PL243906B1 - Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion - Google Patents

Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion Download PDF

Info

Publication number
PL243906B1
PL243906B1 PL438268A PL43826821A PL243906B1 PL 243906 B1 PL243906 B1 PL 243906B1 PL 438268 A PL438268 A PL 438268A PL 43826821 A PL43826821 A PL 43826821A PL 243906 B1 PL243906 B1 PL 243906B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
pole pieces
piston rod
shaft
sealing
permanent magnets
Prior art date
Application number
PL438268A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL438268A1 (en
Inventor
Leszek Matuszewski
Original Assignee
Politechnika Gdanska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Gdanska filed Critical Politechnika Gdanska
Priority to PL438268A priority Critical patent/PL243906B1/en
Publication of PL438268A1 publication Critical patent/PL438268A1/en
Publication of PL243906B1 publication Critical patent/PL243906B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/10Shaft sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/344Pressing means the pressing force being applied by means of an elastic ring supporting the slip-ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/34Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
    • F16J15/3436Pressing means
    • F16J15/3444Pressing means by magnetic attraction
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • F16J15/43Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

Uszczelnienie hybrydowe wielkogabarytowych elementów o ruchu posuwisto-zwrotnym lub obrotowym, ma w komorze dławnicowej obudowy (2) osadzone dwa wielokrawędziowe nabiegunniki (3) w postaci tulei kołnierzowych z występami uszczelniającymi wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych ich kołnierzy (3a), przedzielone pierścieniowym magnesem trwałym (4) spolaryzowanym osiowo, a w podtoczeniach (3b) wielokrawędziowych nabiegunników (3) usytuowanych po stronie tłoczyska (lub wału) (1) umieszczone są symetrycznie położone dwa pakiety uszczelniające, każdy złożony z miękkiego pierścienia uszczelniającego (9) o przekroju prostokątnym oraz co najmniej dwóch magnesów trwałych (5, 6) spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami (7), przy czym sąsiednie magnesy trwałe (5, 6) ustawione są przemiennie biegunami N i S względem powierzchni tłoczyska(lub wału).The hybrid seal of large-size elements with reciprocating or rotary motion has two multi-edge pole pieces (3) embedded in the stuffing box of the housing (2) in the form of flange sleeves with sealing protrusions made on the internal cylindrical surfaces of their flanges (3a), separated by an annular permanent magnet ( 4) axially polarized, and in the grooves (3b) of the multi-edge pole pieces (3) located on the piston rod (or shaft) side (1) there are two symmetrically located sealing packages, each consisting of a soft sealing ring (9) with a rectangular cross-section and at least two radially polarized permanent magnets (5, 6), separated by non-magnetic spacers (7), with the adjacent permanent magnets (5, 6) positioned alternately with N and S poles relative to the surface of the piston rod (or shaft).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie hybrydowe dla wielkogabarytowych elementów o ruchu posuwisto-zwrotnym lub obrotowym, stosowane w budowie maszyn i urządzeń np. do uszczelniania tłoczysk cylindrów hydraulicznych lub uszczelniania wałów pomp wirowych.The subject of the invention is a hybrid seal for large-sized elements with reciprocating or rotary movement, used in the construction of machines and devices, e.g. for sealing hydraulic cylinder piston rods or sealing centrifugal pump shafts.

Znane jest z opisu patentowego PL223553 uszczelnienie hybrydowe elementów o ruchu obrotowym lub posuwisto-zwrotnym, które charakteryzuje się tym, że w komorze dławnicowej obudowy zamkniętej dławikiem zewnętrznym znajdują się dwa wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulei kołnierzowych z występami uszczelniającymi wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach walcowych ich kołnierzy, przedzielone magnesem trwałym, a w podtoczeniach nabiegunników usytuowanych po stronie ich zewnętrznych powierzchni czołowych, umieszczone są miękkie pierścienie uszczelniające, dociskane dławikami wewnętrznymi, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a powierzchnią wału lub tłoczyska.A hybrid seal for elements with rotary or reciprocating motion is known from the patent description PL223553, which is characterized by the fact that in the stuffing box of the housing closed with an external gland there are two multi-edge pole pieces in the form of flange sleeves with sealing protrusions made on the internal cylindrical surfaces of their flanges, separated by a permanent magnet, and in the recesses of the pole pieces located on their outer front surfaces, soft sealing rings are placed, pressed with internal chokes, and the magnetic liquid is located in the annular gaps formed between the sealing projections of the pole pieces and the surface of the shaft or piston rod.

