RU1820114C - Magnetic liquid seal - Google Patents

Magnetic liquid seal

Info

Publication number
RU1820114C
RU1820114C SU4796102A RU1820114C RU 1820114 C RU1820114 C RU 1820114C SU 4796102 A SU4796102 A SU 4796102A RU 1820114 C RU1820114 C RU 1820114C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
shaft
pole attachments
housing
attachments
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Петр Андреевич Переведенцев
Валерий Петрович Долматов
Original Assignee
Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте
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 Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте filed Critical Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном институте
Priority to SU4796102 priority Critical patent/RU1820114C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1820114C publication Critical patent/RU1820114C/en

Links

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

Использование: дл  уплотнени  . вращающихс  валов0 Сущность изобретени : вал входит в корпус, в к-ром установлен магнитный узел„ Уплотн емые зазоры заполнены магнитной жидкостью . Магнитный узел выполнен в виде пакета из установленных вдоль оси вала кольцевых посто нных магнитов толщиной 1-2 мм и охватывающих их торцовые поверхности двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2 - 0,3 мм. Между ними установлены разделительные центрирующие элементы из немагнитного антифрикционного материала . Кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг другу с образованием зазора между ними и валом в пределах 0,2-0,3 мм„ 1 з.п.ф-лы, 2 ил.Use: for sealing. rotating shafts 0 SUMMARY OF THE INVENTION: The shaft enters the housing, in which a magnetic unit is installed. "The sealing gaps are filled with magnetic fluid. The magnetic assembly is made in the form of a package of 1-2 mm thick ring permanent magnets mounted along the shaft axis and the end surfaces of two ring pole attachments 0.2 - 0.3 mm thick covering them. Between them are installed dividing centering elements of non-magnetic antifriction material. The edges of the pole attachments are bent towards each other with the formation of a gap between them and the shaft within 0.2-0.3 mm, “1 zpp-fla, 2 silt.

Description

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике и может найти применение дл  магнитных и немагнитных .- вращающихс  валов, центробежных насосов , компрессоров.The invention relates to a sealing technique and may find application for magnetic and non-magnetic .- rotating shafts, centrifugal pumps, compressors.

Известно магнитожидкостное уплот- нительное устройство (МЖУ) вращающегос  вала, включающее кольцевой посто нный магнит с примыкающими полюсными приставками, на которых выполнены выступы, размещенные в полости под посто нным .магнитом и направленные друг к другу (авт. св. Г , кл. F 16 J 75/40, 1983).A magnetically liquid sealing device (MF) of a rotating shaft is known, including an annular permanent magnet with adjacent pole attachments, on which protrusions are made, located in the cavity under the permanent magnet and directed towards each other (ed. St. G, class F 16 J 75/40, 1983).

Между валом и полюсными приставками размещены шайбы с немагнитными прокладками. На наружной поверхности магнитопровод щих шайб выполнены выступы , причем выступы соседних шайб примыкают к конусным выступам полюсных приставок разноименной пол рности . Через вал проходит часть магнитного потока, поэтому увеличение числа шайб не приводит к насыщению стали вала.Washers with non-magnetic gaskets are placed between the shaft and the pole attachments. On the outer surface of the magnetically conducting washers, protrusions are made, the protrusions of adjacent washers adjacent to the conical protrusions of the pole attachments of opposite polarity. Part of the magnetic flux passes through the shaft, so increasing the number of washers does not saturate the shaft steel.

Недостатком известного устройства  вл етс  ограничение герметизирующей способности уплотнени  в св зи с потер ми магнитного потока на рассеивание , технологические сложности изготовлени  полюсных приставок, шайб дл  небольших диаметров МЖУ. A disadvantage of the known device is the limitation of the sealing ability of the seal due to the loss of magnetic flux for dispersion, the technological difficulties in manufacturing pole attachments, washers for small diameters of the MF.

