PL227166B1 - Wielostopniowe uszczelnienie ochronne z ciecza magnetyczna dla łozyska tocznego - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego, stosowane zwłaszcza przy łożyskowaniu wałów obrotowych w budowie maszyn i urządzeń.

Znane jest z opisu patentowego PL 212702 B1 hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska, które charakteryzuje się tym, że w obudowie umieszczony jest nabiegunnik przylegający do zewnętrznego pierścienia łożyska, a na wale osadzony jest pierścień labiryntowy, przylegający do wewnętrznego pierścienia łożyska i tworzący z ramionami usytuowanymi na wewnętrznej powierzchni bocznej pokrywy uszczelnienie labiryntowe osiowe. Pomiędzy nabiegunnikiem, a pokrywą umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany osiowo oraz niemagnetyczny pierścień dystansowy. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a zewnętrzną cylindryczną powierzchnią części pierścienia labiryntowego, przylegającą do łożyska, a także w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi, znajdującymi się na wewnętrznej cylindrycznej powierzchni pokrywy, a wałem.

Znane jest również z polskiego zgłoszenia patentowego P.397287 uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną łożyska tocznego, które charakteryzuje się tym, że w obudowie umieszczone są nabiegunniki nieruchome o przekroju litery „L” przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo natomiast na wale osadzone są nabiegunniki ruchome o przekroju litery „L” przedzielone także magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, przy czym oba magnesy ustawione są względem nabiegunników - jeden w układzie biegunów S-N, a drugi - N-S lub odwrotnie. Ciecz magnetyczna umieszczona jest w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi usytuowanymi na wewnętrznych powierzchniach walcowych nabiegunników nieruchomych, a gładkimi powierzchniami walcowymi nabiegunników ruchomych lub w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi usytuowanymi na zewnętrznych powierzchniach walcowych nabiegunników ruchomych, a gładkimi powierzchniami walcowymi nabiegunników nieruchomych. Ponadto na wale osadzona jest tulejka kołnierzowa o przekroju poprzecznym w kształcie litery „E”, przylegająca do nabiegunnika ruchomego, która wraz z pokrywą przymocowaną do obudowy tworzy uszczelnienie labiryntowe osiowe.

W polskim zgłoszeniu patentowym P.397913 ujawniono wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną łożyska tocznego, które charakteryzuje się tym, że pierścień stopniowany zamocowany jest nieruchomo w obudowie, a tulejka kołnierzowa osadzona jest na obracającym się wale, przy czym kołnierz tulejki kołnierzowej jest usytuowany przy łożysku tocznym lub po zewnętrznej stronie uszczelnienia i ma na swojej zewnętrznej walcowej powierzchni występy uszczelniające. Na zewnętrznej walcowej powierzchni tulejki kołnierzowej są osadzone co najmniej dwa nabiegunniki oraz co najmniej dwa magnesy trwałe, usytuowane naprzemiennie, począwszy od przylegającego do kołnierza tulejki kołnierzowej magnesu. Ciecz magnetyczna jest umieszczona w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki kołnierzowej i nabiegunników, a wewnętrznymi powierzchniami walcowymi pierścienia stopniowanego.

Ponadto znane jest z polskiego zgłoszenia P.401261 wielostopniowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego, złożone z dwóch magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, dwóch wielokrawędziowych nabiegunników, cieczy magnetycznej i pokrywy, w którym jeden magnes osadzony jest w obudowie i przylega z jednej strony do zewnętrznego pierścienia łożyska, a z drugiej strony do osadzonego również w obudowie nabiegunnika występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni walcowej. Natomiast drugi magnes osadzony jest na wale i przylega z jednej strony do wewnętrznego pierścienia łożyska, a z drugiej strony do nabiegunnika w postaci kształtowej tulei kołnierzowej również osadzonej na wale, która na zewnętrznej powierzchni walcowej ma występy uszczelniające, zaś na powierzchni bocznej kołnierza ma wykonane wnęki, które z występami wykonanymi na bocznej powierzchni pokrywy, przymocowanej do obudowy tworzą uszczelnienie labiryntowe osiowe, przy czym jeden magnes jest usytuowany w układzie biegunów N-S, a drugi magnes w układzie biegunów S-N względem łożyska tocznego lub odwrotnie. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika nieruchomego i nabiegunnika ruchomego .

Istota uszczelnienia według wynalazku, złożonego z pokrywy, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, jedno- i wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy magnetycznej, polega na tym, że wielokrawędziowy nabiegunnik osadzony na wale ma postać pierścienia stopniowanego z występami uszczelniającymi wykonanymi na zewnętrznych powierzchniach walcowych jego uskoków,

PL 227 166 B1 a pokrywa przymocowana do obudowy ma stopniowane wytoczenia, których średnice odpowiadają średnicom uskoków na wielokrawędziowym nabiegunniku. Ponadto do pierścieni łożyska tocznego przylegają jednokrawędziowe nabiegunniki, jeden osadzony w obudowie, a drugi na wale, zaś w obudowie pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem umocowanym w obudowie i pokrywą umieszczony jest jeden magnes trwały oraz na wale pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem umocowanym na wale i wielokrawędziowym nabiegunnikiem umieszczony jest drugi magnes trwały, przy czym jeden magnes usytuowany jest w układzie biegunów N-S, a drugi magnes - w układzie biegunów S-N względem łożyska tocznego. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi obu jednokrawędziowych nabiegunników oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi na poszczególnych uskokach wielokrawędziowego nabiegunnika, a odpowiednimi wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi wytoczeń w pokrywie.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym, przy czym na fig. 1 pokazano uszczelnienie z wielokrawędziowym nabiegunnikiem w postaci stopniowanego pierścienia, którego średnice poszczególnych stopni, jak i wymiary średnic wytoczeń w pokrywie maleją od strony zewnętrznej w kierunku łożyska tocznego, a na fig. 2 - uszczelnienie z wielokrawędziowym nabiegunnikiem, którego wymiary średnic poszczególnych uskoków i średnic wytoczeń w pokrywie rosną od strony zewnętrznej w kierunku łożyska tocznego.