Znane jest też z opisu patentowego PL226935 hybrydowe uszczelnienie elementów o ruchu obrotowym lub posuwisto-zwrotnym, charakteryzujące się tym, że w komorze dławnicowej obudowy znajduje się tuleja kołnierzowa, której końce umieszczone są w podtoczeniach wykonanych w dławiku wewnętrznym i w dławiku zewnętrznym, a ponadto tuleja zaopatrzona jest w walcowe magnesy trwałe rozmieszczone równomiernie na obwodzie i osadzone w otworach wykonanych w kołnierzu. Po obu stronach kołnierza do jego powierzchni bocznych przylegają wielokrawędziowe nabiegunniki, do których z kolei przylegają miękkie pierścienie uszczelniające, zaś na dnie komory umieszczony jest dławik wewnętrzny, a od strony otoczenia komora zamknięta jest dławikiem zewnętrznym. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a powierzchnią wału lub tłoczyska.Also known from the patent description PL226935 is a hybrid sealing of elements with rotary or reciprocating movement, characterized by the fact that in the stuffing box of the housing there is a flange sleeve, the ends of which are placed in the recesses made in the internal gland and in the external gland, and, moreover, the sleeve is equipped with is made of cylindrical permanent magnets evenly distributed around the circumference and embedded in holes made in the flange. On both sides of the flange, multi-edge pole pieces adhere to its side surfaces, to which soft sealing rings adhere, and at the bottom of the chamber there is an internal gland, and on the outside side the chamber is closed with an external gland. The magnetic fluid is contained in the annular gaps formed between the sealing projections of the pole pieces and the surface of the shaft or piston rod.

Z opisu patentowego PL227803 znane jest także hybrydowe uszczelnienie dla elementów o ruchu obrotowym lub posuwisto-zwrotnym, w którym w komorze dławnicowej obudowy znajdują się miękkie pierścienie uszczelniające, pomiędzy którymi umieszczone są w części środkowej wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju poprzecznym prostokątnym, przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, a pomiędzy pierścieniami uszczelniającymi usytuowanymi od strony dławika i od strony dna komory umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, a w ich podtoczeniach położonych od strony obudowy znajdują się magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden z tych magnesów jest ustawiony w układzie biegunów S-N, a drugi magnes w układzie biegunów N-S względem osi wału (lub tłoczyska), zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach walcowych nabiegunników, a powierzchnią wału (lub tłoczyska).The patent description PL227803 also provides a hybrid seal for elements with rotary or reciprocating motion, in which there are soft sealing rings in the stuffing box of the housing, between which, in the central part, there are multi-edge pole pieces with a rectangular cross-section, separated by an axially polarized permanent magnet. , and between the sealing rings located on the gland side and on the bottom of the chamber there are multi-edge pole pieces with an "L"-shaped cross-section, and in their undercuts located on the housing side there are radially polarized permanent magnets, with one of these magnets positioned in the S-N pole system, and the second magnet in the N-S pole system relative to the shaft (or piston rod) axis, and the magnetic liquid is located in the annular gaps formed between the sealing projections made on the internal cylindrical surfaces of the pole pieces and the surface of the shaft (or piston rod).

