RU113325U1

RU113325U1 - MAGNET FLUID SEAL

Info

Publication number: RU113325U1
Application number: RU2011141362/06U
Authority: RU
Inventors: Михаил Сергеевич Сайкин; Дарья Юрьевна Морозова; Ольга Евгеньевна Фёдорова
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2011-10-12
Publication date: 2012-02-10

Abstract

Магнитожидкостное уплотнение, содержащее магнитный узел, состоящий из кольцевого постоянного магнита и двух полюсных приставок, концентрически охватывающих вал, отличающееся тем, что одна из полюсных приставок является внешней и выполнена составной, а вторая внутренней и находится в объеме, образованном внешней полюсной приставкой, при этом между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями одной из частей внешней полюсной приставки и внутренней полюсной приставкой установлен кольцевой постоянный магнит, а между цилиндрическими поверхностями внешней и внутренней полюсных приставок установлена немагнитопроводная втулка, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу, выполнены зубцы, магнитная жидкость находится в зазоре между полюсными приставками и валом. Magnetic-liquid seal containing a magnetic assembly consisting of an annular permanent magnet and two pole attachments concentrically enclosing the shaft, characterized in that one of the pole attachments is external and is made of a composite, and the second is internal and is located in the volume formed by the outer pole attachment, while an annular permanent magnet is installed between the end surfaces of one of the parts of the outer pole attachment and the inner pole attachment facing each other, and a non-magnetic bushing is installed between the cylindrical surfaces of the outer and inner pole attachments, teeth are made on the inner cylindrical surfaces of the pole attachments facing the shaft, magnetic liquid is in the gap between the pole attachments and the shaft.

Description

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов вакуумного, химического и биологического оборудования, например для герметизации валов химических реакторов, к которым предъявляются жесткие требования по герметичности.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal the rotating shafts of vacuum, chemical and biological equipment, for example, to seal the shafts of chemical reactors, which have stringent tightness requirements.

Известно вакуумное уплотнение вала с магнитной жидкостью (МЖУ), принятое за прототип, в корпусе которого установлен кольцевой постоянный магнит, образующий замкнутую полость под магнитную жидкость при этом с торцов кольцевого постоянного магнита установлены полюсные приставки (Авторское свидетельство СССР N420836, Кл. МПК F16J 15/54, 1974 г.).Known vacuum shaft seal with magnetic fluid (MF), adopted as a prototype, in the casing of which is installed an annular permanent magnet that forms a closed cavity under the magnetic fluid while pole consoles are installed from the ends of the annular permanent magnet (USSR Author's Certificate N420836, Cl. IPC F16J 15 / 54, 1974).

Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности изменения параметров магнитного поля в рабочем зазоре МЖУ за счет замены постоянного магнита с другими энергетическими характеристиками без демонтажа МЖУ и его разборки, т.к. полюсные приставки установлены по обе стороны торцевых поверхностей постоянного магнита. Кроме того, для герметизации валов мешалок агрессивных сред необходимо полностью исключить контакт постоянного магнита с герметизируемой средой, что может быть достигнуто только за счет его нахождения с внешней от герметизируемой среды стороне.The disadvantage of this design is the inability to change the parameters of the magnetic field in the working gap of the MFU by replacing the permanent magnet with other energy characteristics without dismantling the MFU and disassembling it, because pole attachments are installed on both sides of the end surfaces of the permanent magnet. In addition, to seal the shafts of the agitators of aggressive media, it is necessary to completely exclude the contact of the permanent magnet with the medium to be sealed, which can be achieved only by being located on the side external to the medium to be sealed.

Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение эксплуатационных возможностей МЖУ, за счет установки постоянных магнитов без демонтажа и разборки уплотнения, а также более эффективная защита постоянного магнита от контакта с герметизируемой средой.The technical result of the proposed device is to expand the operational capabilities of the MFU, by installing permanent magnets without dismantling and disassembling the seal, as well as more effective protection of the permanent magnet from contact with the medium being sealed.

Технический результат достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение содержит магнитный узел, состоящий из кольцевого постоянного магнита и двух полюсных приставок, концентрически охватывающих вал, одна из полюсных приставок является внешней и выполнена составной, а вторая внутренней и находится в объеме, образованном внешней полюсной приставкой, при этом между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями одной из частей внешней полюсной приставки и внутренней полюсной приставкой установлен кольцевой постоянный магнит, а между цилиндрическими поверхностями внешней и внутренней полюсных приставок установлена немагнитопроводная втулка, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу выполнены зубцы, магнитная жидкость находится в зазоре между полюсными приставками и валом.The technical result is achieved by the fact that the magneto-liquid seal contains a magnetic assembly consisting of an annular permanent magnet and two pole attachments concentrically covering the shaft, one of the pole attachments is external and made integral, and the second internal and is in the volume formed by the external pole attachment, between the end surfaces of one of the parts of the external pole attachment and the inner pole attachment facing each other, an annular permanent magnet is installed, and between a non-magnetic sleeve is installed on the cylindrical surfaces of the outer and inner pole attachments, teeth are made on the inner cylindrical surfaces of the pole attachments facing the shaft, magnetic fluid is in the gap between the pole attachments and the shaft.