Известно также МЖУ вращающегос  вала (авт. св. N 1099160, кл. F 16 J 15ЛО, 1983), включающее магниты, полюсные приставки в виде пакетов элементов сетчатой структуры , устанавливаемые жестко и герметично на вращающемс  валу. Полость, образующа с  между корпусом механизма и набором из магнитов и полюсных приставок заполн етс  магнитной жид00 N) ОIt is also known that the rotary shaft MFD (auth. St. N 1099160, class F 16 J 15LO, 1983), including magnets, pole attachments in the form of packets of mesh elements mounted rigidly and tightly on a rotating shaft. The cavity formed between the case of the mechanism and the set of magnets and pole attachments is filled with magnetic fluid00 N) O

костью (МЖ)„ К недостаткам описывав- мого устройства относитс  ограничение герметизирующей способности уплотнени  из-за невозможности кон- центрации магнитного потока на полюсных приставках, механического износа пакетов элементов сетчатой структуры при вращении вала„bone (MF) "The disadvantages of the described device include the limitation of the sealing ability of the seal due to the impossibility of concentrating the magnetic flux on the pole attachments, mechanical wear of the mesh packages while rotating the shaft"

В качестве прототипа прин то МЖУ вращающегос  вала (авт. св. №811027, кл. F 16 J 15ЛО, 1Я78), состо щее из корпуса, уплотн емого вала, вход щего в корпус магнитопровода, концентрически расположенных относи- тельно вала наружного и внутреннего колец из посто нных магнитов, разделенных между собой цилиндром из магнитом гкого материала, которые, будучи установлены в виде набора ко- лец с разделительной уплотн ющей немагнитной прокладкой, вдоль оси вала образуют при разноименном расположении полюсов посто нных магнитов в аксиальном направлении замкнутый маг- нитный поток, обеспечивающего герметизацию при заполнении зазора МЖ при возвратно-поступательном и вращательном движении вала.As a prototype, an MFL of a rotating shaft was adopted (ed. St. No. 811027, class F 16 J 15LO, 1Я78), consisting of a housing, a sealed shaft, included in the casing of the magnetic circuit, concentrically arranged relative to the shaft of the outer and inner rings of permanent magnets separated by a cylinder made of a magnet of soft material, which, being installed in the form of a set of rings with a separating sealing non-magnetic gasket, form along the axis of the shaft with an opposite arrangement of the poles of the permanent magnets in the axial direction mknuty of magnetic flux that ensures sealing when filling MF gap in reciprocating and rotational motion of the shaft.

К недостаткам прототипа следует отнести сложность конструкции, св занную с необходимостью уплотнени  одновременно двух видов движени , специфической областью применени  и условий эксплуатации, R частности уплотнение предназначено дл  небольш скоростей вращени  перемещени  вала имеет значительно чисто герметизи- оуемых поверхностей контакта, что снижает надежность герметизации. Ус- тановка магнитов разноименной пол рности создает в аксиальном направлении практически единый замкнутый магнитный поток, эффективность котоРого снижаетс  за счет разделитель- ных Фторопластовых прокладок В уплотнении отсутствуют концентраторы магнитного потока. Набор колец и прокладок не представл ют самосто тельного элемента уплотнитёльного узла, что исключает регулирование магнитного потока за счет изменени  их количества. Фторопластовые прокладки не обеспечивают достаточной точности центрировани  вала, а следоThe disadvantages of the prototype include the design complexity associated with the need to seal two types of movement at the same time, a specific area of application and operating conditions, R in particular, the seal is designed for low speeds of rotation of the shaft, has significantly cleanly sealed contact surfaces, which reduces the reliability of the seal. The installation of magnets of opposite polarity creates an almost uniform closed magnetic flux in the axial direction, the efficiency of which is reduced due to separation fluoroplastic gaskets. There are no magnetic flux concentrators in the seal. A set of rings and gaskets do not represent an independent element of the sealing assembly, which excludes the regulation of magnetic flux due to a change in their number. PTFE gaskets do not provide sufficient centering accuracy for the shaft, and

вэтельно, величины зазора, что существенно дл  удерживаемого перепада давлений. Уплотнение не может быть использовано дл  немагнитных валов.That is, the clearance value, which is essential for the kept differential pressure. The seal cannot be used for non-magnetic shafts.

. .

