RU100165U1

RU100165U1 - MAGNETIC-LIQUID SEALING BEARING

Info

Publication number: RU100165U1
Application number: RU2010130967/06U
Authority: RU
Inventors: Алексей Валерьевич Топоров; Ева Александровна Топорова; Павел Владимирович Пучков; Вячеслав Валерьевич Киселев; Денис Иванович Дашков
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2010-12-10

Abstract

Подшипник качения с магнитожидкостным уплотнением, содержащий наружное и внутреннее кольца и размещенные между ними тела качения, отличающийся тем, что уплотнение выполнено в виде магнитной системы, включающей кольцевой постоянный магнит, охватывающую его немагнитную втулку из эластомерного материала, примыкающий к их наружным торцам и внешней поверхности втулки внешний кольцевой магнитопровод П-образного сечения, жестко закрепленный на внутреннем кольце подшипника с зазорами к внутреннему кольцевому магнитопроводу П-образного сечения, жестко закрепленному на внешнем кольце подшипника, контактирующему с внутренним торцом втулки, магнитную жидкость в зазорах между магнитопроводами. A rolling bearing with a magneto-liquid seal, comprising an outer and an inner ring and rolling bodies located between them, characterized in that the seal is made in the form of a magnetic system comprising an annular permanent magnet covering its non-magnetic sleeve of elastomeric material adjacent to their outer ends and outer surface bushings an external annular magnetic circuit of a U-shaped section, rigidly fixed to the inner ring of the bearing with gaps to the inner ring magnetic circuit of a U-shaped section a magnetic field in the gaps between the magnetic circuits, rigidly mounted on the outer ring of the bearing in contact with the inner end of the sleeve.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к уплотнению подшипника качения и может быть использована в отраслях техники, где применяются подшипники качения, в частности, в автомобилестроении.The invention relates to mechanical engineering, in particular to rolling bearing seals, and can be used in industries where rolling bearings are used, in particular in the automotive industry.

Известно комбинированное магнитожидкостное манжетное уплотнение (свидетельство на полезную модель №22518, F16J 15/40, 2002 г.), содержащее резиноармированные манжеты, кольцевой постоянный магнит с полюсными приставками, магнитную жидкость, которая удерживается в уплотняемом зазоре при действии перепада давления за счет магнитных сил, возникающих при взаимодействии с неравномерным магнитным полем, пронизывающим уплотняемый зазор.Known combined magneto-liquid lip seal (certificate for utility model No. 22518, F16J 15/40, 2002), containing rubber-reinforced cuffs, a ring permanent magnet with pole attachments, a magnetic fluid that is held in the seal gap under the action of a differential pressure due to magnetic forces arising from the interaction with an uneven magnetic field penetrating the sealed gap.

Известно также уплотнение для подшипника качения (Патент на изобретение №2353833 F16C 33/76, F16C 33/78, F16H 7/12, F16H 7/20, 2004 г.) содержащее вращающуюся вместе с наружным кольцом подшипника или корпусом, эластичную, содержащую армирующий элемент уплотнительную шайбу, которая зафиксирована в своем положении с геометрическим замыканием в гнезде или в кольцевом пазу.Also known is a seal for a rolling bearing (Patent for the invention No. 2353833 F16C 33/76, F16C 33/78, F16H 7/12, F16H 7/20, 2004) containing rotating together with the outer ring of the bearing or housing, elastic, containing reinforcing the element is a sealing washer that is locked in position with a geometric closure in the socket or in the annular groove.

Недостатком такого уплотнения является недостаточная герметичность.The disadvantage of this seal is the lack of tightness.

Известен подшипник качения с уплотнением (Патент на изобретение №2059122, F16C 33/78, 1996 г.) содержащий наружное и внутреннее кольца и размещенные между ними тела качения, а также металлическую втулку с фланцем, смонтированную с натягом на поверхности бортика внутреннего кольца, и расположенное между телами качения и фланцем металлической втулки с натягом в наружном кольце резиноармированное уплотнение, включающее губки с уплотнительными кромками.A known rolling bearing with a seal (Patent for the invention No. 2059122, F16C 33/78, 1996) containing the outer and inner rings and the rolling bodies located between them, as well as a metal sleeve with a flange mounted with an interference fit on the surface of the rim of the inner ring, and located between the rolling elements and the flange of the metal sleeve with an interference fit in the outer ring is a rubber-reinforced seal including jaws with sealing lips.

Техническим результатом, заявленного технического решения является повышение герметичности подшипника и его ресурса работы.The technical result of the claimed technical solution is to increase the tightness of the bearing and its service life.

Технический результат достигается, тем что подшипник качения с магнитожидкостным уплотнением содержит наружное и внутреннее кольца, размещенные между ними тела качения и уплотнение, выполненное в виде магнитной системы включающей кольцевой постоянный магнит, охватывающую его немагнитную втулку из эластомерного материала, примыкающий к их наружным торцам и внешней поверхности втулки внешний кольцевой магнитопровод П-образного сечения жестко закрепленный на внутреннем кольце подшипника с зазорами к внутреннему кольцевому магнитопроводу П-образного сечения жестко закрепленному на внешнем кольце подшипника контактирующему с внутренним торцом втулки, магнитную жидкость в зазорах между магнитопроводами.The technical result is achieved in that the rolling bearing with a magneto-liquid seal contains an outer and an inner ring, the rolling bodies located between them and a seal made in the form of a magnetic system including an annular permanent magnet, covering its non-magnetic sleeve of elastomeric material, adjacent to their outer ends and outer of the sleeve surface, an external annular magnetic core of a U-shaped section rigidly fixed to the inner ring of the bearing with gaps to the inner annular magnet water U-shaped section rigidly fixed on the outer ring of the bearing contacting with the inner end of the sleeve, the magnetic fluid in the gaps between the magnetic cores.