Uszczelnienie składa się z magnesów trwałych 4 i 5 spolaryzowanych osiowo, pokrywy 6, wielokrawędziowego nabiegunnika 7, jednokrawędziowych nabiegunników 8 i 9 i cieczy magnetycznej 10. Wielokrawędziowy nabiegunnik 7 osadzony na wale 1 ma kształt stopniowanego pierścienia z występami uszczelniającymi wykonanymi na zewnętrznych powierzchniach jego uskoków. W pokrywie 6 przymocowanej do obudowy 2 wykonane są stopniowane wytoczenia, których wymiary średnic odpowiadają średnicom uskoków na nabiegunniku 7. Do pierścieni łożyska tocznego 3 przylegają jednokrawędziowe nabiegunniki 8, 9, przy czym jeden z nich osadzony jest w obudowie 2, a drugi na wale 1. W obudowie 2 pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem 8 i pokrywą 6 umieszczony jest magnes trwały 4 oraz na wale 1 pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem 9, a wielokrawędziowym nabiegunnikiem 7 umieszczony jest magnes trwały 5, przy czym magnes 4 usytuowany jest w układzie biegunów N-S, a magnes 5 - w układzie biegunów S-N względem łożyska tocznego 3. Pierścień osadczy sprężysty 11 mocuje nabiegunnik 7, magnes 5 i jednokrawędziowy nabiegunnik 9 na wale 1. Ciecz magnetyczna 10 znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi na poszczególnych uskokach nabiegunnika wielokrawędziowego 7, a odpowiednimi powierzchniami cylindrycznymi wytoczeń w pokrywie 6, w szczelinie pierścieniowej δ pomiędzy występem uszczelniającym jednokrawędziowego nabiegunnika 8, a walcową powierzchnią jednokrawędziowego nabiegunnika 9 oraz w szczelinie pierścieniowej δ pomiędzy występem uszczelniającym jednokrawędziowego nabiegunnika 9, a walcową powierzchnią jednokrawędziowego nabiegunnika 8. Zamknięte obwody magnetyczne Φ₁, Φ₂, Φ₃ utworzone są przez pokrywę 6, wielokrawędziowy nabiegunnik 7, magnesy trwałe 4 i 5, jednokrawędziowe nabiegunniki 8 i 9 i ciecz magnetyczną 10.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, ciecz magnetyczna 10 jest utrzymywana siłami pola magnetycznego w szczelinach pierścieniowych δ pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika 7, a odpowiednimi powierzchniami cylindrycznymi wytoczeń w pokrywie 6, w szczelinie pierścieniowej δ pomiędzy występem uszczelniającym jednokrawędziowego nabiegunnika 8, a walcową powierzchnią jednokrawędziowego nabiegunnika 9 oraz w szczelinie pierścieniowej δ pomiędzy występem uszczelniającym jednokrawędziowego nabiegunnika 9, a walcową powierzchnią jednokrawędziowego nabiegunnika 8, tworząc bariery uszczelniające, które zabezpieczają łożysko toczne 3 przed wnikaniem zanieczyszczeń do jego wnętrza.

Claims (1)

1. Wielostopniowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego złożone z pokrywy, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, jedno- i wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy magnetycznej, znamienne tym, że wielokrawędziowy nabiegunnik (7) osadzony na wale (1) ma postać pierścienia stopniowanego z występami uszczelniającymi wykonanymi na zewnętrznych powierzchniach walcowych jego uskoków, a pokrywa (6) przymocowana do obudowy (2) ma stopniowane wytoczenia, których wielkość średnic od4

PL 227 166 B1 powiada średnicom uskoków na wielokrawędziowym nabiegunniku (7), ponadto do pierścieni łożyska tocznego (3) przylegają jednokrawędziowe nabiegunniki (8 i 9), jeden osadzony w obudowie (2), a drugi na wale (1), zaś w obudowie (2) pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem (8) i pokrywą (6) umieszczony jest jeden magnes trwały (4) oraz na wale (1), pomiędzy jednokrawędziowym nabiegunnikiem (9) i wielokrawędziowym nabiegunnikiem (7), umieszczony jest drugi magnes trwały (5), przy czym magnes trwały (4) usytuowany jest w układzie biegunów N-S, a drugi magnes trwały (5) - w układzie biegunów S-N lub odwrotnie względem łożyska tocznego (3), a ciecz magnetyczna (10) znajduje się w pierścieniowych szczelinach (δ) pomiędzy występami uszczelniającymi obu jednokrawędziowych nabiegunników (8 i 9) oraz w pierścieniowych szczelinach (δ) pomiędzy występami uszczelniającymi na poszczególnych uskokach wielokrawędziowego nabiegunnika (7), a odpowiednimi wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi wytoczeń w pokrywie (6).