Z kolei w zgłoszeniu patentowym P-435694 ujawniono uszczelnienie hybrydowe dla wielkogabarytowych elementów o ruchu obrotowym lub posuwisto-zwrotnym, które charakteryzuje się tym, że w środkowej części komory dławnicowej w obudowie usytuowane jest uszczelnienie złożone z dwóch asymetrycznych wielokrawędziowych nabiegunników, przedzielonych pierścieniowym magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, a po obu stronach tego uszczelnienia umieszczone są podzespoły uszczelniające, każdy złożony z co najmniej trzech symetrycznych wielokrawędziowych nabiegunników przedzielonych pierścieniowymi dwoma magnesami trwałymi spolaryzowanymi osiowo, osadzonymi w pierścieniowych podtoczeniach nabiegunników, przy czym magnesy trwałe te przylegają do bocznych powierzchni środkowego wielokrawędziowego nabiegunnika symetrycznego biegunami jednoimiennymi N. Poza tym, w pierścieniowych gniazdach powstałych pomiędzy bocznymi powierzchniami wielokrawędziowych nabiegunników symetrycznych i wewnętrznymi cylindrycznymi powierzchniami magnesów trwałych umieszczone są elastyczne pierścienie dociskowe o przekroju kołowym z materiału elastomerowego oraz tulejki ślizgowe z materiału o niskim współczynniku tarcia, przylegające do powierzchni wału (lub tłoczyska). Ponadto, pomiędzy wewnętrznymi bocznymi powierzchniami wielokrawędziowych nabiegunników asymetrycznych, wewnętrzną cylindryczną powierzchnią magnesu trwałego i wałem (lub tłoczyskiem) osadzony jest pojedynczy miękki pierścień uszczelniający, a na końcach podzespołów uszczelniających oraz pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami symetrycznymi a wielokrawędziowymi nabiegunnikami asymetrycznymi umieszczone są przekładki niemagnetyczne. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, usytuowanymi na wewnętrznych cylindrycznych powierzchniach wielokrawędziowych nabiegunników symetrycznych oraz na wewnętrznych cylindrycznych powierzchniach wielokrawędziowych nabiegunników asymetrycznych, a powierzchnią wału (lub tłoczyska).In turn, patent application P-435694 discloses a hybrid seal for large-size elements with rotary or reciprocating motion, which is characterized by the fact that in the central part of the stuffing box in the housing there is a seal consisting of two asymmetric multi-edge pole pieces, separated by a polarized ring permanent magnet. axially, and on both sides of this seal there are sealing components, each consisting of at least three symmetrical multi-edge pole pieces separated by two axially polarized annular permanent magnets, embedded in the annular embossments of the pole pieces, and these permanent magnets adhere to the side surfaces of the central multi-edge symmetrical pole piece single-name N. In addition, in the annular sockets formed between the side surfaces of the multi-edge symmetrical pole pieces and the internal cylindrical surfaces of the permanent magnets, there are elastic pressure rings with a circular cross-section made of elastomeric material and sliding sleeves made of a material with a low coefficient of friction, adjacent to the surface of the shaft (or piston rod ). In addition, a single soft seal ring is embedded between the inner side surfaces of the multi-edge asymmetric pole pieces, the inner cylindrical surface of the permanent magnet and the shaft (or piston rod), and non-magnetic spacers are placed at the ends of the sealing components and between the multi-edge symmetric pole pieces and the multi-edge asymmetric pole pieces. The magnetic liquid is located in the annular gaps δ formed between the sealing projections, located on the internal cylindrical surfaces of multi-edge symmetrical pole pieces and on the internal cylindrical surfaces of multi-edge asymmetric pole pieces, and the surface of the shaft (or piston rod).

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji uszczelnienia hybrydowego dla wielkogabarytowych elementów o ruchu posuwisto-zwrotnym lub obrotowym, zapewniającym wysoką szczelność oraz dużą trwałość w przypadku zastosowania go w budowie maszyn i urządzeń, np. do uszczelniania tłoczysk cylindrów hydraulicznych lub uszczelniania wałów pomp wirowych.The purpose of this invention is to develop a new hybrid seal design for large-size elements with reciprocating or rotary movement, ensuring high tightness and long durability when used in the construction of machines and devices, e.g. for sealing hydraulic cylinder piston rods or sealing centrifugal pump shafts.