На чертеже представлена конструкция предлагаемого подшипника качения с магнитожидкостным уплотнением в сборе, цифрами обозначены: наружное кольцо 1, внутреннее кольцо 2, кольцевой постоянный магнит 3, немагнитная втулка 4, внешний кольцевой магнитопровод 5 П-образного сечения 5, внутренний кольцевой магнитопровод 6 П-образного сечения, магнитная жидкость 7.The drawing shows the design of the proposed rolling bearing with magnetically liquid seal assembly, the numbers indicate: outer ring 1, inner ring 2, permanent ring magnet 3, non-magnetic sleeve 4, outer ring magnetic circuit 5 of the U-shaped section 5, inner ring magnetic circuit 6 of the U-shaped cross sections, magnetic fluid 7.

В наружном кольце 1 подшипника жестко закреплен внутренний магнитопровод 6. На внутреннем кольце 2 подшипника жестко закреплен внешний магнитопровод 5. Во внешнем кольцевом магнитопроводе 5 закреплена втулка 4 из немагнитного эластомерного материала с низким коэффициентом трения. Кольцевой постоянный магнит 3 установлен внутри втулки 4 и примыкает к внешнему магнитопроводу 5. Магнитная жидкость 7 помещается в зазоры между выступами внешнего и внутреннего магнитопроводов. Внешний магнитопровод и внутренний магнитопровод 6 могут перемещаться относительно друг друга без потери герметичности уплотняемого зазора.In the outer ring 1 of the bearing, the inner magnetic circuit is rigidly fixed 6. On the inner ring 2 of the bearing, the outer magnetic circuit is rigidly fixed 5. In the outer ring of the magnetic circuit 5 is fixed a sleeve 4 of a non-magnetic elastomeric material with a low coefficient of friction. An annular permanent magnet 3 is installed inside the sleeve 4 and is adjacent to the external magnetic circuit 5. Magnetic fluid 7 is placed in the gaps between the protrusions of the external and internal magnetic circuits. The external magnetic circuit and the internal magnetic circuit 6 can move relative to each other without loss of tightness of the sealing gap.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

Подшипник качения перед установкой в узел машины заполняется рабочей смазкой.The roller bearing is filled with working lubricant before being installed in the machine assembly.

Магнитная жидкость 7 удерживается между выступами внешнего магнитопровода 5 и внутреннего магнитопровода 6 магнитными силами, возникающими в результате протекания магнитного потока по контурам:The magnetic fluid 7 is held between the protrusions of the external magnetic circuit 5 and the internal magnetic circuit 6 by magnetic forces arising from the flow of magnetic flux along the contours:

кольцевой постоянный магнит 3 → внутренний магнитопровод 6 → магнитная жидкость 7 → выступ внешнего магнитопровода 5; и кольцевой постоянный магнит 3 → выступ внутреннего магнитопровода 6 → магнитная жидкость 7 → внешний магнитопровод 5. При возникновении перепада давлений магнитные силы, действующие на магнитную жидкость 7 компенсируют его действие, тем самым, обеспечивая герметичность уплотнения. Втулка 4 из немагнитного эластомерного материала с низким коэффициентом трения препятствует изменению величины зазора между внешним магнитопроводом 5 и выступом внутреннего магнитопровода 6 и внутренним магнитопроводом 6 и выступом внешнего магнитопровода 5 под действием магнитных сил, чем обеспечивается необходимая величина рабочего зазора уплотнения. В тоже время возникающие магнитные силы препятствуют перемещению внутреннего магнитопровода 6 в направлении от внешнего магнитопровода 5, т.е. увеличению зазоров между ними.ring permanent magnet 3 → internal magnetic circuit 6 → magnetic fluid 7 → protrusion of the external magnetic circuit 5; and an annular permanent magnet 3 → the protrusion of the inner magnetic circuit 6 → the magnetic fluid 7 → the outer magnetic circuit 5. When a differential pressure occurs, the magnetic forces acting on the magnetic fluid 7 compensate for its effect, thereby ensuring the tightness of the seal. A sleeve 4 of a non-magnetic elastomeric material with a low coefficient of friction prevents the gap between the external magnetic circuit 5 and the protrusion of the internal magnetic circuit 6 and the internal magnetic circuit 6 and the protrusion of the external magnetic circuit 5 under the action of magnetic forces, which ensures the necessary size of the sealing working gap. At the same time, the arising magnetic forces impede the movement of the internal magnetic circuit 6 in the direction from the external magnetic circuit 5, i.e. increase the gaps between them.

Уплотнение препятствует вытеканию рабочей смазки из полости подшипника.The seal prevents the flow of working lubricant from the bearing cavity.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает надежную герметизацию подшипника, сохранение в его полости рабочей смазки и повышение надежности и долговечности подшипникового узла.Thus, the proposed technical solution provides reliable sealing of the bearing, preservation of the working lubricant in its cavity and increase the reliability and durability of the bearing assembly.

Claims

A rolling bearing with a magneto-liquid seal, containing the outer and inner rings and rolling bodies located between them, characterized in that the seal is made in the form of a magnetic system comprising an annular permanent magnet covering its non-magnetic sleeve of elastomeric material adjacent to their outer ends and outer surface bushings an external annular magnetic circuit of a U-shaped section, rigidly fixed to the inner ring of the bearing with gaps to the inner ring magnetic circuit of a U-shaped section a magnetic field in the gaps between the magnetic circuits, rigidly mounted on the outer ring of the bearing in contact with the inner end of the sleeve.