00

55

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности МЖУ магнитных и немагнитных валов за счет разграничени  и максимального использовани  магнитных потоков последовательно устанавливаемых магнитов и полюсных приставок, их концентрического расположени  относительно вала благодар  конструкции полюсных приставок и наличию разделительных центрирующих элементов.The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the MFM of magnetic and non-magnetic shafts by delimiting and maximizing the use of magnetic fluxes of sequentially mounted magnets and pole attachments, their concentric location relative to the shaft due to the design of pole attachments and the presence of dividing centering elements.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что дл  повышени  надежности конструкции представл ет собой набор пакетов элементарных МЖУ, состо щих из кольцевых посто нных магнитов толщиной 1-2 мм и двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2-0,3 мм, пакеты отдел ютс  друг от друга разделительными центрирующими элементами , выполненными из немагнитного антифрикционного материала. Дл  немагнитного вала кромки приставок отгибаютс  навстречу друг другу так, чтобы зачор между ними и валом находилс  в пределах 0,2-0,3 мм. Дл  чего в корпус механизма жестко и герметично устанавливаетс  набор пакетов элементарных М1У, между которыми размещаютс  разделительные .элементы (прокладки ) из немагнитного антифрикционного материала, служащим имеете с тем. и центрирующими опорами дл  вала. Пакеты набираютс  одноименными полюсами друг к другу. Разделение пакетов немагнитными прокладками позвол  ет максимально уменьшить потери магнитного потока на рассеивание, предотвратить перемешипание уплотн емой жидкой среды и магнитной жидкости а процессе работы МЯУ, а набор пакетов позвол ет компенсировать заданный перепад давлений.The goal is achieved in that, to increase the reliability of the design, it is a set of packages of elementary MFLs, consisting of ring permanent magnets 1-2 mm thick and two ring pole attachments 0.2-0.3 mm thick, the packages are separated from each other other dividing centering elements made of non-magnetic antifriction material. For a non-magnetic shaft, the edges of the attachments bend towards each other so that the gap between them and the shaft is in the range 0.2-0.3 mm. For this purpose, a set of elementary M1U packages is rigidly and hermetically installed in the mechanism case, between which separation elements (gaskets) of non-magnetic antifriction material are placed, which you have with you. and centering supports for the shaft. Packets are stacked with the same poles to each other. The separation of the packets by non-magnetic gaskets allows one to minimize the loss of magnetic flux due to dispersion, to prevent mixing of the liquid being compacted and the magnetic fluid during the operation of the MNA, and the set of packets can compensate for the given pressure drop.

1,- Лл  магнитопровод щего вала каждый устанавливаемый пакет состоит из аксиально намагниченного посто нного магнита .толщиной 1-2 мм с примыкающими к его концам магнито- проводных полюсных приставок толщи - ной 0,2-0,3 мм, что соответствует оптимальным значени м кромок притуплени  прин тых профилей зубьев полюсных приставок1, - L of the magnetic drive shaft, each installed package consists of an axially magnetized permanent magnet 1-2 mm thick with magnetically conductive pole attachments adjacent to its ends with a thickness of 0.2-0.3 mm, which corresponds to optimal values blunt edges of the adopted tooth profiles of pole attachments

Кроме того, выбранна  толщина приставок обеспечивает прохождение магнитного потока посто нного магнита выбранных размеров с минимальными потер ми. Пбраэующа со полость междуIn addition, the selected thickness of the prefixes ensures the passage of a magnetic flux of a permanent magnet of selected sizes with minimal losses. Between the cavity between

51 детал ми пакета и валом заполн етс  магнитной жидкостью.The 51 parts of the bag and the shaft are filled with magnetic fluid.

2; Дл  магнитных валов примыкающие к посто нному магниту полюсные при- ставки отгибаютс  по внутреннему диаметру навстречу друг к другу дл  создани  рабочего зазора между собой и валом в пределах 0,2-0,3 мм, который  вл етс  наиболее оптимальным пр работе уплотнени , рабочий зазор заполн етс  .магнитной жидкостью.2; For magnetic shafts, adjacent to the permanent magnet pole attachments are bent along the inner diameter towards each other to create a working gap between themselves and the shaft within 0.2-0.3 mm, which is the most optimal seal operation, working gap filled with magnetic fluid.

На фиг. 1 показана предлагаема  конструкци  уплотнени ; на фиг.2 - пакеты элементарных МЖУ (а - дл  маг нитного вала, б - дл  немагнитного)In FIG. 1 shows the proposed seal design; figure 2 - packages of elementary MFU (a - for a magnetic shaft, b - for non-magnetic)

Магнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1, вала 2, запрессованной внутри корпуса 1 гильзы 3 .цилиндрической формы из немагнитного материала с профильными прорез ми по периметру цилиндрической поверхности . Внутри гильзы 3 установлены пакеты элементарных МЖУ, состо щих из полюсных приставок М посто нных магнитов 5 Пакеты отдел ютс  друг от друга немагнитными антифрикционными разделительными элементами 6. Набор пакетов МЖУ жестко и герметично креп тс  в корпусе нажимной крыш- кой 7 винтами 8„ Каналы 9 и 10 в верхней и нижней части корпуса 1 служат дл  подвода и отвода охлаждающей жидкости.A magneto-liquid seal consists of a housing 1, a shaft 2, pressed inside the housing 1 of a sleeve 3. Of a cylindrical shape made of non-magnetic material with profile slots around the perimeter of a cylindrical surface. Inside the sleeve 3, packages of elementary FFMs are installed, consisting of pole attachments of M permanent magnets 5. The packages are separated from each other by non-magnetic anti-friction separating elements 6. The set of FFM packages are rigidly and hermetically fastened to the housing with a pressure cap 7 screws 8 “Channels 9 and 10 in the upper and lower part of the housing 1 are used for supplying and discharging coolant.

Вал Т выполнен полым дл  размеще- ний в нем устройства автоматической дозировки уплотнени  магнитной жидкостью 11. Устройство автоматической дозировки состоит из заправочной трубки 12, поршн  13 подпружиненного пружиной 14.The shaft T is hollow for accommodating an automatic metering device for sealing magnetic fluid 11. The automatic metering device consists of a filling tube 12, a piston 13 spring-loaded with a spring 14.

Магнитна  жидкость 11 на пополнение МЖУ поступает через канал 15. Кромки полюсных приставок 4 дл  магнитного вала выполнены пр мыми {фиг. 2а), дл  немагнитных валов - отогнутыми навстречу друг другу (фиг.26).The magnetic fluid 11 for replenishment of the MFL enters through channel 15. The edges of the pole attachments 4 for the magnetic shaft are made straight {Fig. 2a), for non-magnetic shafts - bent towards each other (Fig. 26).

Уплотнение работает следующим об- разом. Магнитный поток посто нного магнита 5 каждого пакета элементарного МЖУ замыкаетс  через полюсные приставки 4, рабочие зазоры между приставками 4 и валом 2,. который заполнен жидкостью 11.Sealing works as follows. The magnetic flux of the permanent magnet 5 of each elementary MFU package is closed through the pole attachments 4, the working gaps between the attachments 4 and the shaft 2 ,. which is filled with liquid 11.

Пакеты элементарных МЖУ, набранных одноименными полюсами друг к дру- гу исключают рассеивание магнитного потока и создает в антифрикционныхPackets of elementary MFLs drawn by poles of the same name to each other exclude dispersion of the magnetic flux and create anti-friction

немагнитных прокладках 6 нулевую напр женность магнитного.пол , мто позвол ет повышать удерживлемьи перепал давлени  каждого пакета.non-magnetic gaskets 6 zero magnetic field strength, which makes it possible to increase the retention pressure drop of each packet.

Антифрикционные различительные элементы 5 центрируют пакеты относительно вала 2 и обеспечивают посто нство рабочих зазоров между полюсными приставками Ц. и валом 2. Пакеты элементарных МЖУ набираютс  в гильзы 3, герметично устанавливаемой в корпус 1 и имеющий выточку в средней части дл  прохода охлаждающей воды, поступающей и отвод щейс  по каналам 9 и 10„Гильза 3 прижимаетс  нажимной крышкой 7 с помощью винтов 8 „The antifriction distinguishing elements 5 center the packages relative to the shaft 2 and provide a constant working gap between the pole attachments C. and the shaft 2. The packages of elementary MFU are inserted into the sleeves 3, which is hermetically installed in the housing 1 and having a recess in the middle part for the passage of cooling water entering and outlet along channels 9 and 10 “The sleeve 3 is pressed by the pressure cap 7 using screws 8”

При заправке рабочего зазора МЖ заполн ет через трубку 12 внутренний объем заправочного устройства (ЗУ), через, канал 15 поступает в рабочие зазоры между полюсными приставками 4 и валом 2 и антифрикционные проклчдки 5оWhen refueling the working gap, the MF fills the internal volume of the refueling device (charger) through the tube 12, through which the channel 15 enters the working gaps between the pole attachments 4 and the shaft 2 and antifriction plugs 5 °

Магнитна  жидкость во внутренний объём ЗУ подпрессовываетс  подпружиненным поршнем 13. При пульсации давлени  происходит частичное выдавливание МЖ в объем ЗУ и происходит перемещение поршн  13f- который сжимает пру- кину И. При выравнивании давлени  МЖMagnetic fluid is pressed into the internal volume of the memory by a spring-loaded piston 13. When pressure pulsates, the MF is partially squeezed out into the volume of the memory and the piston 13f- moves, which compresses spring I. When the MF pressure is equalized

