PL234877B1 - Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wałów obrotowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wałów obrotowych, stosowane w maszynach i urządzeniach pracujących w środowisku gazowym przy niewielkich ciśnieniach lub w warunkach wysokiej próżni.

Znane z opisu patentowego US4605233, wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną składa się z szeregu magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo wraz z umieszczonymi między nimi nabiegunnikami, które mają występy uszczelniające usytuowane od strony wału. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a powierzchnią wału.

Znane z polskiego opisu patentowego PL163174 wielostopniowe uszczelnienie ferromagnetyczne zawiera osadzone przesuwnie w komorze dławnicowej, nabiegunniki z wielokrawędziowymi powierzchniami, oddzielone spolaryzowanymi osiowo magnesami trwałymi, przy czym w komorach pierścieniowych pomiędzy nabiegunnikami, pod magnesami są usytuowane kołnierze tulei osadzonych na wale, zaś 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.

Z polskiego opisu patentowego nr PL205812 znane jest również wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, zawierające magnesy trwałe, wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi i ciecz magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że w komorze dławnicowej znajdują się szeregowo umieszczone segmenty, składające się z osadzonej na wale tulei kołnierzowej z pierścieniową wnęką, w której znajduje się magnes trwały spolaryzowany osiowo lub promieniowo, przy czym kołnierz tulei wraz z magnesem usytuowany jest we wnęce utworzonej przez dwa przylegające do siebie nabiegunniki osadzone w komorze dławnicowej, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w zbieżnych szczelinach utworzonych pomiędzy nabiegunnikami a kołnierzem tulei i magnesem trwałym oraz w szczelinach między występami uszczelniającymi nabiegunników a zewnętrznymi, cylindrycznymi powierzchniami tulei kołnierzowych.

Znane jest też z polskiego opisu patentowego nr PL208615 wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulejek kołnierzowych o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L” z występami uszczelniającymi umieszczonymi na wewnętrznych lub zewnętrznych powierzchniach walcowych kołnierzy tulejek, osadzone zarówno w obudowie, jak i na wale przedzielone są magnesami, usytuowanymi pomiędzy nabiegunnikami, a ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych, które utworzone są pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników umieszczonych w obudowie a walcowymi powierzchniami nabiegunników osadzonych na wale oraz pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników osadzonych na wale a walcowymi powierzchniami nabiegunników umieszczonych w obudowie.

Istotą wielostopniowego uszczelnienia według wynalazku, zawierającego tulejki kołnierzowe, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, nabiegunniki i ciecz magnetyczną polega na tym, że pary nabiegunników przedzielone magnesami trwałymi osadzone są w komorze dławnicowej obudowy, a tulejki kołnierzowe z magnesami trwałymi umieszczonymi we wnękach usytuowanych na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych tulejek osadzone są na wale, przy czym kołnierze tulejek położone są w komorach utworzonych przez sąsiednie nabiegunniki przedzielone magnesami trwałymi, a zewnętrzne powierzchnie stożkowe kołnierzy tulejek i wewnętrzne powierzchnie stożkowe nabiegunników tworzą szczeliny zbieżne o kącie pochylenia a. Ponadto, na zewnętrznych powierzchniach walcowych tulejek wykonane są występy uszczelniające. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach równoległych i w szczelinach zbieżnych pomiędzy magnesami, nabiegunnikami i kołnierzami tulejek, a także w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek a wewnętrznymi, cylindrycznymi powierzchniami nabiegunników.

Uszczelnienie według wynalazku jest przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym.

Uszczelnienie składa się z trzech segmentów ustawionych szeregowo i umieszczonych w komorze dławnicowej. Każdy segment składa się z tulejki kołnierzowej 3 o stożkowych powierzchniach bocznych kołnierzy 3a osadzonej na wale 1 oraz dwóch nabiegunników 4 o stożkowych powierzchniach bocznych, umocowanych w obudowie 2. We wnęce wykonanej na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni tulejki 3 umieszczony jest magnes trwały 6. Kołnierz 3a tulejki 3 umieszczony jest w komorze

PL 234 877 B1 utworzonej przez dwa nabiegunniki 4 przedzielone magnesem trwałym 5, przy czym pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami stożkowymi nabiegunników 4 a zewnętrznymi powierzchniami stożkowymi kołnierza 3a tulejki 3 tworzą się szczeliny zbieżne o kącie pochylenia a. Ponadto, na zewnętrznych powierzchniach walcowych tulejek 3 wykonane są występy uszczelniające. Ciecz magnetyczna 7 znajduje się w szczelinach równoległych i w szczelinach zbieżnych pomiędzy magnesami 5, nabiegunnikami 4 i kołnierzami 3a tulejek 3, a także w szczelinach pierścieniowych δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek 3 a wewnętrznymi, cylindrycznymi powierzchniami nabiegunników 4. Pierścienie sprężyste osadcze 8, 9 służą do mocowania nabiegunników 4 wraz z magnesami 5 w obudowie 2 oraz tulejek kołnierzowych 3 wraz z magnesami 6 na wale 1.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia, ciecz magnetyczna 7 jest utrzymywana w szczelinach równoległych, zbieżnych i pierścieniowych siłami pola magnetycznego. Magnesy trwałe 5, 6, nabiegunniki 4, ciecz magnetyczna 7 oraz tulejki kołnierzowe 3 tworzą zamknięte obwody mag netyczne o strumieniach Φι i Φ2.

Oznaczenia na rysunku:

- wał obrotowy,

- obudowa,

- tulejka kołnierzowa,

3a - kołnierz,

- nabiegunnik,

5, 6 - magnesy trwałe,

- ciecz magnetyczna,

8, 9 - pierścienie sprężyste osadcze, δ - szczelina pierścieniowa,

Φι, Φ2 - zamknięte obwody magnetyczne.

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wałów obrotowych, zawierające tulejki kołnierzowe, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że pary nabiegunników (4) przedzielone magnesami trwałymi (5) osadzone są w komorze dławnicowej obudowy (2), a tulejki kołnierzowe (3) z magnesami trwałymi (6) umieszczonymi we wnękach usytuowanych na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych tulejek kołnierzowych (3) osadzone są na wale (1), przy czym kołnierze (3a) tulejek (3) położone są w komorach utworzonych przez sąsiednie nabiegunniki (4) przedzielone magnesami trwałymi (5), a zewnętrzne powierzchnie stożkowe kołnierzy (3a) tulejek kołnierzowych (3) i wewnętrzne powierzchnie stożkowe nabiegunników (4) tworzą szczeliny zbieżne o kącie pochylenia a, ponadto na zewnętrznych powierzchniach walcowych tulejek (3) wykonane są występy uszczelniające.

2. Wielostopniowe uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że w szczelinach równoległych i szczelinach zbieżnych pomiędzy magnesami trwałymi (5), nabiegunnikami (4) i kołnierzami (3a) tulejek kołnierzowych (3), a także w szczelinach pierścieniowych δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek kołnierzowych (3) a wewnętrznymi, cylindrycznymi powierzchniami nabiegunników (4), znajduje się ciecz magnetyczna (7).