Istota uszczelnienia według wynalazku zawierającego wielokrawędziowe nabiegunniki, pierścieniowy magnes trwały spolaryzowany osiowo, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przekładki niemagnetyczne, ciecz magnetyczną, miękkie pierścienie uszczelniające, dławiki i tulejki ślizgowe, polega na tym, że w komorze dławnicowej obudowy osadzone są dwa wielokrawędziowe nabiegunniki w postaci tulei kołnierzowych z występami uszczelniającymi wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych ich kołnierzy, przedzielone pierścieniowym magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, a w podtoczeniach wielokrawędziowych nabiegunników wykonanych po stronie tłoczyska (lub wału) umieszczone są symetrycznie położone dwa pakiety uszczelniające, każdy złożony z miękkiego pierścienia uszczelniającego o przekroju prostokątnym oraz co najmniej dwóch magnesów trwałych spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami, przy czym sąsiednie magnesy trwałe ustawione są przemiennie biegunami N i S względem powierzchni tłoczyska (lub wału), zaś komora dławnicowa zamknięta jest z obu stron obudowy dławikami, w których osadzone są tulejki ślizgowe, usytuowane na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych dławików. Ponadto, w pierścieniowej wnęce powstałej pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami czołowymi kołnierzy wielokrawędziowych nabiegunników, wewnętrzną powierzchnią cylindryczną magnesu trwałego spolaryzowanego osiowo i tłoczyskiem (lub wałem) umieszczony jest pojedynczy miękki pierścień uszczelniający o przekroju prostokątnym. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników a powierzchnią tłoczyska (lub wału) oraz w pierścieniowych szczelinach pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi magnesów trwałych spolaryzowanych promieniowo a powierzchnią tłoczyska (lub wału).The essence of the seal according to the invention containing multi-edge pole pieces, an axially polarized permanent ring magnet, radially polarized permanent magnets, non-magnetic spacers, magnetic liquid, soft sealing rings, glands and sliding sleeves, consists in the fact that two multi-edge pole pieces in the form of flange sleeves with sealing projections made on the internal surfaces of the cylindrical faces of their flanges, separated by an axially polarized permanent ring magnet, and in the undercuts of the multi-edge pole pieces made on the side of the piston rod (or shaft) there are two symmetrically placed sealing packages, each consisting of a soft sealing ring with a rectangular cross-section and at least two radially polarized permanent magnets, separated by non-magnetic spacers, with the adjacent permanent magnets positioned alternately with N and S poles relative to the surface of the piston rod (or shaft), and the stuffing box is closed on both sides of the housing with chokes in which sliding sleeves are embedded, located on the inner surfaces of cylindrical chokes. Moreover, in the annular cavity formed between the internal faces of the multi-edge flanges of the pole pieces, the internal cylindrical surface of the axially polarized permanent magnet and the piston rod (or shaft), a single soft sealing ring with a rectangular cross-section is placed. The magnetic liquid is located in the annular gaps formed between the sealing projections of the multi-edge pole pieces and the surface of the piston rod (or shaft) and in the annular gaps between the internal cylindrical surfaces of radially polarized permanent magnets and the surface of the piston rod (or shaft).

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.The subject of the invention is shown in an embodiment in the drawing in a longitudinal half-section.

Oznaczenia na rysunku:Markings in the drawing:

- tłoczysko (lub wał),- piston rod (or shaft),

- obudowa,- case,

- wielokrawędziowy nabiegunnik, 3a - kołnierz, 3b - wytoczenie,- multi-edge pole piece, 3a - collar, 3b - groove,

- pierścieniowy magnes trwały spolaryzowany osiowo, , 6 - magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo,- axially polarized ring permanent magnet, , 6 - radially polarized permanent magnets,

- przekładka niemagnetyczna,- non-magnetic spacer,

- ciecz magnetyczna,- magnetic liquid,

- miękki pierścień uszczelniający,- soft sealing ring,

- pierścień uszczelniający typu „O”,- "O" type sealing ring,

- dławik,- choke,

- tulejka ślizgowa, δ - pierścieniowa szczelina, 01, 02, 03, 04 - zamknięte obwody magnetyczne.- sliding sleeve, δ - annular gap, 01, 02, 03, 04 - closed magnetic circuits.