новь пополн етс  рабочий зазор за счет перемещени  подпружиненного поршн  13«The working gap is replenished by moving the spring-loaded piston 13 "

По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позвол ет:Compared with the prototype of the present invention allows:

- повысить удерживаемое рабочее давление при тех же габаритах в 2 - 2,5 раза,- increase the retained working pressure with the same dimensions 2 - 2.5 times,

- повысить эксплуатационную надежность работы МЖУ,- increase the operational reliability of the MFU,

- снизить трудоемкость изготовлени  и монтажа в 1,5-2,0 раза;- reduce the complexity of manufacturing and installation by 1.5-2.0 times;

- расширить область использовани  МЖУ и на немагнитные валы,- expand the scope of use of MF and non-magnetic shafts,

- снизить затраты на эксплуатационные расходы примерно на 20-30%.- reduce operating costs by about 20-30%.

Claims (2)

1. Магнитожидкостное уплотнение, содержащее уплотн емый вал, вход щий в корпус, установленный в корпусе магнитный- узел и магнитную жидкость в уплотн емых зазорах, о т л и ч-а- ю щ е е с   тем, что магнитный узел выполнен в виде пакета иа установленных вдоль оси вала кольцевых посто нных магнитов толщиной 1-2 мм и1. A magneto-liquid seal comprising a sealable shaft entering a housing, a magnetic assembly installed in the housing, and magnetic fluid in the sealing gaps, which can be removed so that the magnetic assembly is designed as a package of 1-2 mm thick ring permanent magnets installed along the shaft axis and охватывающих их торцевые поверхности двух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2-0,3 мм и установленных меж/iy ними раз елительных центрирующих элементов,.выполненных из немагнитного антифрикционного материала.covering their end surfaces of two annular pole attachments with a thickness of 0.2-0.3 mm and installed between them separating centering elements made of non-magnetic antifriction material. 2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а- ю щ е е с   тем, что кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг ДРУгу с образованием зазора между ними и валом, наход щегос  в пределах 0,2-0,3 мм. .2. The seal according to claim 1, with the fact that the edges of the pole attachments are bent towards each other with the formation of a gap between them and the shaft, which is in the range of 0.2-0.3 mm . . /J/ J аand 55 /5/5 te.2te.2
SU4796102 1989-12-13 1989-12-13 Magnetic liquid seal RU1820114C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4796102 RU1820114C (en) 1989-12-13 1989-12-13 Magnetic liquid seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4796102 RU1820114C (en) 1989-12-13 1989-12-13 Magnetic liquid seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1820114C true RU1820114C (en) 1993-06-07

Family

ID=21498686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4796102 RU1820114C (en) 1989-12-13 1989-12-13 Magnetic liquid seal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1820114C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР ; F 811027, кл. F 16 J , 1978. (Б ) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЯЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2007335618B2 (en) Uniaxial Eccentric Screw Pump
US5923111A (en) Modular permanent-magnet electric motor
JPS6237278B2 (en)
US4927337A (en) Magnetically driven pump
CN108869754A (en) A kind of leakproof magnetic-type magnetic fluid sealing structure
CN107956880B (en) A kind of magnetic fluid sealing structure
CN108374894A (en) A kind of embedded type device for sealing magnetic fluid
RU1820114C (en) Magnetic liquid seal
CN112849383A (en) Sealed rim propeller or generator
USRE29445E (en) Pump and electric drive motor unit
US3310000A (en) Duplex plunger metering pump
SU1483147A1 (en) Ferrofluid seal
CN214367753U (en) Double-shaft rotating magnetic fluid sealing device
CN105492098A (en) Filter device
CN114135675B (en) Magnetic liquid sealing device with surface texture
SU1182223A1 (en) Magneto-liquid packing of reciprocating rods
SU1632527A1 (en) Magnetic piston for cleaning inner surface of pipeline
JPS599369A (en) Magnetic fluid sealing mechanism
SU1229434A1 (en) Rotary compressor
RU39373U1 (en) STATIC MAGNETIC FLUID SEAL
SU1021852A1 (en) Magnetic liquid sealing
SU773350A1 (en) Magnetic-liquid seal
SU1038577A1 (en) Positive-displacement pump
US20180209416A1 (en) Gear pump
JP2003343742A (en) Sealing device utilizing magnetic fluid