RU148871U1

RU148871U1 - COMBINED MAGNET-FLUID SEAL

Info

Publication number: RU148871U1
Application number: RU2014132660/06U
Authority: RU
Inventors: Алексей Валериевич Топоров; Игорь Александрович Малый; Ольга Владимировна Потёмкина; Светлана Александровна Никитина; Павел Владимирович Пучков; Ева Александровна Топорова; Вячеслав Валериевич Киселев; Василий Павлович Зарубин
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2014-12-20

Abstract

Комбинированное магнитожидкостное уплотнение, содержащее расположенную в корпусе магнитную систему, охватывающую вал, и магнитную жидкость, отличающееся тем, что содержит втулку из эластомерного материала, установленную в корпусе, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнены кольцевые канавки круглого профиля, во втулке закреплен сепаратор из полимерного материала, форма которого точно соответствует форме внутренней цилиндрической поверхности втулки, магнитная система выполнена в виде колец из магнитоэластомерного материала, установленных в сепараторе в кольцевых канавках.Combined magneto-liquid seal containing a magnetic system located in the housing, covering the shaft, and magnetic fluid, characterized in that it contains a sleeve of elastomeric material installed in the housing, on the inner cylindrical surface of which annular grooves of a round profile are made, a separator of polymer material is fixed in the sleeve , the shape of which exactly matches the shape of the inner cylindrical surface of the sleeve, the magnetic system is made in the form of rings of magnetoelastomeric Container material installed in the separator in the ring grooves.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к уплотнительной технике.The utility model relates to mechanical engineering, in particular to sealing technology.

Известно магнитожидкостное уплотнение вала (Патент на изобретение РФ №2351829, МПК F16J 15/53, 2009 г.), содержащее заключенные в съемную гильзу постоянный магнит и полюсные приставки, жестко соединены между собой через немагнитную втулку и корпусом подшипникового узла, размещенного на уплотняемом валу, магнитную жидкость в зазоре уплотнение - вал. В рабочем состоянии магнит и полюсные приставки заключены в гильзу, выполненную из немагнитного материала, а в складском состоянии - в гильзу, выполненную из магнитопроводящего материала, гильза, выполненная из магнитопроводящего материала, имеет кольцевую проточку.Known magneto-liquid shaft seal (Patent for the invention of the Russian Federation No. 2351829, IPC F16J 15/53, 2009), containing a permanent magnet enclosed in a removable sleeve and pole attachments, are rigidly interconnected via a non-magnetic sleeve and a bearing assembly housed on the shaft to be sealed , magnetic fluid in the gap seal - shaft. In working condition, the magnet and pole attachments are enclosed in a sleeve made of non-magnetic material, and in a warehouse state - in a sleeve made of magnetically conductive material, the sleeve made of magnetically conductive material has an annular groove.

Недостатком указанного магнитожидкостного уплотнения вала является необходимость применения подшипникового узла для обеспечения равномерности рабочего зазора уплотнения.The disadvantage of this magnetically liquid shaft seal is the need to use a bearing assembly to ensure uniformity of the working clearance of the seal.

Известно комбинированное магнитожидкостное уплотнение вала (Патент на полезную модель РФ №135048, МПК F16J 15/43, 2013 г.), принятое за прототип, содержащее кольцевой постоянный магнит, примыкающие к нему магнитопроводы, магнитную жидкость, магнитопроводы имеют кольцевые волнообразные изгибы круглого профиля, в которых установлены кольца из немагнитного материала с низким коэффициентом трения, при этом постоянный магнит и магнитопроводы закреплены во втулке из эластомерного материала, прикрепленной к корпусу уплотняемого устройства.Known combined magneto-liquid shaft seal (Patent for a utility model of the Russian Federation No. 135048, IPC F16J 15/43, 2013), adopted as a prototype containing an annular permanent magnet, adjacent magnetic cores, magnetic fluid, magnetic cores have annular wave-like bends of round profile, in which rings of non-magnetic material with a low coefficient of friction are installed, while a permanent magnet and magnetic circuits are fixed in a sleeve of elastomeric material attached to the body of the sealing device.

Недостатком указанного комбинированного магнитожидкостного уплотнения вала является необходимость использования постоянного магнита в качестве источника магнитного поля и магнитопроводов для создания магнитного поля в рабочей области уплотнения.The disadvantage of this combined magneto-liquid shaft seal is the need to use a permanent magnet as a source of magnetic field and magnetic circuits to create a magnetic field in the working area of the seal.

Технический результат заключается в упрощении конструкции и в обеспечении равномерности рабочего зазора в процессе работы уплотнения.The technical result consists in simplifying the design and in ensuring uniformity of the working gap during the operation of the seal.

Технический результат достигается тем, что комбинированное магнитожидкостное уплотнение, содержащее расположенную в корпусе магнитную систему, охватывающую вал, и магнитную жидкость, содержит втулку из эластомерного материала, установленную в корпусе, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнены кольцевые канавки круглого профиля, во втулке закреплен сепаратор из полимерного материала, форма которого точно соответствует форме внутренней цилиндрической поверхности втулки, магнитная система выполнена в виде колец из магнитоэластомерного материала, установленных в сепараторе в кольцевых канавках.The technical result is achieved in that the combined magneto-liquid seal containing a magnetic system located in the housing, covering the shaft, and magnetic fluid, contains a sleeve of elastomeric material installed in the housing, on the inner cylindrical surface of which annular grooves of a round profile are made, a separator of a polymer material whose shape exactly matches the shape of the inner cylindrical surface of the sleeve, the magnetic system is made in the form of rings of m agnitoelastomeric material installed in the separator in the annular grooves.