Uszczelnienie składa się z wielokrawędziowych nabiegunników 3, pierścieniowego magnesu trwałego 4 spolaryzowanego osiowo, magnesów trwałych spolaryzowanych promieniowo 5, 6, przekładek niemagnetycznych 7, cieczy magnetycznej 8, miękkich pierścieni uszczelniających 9, dławików 11 i tulejek ślizgowych 12. W komorze dławnicowej obudowy 2 umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki 3 w postaci tulei kołnierzowych z występami uszczelniającymi wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych ich kołnierzy 3a, przedzielone pierścieniowym magnesem trwałym 4 spolaryzowanym osiowo. W podtoczeniach 3b wielokrawędziowych nabiegunników 3, wykonanych po stronie tłoczyska (lub wału) 1, umieszczone są symetrycznie położone dwa pakiety uszczelniające, każdy złożony z miękkiego pierścienia uszczelniającego 9 o przekroju prostokątnym, wykonanego np. ze sznura plecionego oraz czterech magnesów trwałych 5, 6 spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami 7, przy czym sąsiednie magnesy trwałe 5, 6 ustawione są przemiennie biegunami N i S względem powierzchni tłoczyska (lub wału) 1. Ponadto, pojedynczy miękki pierścień uszczelniający 6 o przekroju prostokątnym umieszczony jest w pierścieniowej wnęce powstałej pomiędzy magnesem trwałym 4 spolaryzowanym osiowo, trzpieniem (lub wałem) 1 i wewnętrznymi powierzchniami czołowymi kołnierzy 3a wielokrawędziowych nabiegunników 3. Komora dławnicowa zamknięta jest z obu stron obudowy 2 dławikami 11, w których osadzone są tulejki ślizgowe 12. Wielokrawędziowe nabiegunniki 3 oraz dławiki 11 uszczelnione są względem obudowy 2 za pomocą pierścieni uszczelniających 10 typu „O”. Ciecz magnetyczna 8 znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników 3 a powierzchnią tłoczyska (lub wału) 1 oraz w pierścieniowych szczelinach δ powstałych pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi magnesów trwałych 5, 6 spolaryzowanych promieniowo osadzonych w wytoczeniach 3b wielokrawędziowych nabiegunników 3 a tłoczyskiem (lub wałem) 1. Zamknięte obwody magnetyczne 01, 02, 03 utworzone są przez tłoczysko (lub wał) 1, magnesy trwałe 5, 6 spolaryzowane promieniowo oraz ciecz magnetyczną 8, zaś zamknięty obwód magnetyczny 04 utworzony jest przez magnes trwały 4 spolaryzowany osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki 3, ciecz magnetyczną 8 i tłoczysko (lub wał) 1.The seal consists of multi-edge pole pieces 3, an axially polarized ring permanent magnet 4, radially polarized permanent magnets 5, 6, non-magnetic spacers 7, magnetic liquid 8, soft sealing rings 9, chokes 11 and sliding sleeves 12. The stuffing box of the casing 2 contains multi-edge pole pieces 3 in the form of flanged sleeves with sealing projections made on the internal surfaces of the cylindrical flanges 3a, separated by an axially polarized ring permanent magnet 4. In the grooves 3b of the multi-edge pole pieces 3, made on the side of the piston rod (or shaft) 1, there are two symmetrically placed sealing packages, each consisting of a soft sealing ring 9 with a rectangular cross-section, made of e.g. a braided cord and four polarized permanent magnets 5, 6 radially, separated by non-magnetic spacers 7, with the adjacent permanent magnets 5, 6 positioned alternately with N and S poles relative to the surface of the piston rod (or shaft) 1. Moreover, a single soft sealing ring 6 with a rectangular cross-section is placed in the annular cavity created between the permanent magnet 4 axially polarized, the pin (or shaft) 1 and the internal faces of the flanges 3a of the multi-edge pole pieces 3. The stuffing box is closed on both sides of the housing with 2 glands 11 in which the sliding sleeves 12 are embedded. The multi-edge pole pieces 3 and the glands 11 are sealed against the housing 2 using O-rings 10. The magnetic liquid 8 is located in the annular gaps δ formed between the sealing projections of the multi-edge pole pieces 3 and the surface of the piston rod (or shaft) 1 and in the annular gaps δ formed between the internal surfaces of cylindrical permanent magnets 5, 6, radially polarized, embedded in the bores 3b of the multi-edge pole pieces 3 a piston rod (or shaft) 1. Closed magnetic circuits 01, 02, 03 are formed by the piston rod (or shaft) 1, radially polarized permanent magnets 5, 6 and magnetic liquid 8, and the closed magnetic circuit 04 is formed by an axially polarized permanent magnet 4 , multi-edge pole pieces 3, magnetic fluid 8 and piston rod (or shaft) 1.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego na ciecz magnetyczną, utrzymywana jest ona w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników a tłoczyskiem (lub wałem) oraz w pierścieniowych szczelinach powstałych pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi magnesów trwałych spolaryzowanych promieniowo przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami a tłoczyskiem (lub wałem), tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego. Ponadto dociśnięcie pakietów uszczelniających dławikami powoduje ściśnięcie miękkich pierścieni uszczelniających o przekroju prostokątnym i powstanie nacisków stykowych na powierzchniach uszczelnianych, co dodatkowo zwiększa szczelności uszczelnienia. Dzięki zastosowaniu w uszczelnieniu cieczy magnetycznej o dobrych własnościach smarnych, uzyskuje się także znacznie