На чертеже представлено устройство МЖУ, которое состоит из магнитного узла, включающего в себя постоянный магнит 1 и две полюсные приставки, концентрически охватывающие вал 4, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу выполнены зубцы. Одна из полюсных приставок является внешней и выполнена составной, причем первая часть внешней полюсной приставки 2 примыкает к торцевой поверхности постоянного магнита 1, а вторая часть внешней полюсной приставки 3, образует рабочий зазор δ₁ с валом 4. Внутренняя полюсная приставка 5, примыкает к торцевой поверхности постоянного магнита 1 и образует рабочий зазор δ₂ с валом 4. Между полюсными приставками находится немагнитопроводная втулка 6. Рабочие зазоры δ₁, и δ₂ заполнены магнитной жидкостью 7.The drawing shows the device MJU, which consists of a magnetic unit, which includes a permanent magnet 1 and two pole attachments concentrically covering the shaft 4, teeth are made on the inner cylindrical surfaces of the pole attachments facing the shaft. One of the pole attachments is external and made integral, the first part of the outer pole attachment 2 adjacent to the end surface of the permanent magnet 1, and the second part of the outer pole attachment 3, forms a working gap δ ₁ with the shaft 4. The inner pole attachment 5 is adjacent to the end surface of the permanent magnet 1 and forms a working gap δ ₂ with a shaft 4. Between the pole attachments is a non-magnetic bush 6. The working gaps δ ₁ and δ _{2 are} filled with magnetic fluid 7.

Постоянный магнит 1 выполнен в форме кольца, может быть цельным и намагниченным в осевом направлении, или наборным, например, из магнитных пластин.The permanent magnet 1 is made in the form of a ring, can be solid and magnetized in the axial direction, or type-setting, for example, of magnetic plates.

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.Magneto-liquid seal operates as follows.

Рабочий магнитный поток Ф_δ замыкается по пути: постоянный магнит 1, первая часть внешней полюсной приставки 2, вторая часть внешней полюсной приставки 3, рабочий зазор δ₁, вал 4, рабочий зазор δ₂, внутренняя полюсная приставка 5, постоянный магнит 1 и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость 7 взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочих зазорах δ₁ и δ₂ пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды.The working magnetic flux Φ _δ closes along the path: a permanent magnet 1, the first part of the external pole attachment 2, the second part of the external pole attachment 3, the working gap δ ₁ , shaft 4, the working gap δ ₂ , the internal pole attachment 5, the permanent magnet 1 and forms closed magnetic circuit. Magnetic fluid 7 interacts with the permanent magnet field and is held in the working gaps δ ₁ and δ _{2 by} ponderomotive force, forming an obstacle for the passage of the sealed medium.

Особенность предлагаемой конструкции МЖУ состоит в том, что внешняя полюсная приставка выполнена составной. Первая часть внешней полюсной приставки 2, расположенная с внешней стороны герметизируемой среды и примыкающая к торцевой поверхности постоянного магнита 1, является съемной. Это обеспечивает возможность быстрой замены постоянного магнита без демонтажа МЖУ. Это позволяет регулировать эксплуатационные характеристики МЖУ за счет изменения параметров магнитного поля в рабочих зазорах δ₁ и δ₂, то есть применяя магниты с разными энергетическими характеристиками, тем самым, подбирать наиболее рациональный режим работы. Кроме этого, такая конструкция МЖУ позволяет полностью исключить контакт постоянных магнитов с герметизируемой средой, что особенно важно при герметизации агрессивных сред.A feature of the proposed design of the MFU is that the external pole attachment is made integral. The first part of the external pole attachment 2, located on the outside of the sealed medium and adjacent to the end surface of the permanent magnet 1, is removable. This provides the ability to quickly replace the permanent magnet without dismantling the MF. This allows you to adjust the operational characteristics of the MFU by changing the parameters of the magnetic field in the working gaps δ ₁ and δ ₂ , that is, using magnets with different energy characteristics, thereby selecting the most rational mode of operation. In addition, this design MFU allows you to completely exclude the contact of permanent magnets with a sealed medium, which is especially important when sealing aggressive media.

Таким образом, применение предлагаемого технического решения обеспечивает более эффективную защиту постоянного магнита от контакта с герметизируемой средой и расширяет эксплуатационные возможности МЖУ.Thus, the application of the proposed technical solution provides more effective protection of the permanent magnet from contact with the sealed medium and expands the operational capabilities of the MF.

Claims

A magneto-liquid seal containing a magnetic assembly consisting of an annular permanent magnet and two pole attachments concentrically covering the shaft, characterized in that one of the pole attachments is external and made integral, and the second internal and is in the volume formed by the external pole attachment, while between the end surfaces of one of the parts of the external pole attachment facing each other and the inner pole attachment an annular permanent magnet is installed, and between the cylindrical non-magnetic bushings are installed on the surfaces of the external and internal pole attachments, teeth are made on the inner cylindrical surfaces of the pole attachments facing the shaft, magnetic fluid is in the gap between the pole attachments and the shaft.