На чертеже представлено предлагаемое комбинированное магнитожидкостное уплотнение. Уплотнение содержит магнитную систему, выполненную в виде колец 1 из магнитоэластомерного материала, сепаратор 2, изготовленный из полимерного материала установленный во втулке 3 из эластомерного материала и имеющую на внутренней цилиндрической поверхности кольцевые волнообразные канавки круглого профиля, во втулке 3 закреплен сепаратор 2, форма которого точно соответствует форме внутренней цилиндрической поверхности втулки 3, помещенной в корпус 4 уплотняемого устройства. Кольца 1 установлены в сепараторе 2 в кольцевых канавках. Магнитная жидкость 5 помещена между валом 6 и кольцами 1 из магнитоэластомерного материала и удерживается в зазоре магнитными силами.The drawing shows the proposed combined magneto-liquid seal. The seal contains a magnetic system made in the form of rings 1 of magnetoelastomeric material, a separator 2 made of polymer material installed in the sleeve 3 of elastomeric material and having annular wave-shaped grooves of a round profile on the inner cylindrical surface, a separator 2 is fixed in the sleeve 3, the shape of which is exactly corresponds to the shape of the inner cylindrical surface of the sleeve 3, placed in the housing 4 of the sealing device. Rings 1 are installed in the separator 2 in the annular grooves. Magnetic fluid 5 is placed between the shaft 6 and the rings 1 of magnetoelastomeric material and is held in the gap by magnetic forces.

Возникающие перемещения вала 6 через кольца 1 из магнитоэластомерного материала передаются на сепаратор 2 и компенсируются за счет упругих свойств эластомерного материала втулки 3. Вал 6 из магнитопроводящего материала выполняет функцию подвижного магнитопровода и обеспечивает замыкание магнитного потока. Магнитная жидкость 5 концентрируется в зоне колец из магнитоэластомерного материала 1 с валом 6, образуя герметичные кольцевые магнитожидкостные пробки.The resulting displacements of the shaft 6 through the rings 1 of magnetoelastomeric material are transferred to the separator 2 and are compensated by the elastic properties of the elastomeric material of the sleeve 3. The shaft 6 of the magnetically conductive material acts as a moving magnetic circuit and provides magnetic flux closure. Magnetic fluid 5 is concentrated in the zone of rings of magnetoelastomeric material 1 with a shaft 6, forming a sealed annular magneto-fluid plugs.

Предлагаемое комбинированное магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.The proposed combined magneto-liquid seal operates as follows.

Кольца 1 из магнитоэластомерного материала в уплотнении служат источником магнитного поля. Магнитная жидкость 5 удерживается магнитными силами между кольцами 1 и валом 6 образуя герметичные кольцевые пробки.Rings 1 of magnetoelastomeric material in the seal serve as a source of magnetic field. The magnetic fluid 5 is held by magnetic forces between the rings 1 and the shaft 6 forming a sealed annular tube.

Магнитные силы возникают в результате замыкания магнитного потока, создаваемого кольцами 1 из магнитоэластомерного материала через вал 6.Magnetic forces arise as a result of the closure of the magnetic flux generated by the rings 1 from the magnetoelastomeric material through the shaft 6.

При возникновении перепада давлений магнитные силы, действующие на магнитную жидкость 5 компенсируют его действие, тем самым, обеспечивая герметичность уплотнения. Каждая магнитожидкостная пробка способна воспринимать определенный перепад давлений, зависящий от максимальной индукции в зоне контакта колец 1 с валом 6.When a pressure differential occurs, the magnetic forces acting on the magnetic fluid 5 compensate for its effect, thereby ensuring the tightness of the seal. Each magneto-liquid plug is capable of perceiving a certain pressure drop, depending on the maximum induction in the contact zone of rings 1 with shaft 6.

Перепад давлений, удерживаемый уплотнением, определяется суммой перепадов всех магнитожидкостных пробок.The pressure drop held by the seal is determined by the sum of the drops of all the magneto-liquid plugs.

Так же магнитная жидкость 5 выступает в качестве смазки при трении между кольцами 1 и валом 6.Also, the magnetic fluid 5 acts as a lubricant during friction between the rings 1 and the shaft 6.

Установка колец 1 из магнитоэластомерного материала в сепаратор 2, помещенный во втулку 3, изготовленную из эластомерного материала предотвращают отрыв колец 1 от вала 6, например, в результате несоосности вала, вибраций и пр. При этом возникающие, например, в результате несоосности вала, вибраций и перемещения вала 6 через кольца из магнитоэластомерного материала 1 передаются на сепаратор 2 и компенсируются за счет упругих свойств эластомерного материала втулки 3.The installation of rings 1 of magnetoelastomeric material in a separator 2 placed in a sleeve 3 made of elastomeric material prevents the rings 1 from tearing off the shaft 6, for example, as a result of shaft misalignment, vibrations, etc. In this case, resulting, for example, as a result of shaft misalignment, vibrations and moving the shaft 6 through rings of magnetoelastomeric material 1 are transferred to the separator 2 and are compensated for by the elastic properties of the elastomeric material of the sleeve 3.

Claims

Combined magneto-liquid seal containing a magnetic system located in the housing, covering the shaft, and magnetic fluid, characterized in that it contains a sleeve of elastomeric material installed in the housing, on the inner cylindrical surface of which annular grooves of a round profile are made, a separator of polymer material is fixed in the sleeve , the shape of which exactly matches the shape of the inner cylindrical surface of the sleeve, the magnetic system is made in the form of rings of magnetoelastomeric Container material installed in the separator in the ring grooves.