. Pierścienie osadcze 9, 10 mocują nabiegunniki o przekroju teowym 3 i tulejki kołnierzowe 4 na wale 1 i w obudowie 2. Zamknięte obwody magnetyczne φ₁, φ₂ utworzone są przez nabiegunniki o przekroju teowym 3, kołnierze 4a tulejek kołnierzowych 4, magnesy trwałe 5, 6, nabiegunniki o przekroju prostokątnym 7 i ciecz magnetyczną 8.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, ciecz magnetyczna utrzymywana jest siłami pola magnetycznego w pierścieniowych szczelinach, tworząc bariery uszczelniające dla uszczelnianego czynnika, które zapewniają szczelność uszczelnienia.

Wykaz oznaczeń na rysunku

A - podzespół uszczelniający,

- wał,

- obudowa,

- nabiegunnik o przekroju teowym,

- tulejka kołnierzowa,

3a, 4a - kołnierze,

5, 6 - magnesy trwałe,

- nabiegunnik o przekroju prostokątnym ,

- ciecz magnetyczna,

9, 10 - pierścienie osadcze, φ₁, φ₂ - zamknięte obwody magnetyczne.

Claims (1)

1. Uszczelnienie wielostopniowe z cieczą magnetyczną, zawierające tulejki kołnierzowe, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że zawiera co najmniej jeden podzespół uszczelniający (A) zabudowany pomiędzy wałem (1), a obudową (2), składający się z nabiegunników o przekroju teowym (3) osadzonych na wale (1) lub w obudowie (2), które mają występy uszczelniające wykonane na zewnętrznych lub wewnętrznych powierzchniach walcowych kołnierzy (3a), a na tulejkach kołnierzowych (4) również o przekroju teowym, osadzonych na wale (1) lub w obudowie (2) przeciwległe do nabiegunników o przekroju teowym (3) umieszczone są magnesy trwałe (5, 6), przylegające do bocznych powierzchni kołnierzy (4a) oraz nabiegunniki o przekroju prostokątnym (7) przylegające do magnesów (5, 6) z ich drugiej strony, przy czym ciecz magnetycz4

PL 226 540 B1 na (8) znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju teowym (3) a walcowymi powierzchniami kołnierzy (4a) tulejek kołnierzowych (4) oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników o przekroju prostokątnym (7) a odpowiednimi zewnętrznymi lub wewnętrznymi powierzchniami walcowymi nabiegunników o przekroju teowym (3).