zmniejszenie oporów ruc hu.In the operating conditions of the seal according to the invention, as a result of the impact of the magnetic field forces on the magnetic liquid, it is held in the annular gaps between the sealing projections of the multi-edge pole pieces and the piston rod (or shaft) and in the annular gaps formed between the internal cylindrical surfaces of radially polarized permanent magnets separated by non-magnetic spacers and the piston rod (or shaft), creating sealing barriers for the working medium. Moreover, pressing the sealing packages with glands compresses the soft sealing rings with a rectangular cross-section and creates contact pressures on the sealed surfaces, which further increases the tightness of the seal. Thanks to the use of a magnetic liquid with good lubricating properties in the seal, the resistance to movement is also significantly reduced.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim 1. Uszczelnienie hybrydowe wielkogabarytowych elementów o ruchu posuwisto-zwrotnym lub obrotowym, zawierające wielokrawędziowe nabiegunniki, pierścieniowy magnes trwały spolaryzowany osiowo, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przekładki niemagnetyczne, ciecz magnetyczną, miękkie pierścienie uszczelniające, dławiki i tulejki ślizgowe, znamienne tym, że w komorze dławnicowej obudowy (2) osadzone są dwa wielokrawędziowe nabiegunniki (3) w postaci tulei kołnierzowych z występami uszczelniającymi wykonanymi na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych ich kołnierzy (3a), przedzielone pierścieniowym magnesem trwałym (4) spolaryzowanym osiowo, a w podtoczeniach (3b) wielokrawędziowych nabiegunników (3) usytuowanych po stronie tłoczyska (lub wału) (1) umieszczone są symetrycznie położone dwa pakiety uszczelniające, każdy złożony z miękkiego pierścienia uszczelniającego (9) o przekroju prostokątnym oraz co najmniej dwóch magnesów trwałych (5), (6) spolaryzowanych promieniowo, przedzielonych niemagnetycznymi przekładkami (7), przy czym sąsiednie magnesy trwałe (5), (6) ustawione są przemiennie biegunami N i S względem powierzchni tłoczyska (lub wału) (1), zaś komora dławnicowa zamknięta jest z obu stron obudowy (2) dławikami (11), w których osadzone są tulejki ślizgowe (12), usytuowane na wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych dławików (11), zaś w pierścieniowej wnęce powstałej pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami czołowymi kołnierzy (3a) wielokrawędziowych nabiegunników (3), wewnętrzną powierzchnią cylindryczną pierścieniowego magnesu trwałego (4) spolaryzowanego osiowo i tłoczyskiem (lub wałem) (1) umieszczony jest pojedynczy miękki pierścień uszczelniający (9) o przekroju, prostokątnym, zaś ciecz magnetyczna (8) znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników (3), a powierzchnią tłoczyska (lub wału) (1) oraz w pierścieniowych szczelinach δ powstałych pomiędzy wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi magnesów trwałych (5), (6) spolaryzowanych promieniowo, a powierzchnią tłoczyska (lub wału) (1).1. Hybrid sealing of large-sized elements with reciprocating or rotary motion, containing multi-edge pole pieces, axially polarized permanent ring magnet, radially polarized permanent magnets, non-magnetic spacers, magnetic liquid, soft sealing rings, glands and sliding sleeves, characterized in that in the chamber gland housing (2) there are two multi-edge pole pieces (3) in the form of flange sleeves with sealing protrusions made on the internal surfaces of their cylindrical flanges (3a), separated by an axially polarized ring permanent magnet (4), and in the undercuts (3b) of multi-edge pole pieces (3). ) located on the side of the piston rod (or shaft) (1), there are two symmetrically placed sealing packages, each consisting of a soft sealing ring (9) with a rectangular cross-section and at least two permanent magnets (5), (6) radially polarized, separated by non-magnetic spacers (7), where the adjacent permanent magnets (5), (6) are positioned alternately with N and S poles relative to the surface of the piston rod (or shaft) (1), and the stuffing box is closed on both sides of the housing (2) with chokes (11). ), in which sliding sleeves (12) are embedded, located on the inner surfaces of the cylindrical chokes (11), and in the annular cavity created between the inner face surfaces of the flanges (3a) of the multi-edge pole pieces (3), the inner cylindrical surface of the ring permanent magnet (4) axially polarized and the piston rod (or shaft) (1), there is a single soft sealing ring (9) with a rectangular cross-section, and the magnetic liquid (8) is located in the annular gaps δ, formed between the sealing projections of the multi-edge pole pieces (3) and the surface piston rod (or shaft) (1) and in the annular gaps δ formed between the internal cylindrical surfaces of radially polarized permanent magnets (5), (6) and the surface of the piston rod (or shaft) (1).
PL438268A 2021-06-24 2021-06-24 Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion PL243906B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438268A PL243906B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL438268A PL243906B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL438268A1 PL438268A1 (en) 2022-12-27
PL243906B1 true PL243906B1 (en) 2023-10-30

Family

ID=84603225

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL438268A PL243906B1 (en) 2021-06-24 2021-06-24 Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL243906B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
PL438268A1 (en) 2022-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL243906B1 (en) Hybrid seal for large-size components with reciprocating or rotating motion
RU2296903C2 (en) Magnetic fluid shaft seal
PL244633B1 (en) Hybrid seal for large-size elements with rotating or reciprocating motion
PL241119B1 (en) Hybrid shaft packing
PL243301B1 (en) Hybrid seal for reciprocating or rotating components
PL235937B1 (en) Multi-stage gland sealing with magnetic fluid
PL234946B1 (en) Hybrid seal for large-size elements with rotary or reciprocating movement
PL242025B1 (en) Multi-stage gland sealing with magnetic liquid
PL230842B1 (en) Multi-stage gland sealing for a rotating shaft, using magnetic fluid
RU2296900C2 (en) Magnetic fluid shaft seal
PL241045B1 (en) Multiple-stage stuffing-box type seal with magnetic liquid
PL242020B1 (en) Shaft bushing sealed with magnetic liquid
PL235679B1 (en) Packing gland with magnetic fluid
PL226935B1 (en) Hybrid packing of elements with rotary and reciprocating motion
PL221367B1 (en) Rotating shaft hybrid seal
PL230873B1 (en) Multi-stage gland sealed with magnetic fluid
PL227803B1 (en) Hybrid packing of elements with rotary or reciprocating motion
PL223553B1 (en) Hybrid seal elements of rotating or reciprocating return motion
PL227805B1 (en) Hybrid sealing with ferromagnetic fluid for rotary shafts
RU113325U1 (en) MAGNET FLUID SEAL
PL214030B1 (en) Hybrid seal of rotating shaft
SU340814A1 (en) MULTIPLE MAGNETIC SEAL OF ROTATING SHAFT
PL241282B1 (en) Vertical shaft sealing with magnetic fluid
PL233731B1 (en) Rotating shaft pass sealed with ferromagnetic fluid
PL242860B1 (en) Hybrid multi-stage seal with magnetic fluid for the rotating shaft