RU2286496C2 - Method of charging magneto-fluid shaft seal - Google Patents

Method of charging magneto-fluid shaft seal Download PDF

Info

Publication number
RU2286496C2
RU2286496C2 RU2004113317/06A RU2004113317A RU2286496C2 RU 2286496 C2 RU2286496 C2 RU 2286496C2 RU 2004113317/06 A RU2004113317/06 A RU 2004113317/06A RU 2004113317 A RU2004113317 A RU 2004113317A RU 2286496 C2 RU2286496 C2 RU 2286496C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
teeth
seal
magnetic field
magnetic fluid
Prior art date
Application number
RU2004113317/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004113317A (en
Inventor
Сергей Михайлович Перминов (RU)
Сергей Михайлович Перминов
Юрий Яковлевич Щелыкалов (RU)
Юрий Яковлевич Щелыкалов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина"
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет им. В.И. Ленина"
Priority to RU2004113317/06A priority Critical patent/RU2286496C2/en
Publication of RU2004113317A publication Critical patent/RU2004113317A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2286496C2 publication Critical patent/RU2286496C2/en

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: method comprises supplying magnetic liquid to the space under the even or uneven teeth, moving the shaft or seal in the axial direction keeping the output of the charging openings between teeth on the opposite side with respect to the line of symmetry of the magnetic field, and setting the shaft or seal into the initial position.
EFFECT: enhanced reliability.
2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для заправки магнитожидкостных уплотнений.The invention relates to mechanical engineering and is intended for refueling magneto-liquid seals.

Известен способ заправки зазоров магнитожидкостных уплотнений магнитной жидкостью, реализованный в /1/ путем ее выдавливания из эластичных камер, расположенных в канавках полюсных наконечников, через каналы в зазор во время сборки уплотнения.A known method of filling the gaps of magneto-liquid seals with magnetic fluid, implemented in / 1 / by squeezing it from elastic chambers located in the grooves of the pole pieces, through channels into the gap during assembly of the seal.

Недостатком способа является сложность и невозможность заправки многозубцовых полюсных приставок.The disadvantage of this method is the complexity and inability to refuel multi-pole pole consoles.

Известен способ заправки магнитожидкостных уплотнений магнитной жидкостью, реализованный в /2/, где магнитная жидкость подается в промежуточные полости под магнитами с помощью распределительного устройства, находящегося в полости вала, через канал и отверстия.There is a method of filling magnetic fluid seals with magnetic fluid, implemented in / 2 /, where the magnetic fluid is supplied to the intermediate cavities under the magnets using a switchgear located in the shaft cavity, through the channel and holes.

Недостатками данного способа являются: сложность, ненадежность, невозможность осуществления заправки при многозубцовых полюсах. Сложность заключается в необходимости последовательного точного совмещения каждого заправочного отверстия с заправочным каналом распределительного устройства в процессе заправки. Ненадежность обусловлена тем, что все заправочные отверстия выходят в полость вала, и недостаточная герметичность распределительного устройства приведет к шунтированию всех ступеней уплотнения, а следовательно, разгерметизации уплотнения. Невозможность заправки многозубцовых полюсов объясняется тем, что вводимая в полости под магнитами жидкость из-за образования замкнутых полостей в межзубцовом пространстве дальше второго зубца не проникает.The disadvantages of this method are: complexity, unreliability, the inability to refuel with multi-prong poles. The difficulty lies in the need for consistent accurate alignment of each filling hole with the filling channel of the switchgear during the filling process. The unreliability is due to the fact that all the filling holes exit into the cavity of the shaft, and insufficient tightness of the switchgear will lead to the bypass of all stages of the seal, and therefore, the depressurization of the seal. The impossibility of refueling the multi-prong poles is explained by the fact that the liquid introduced into the cavity under the magnets does not penetrate further than the second tooth due to the formation of closed cavities in the interdental space.

Технический результат, достигаемый предлагаемым изобретением, заключается в качественной заправке уплотнения с многозубцовыми полюсами, где под качеством заправки понимается заправка каждого зубца требуемым объемом магнитной жидкости без разборки уплотнения в любой востребованный момент времени, в упрощении технологии его заправки.The technical result achieved by the invention consists in high-quality refueling of the seal with multi-tooth poles, where the quality of refueling is understood as refueling of each tooth with the required volume of magnetic fluid without disassembling the seal at any demanded time, in simplification of the technology of refueling.

Результат достигается тем, что магнитную жидкость через заправочные отверстия в валу вводят под четные или нечетные зубцы, перемещают вал или уплотнение в осевом направлении так, чтобы выходы заправочных отверстий в валу оказались на противоположной стороне от линии симметрии магнитного поля между зубцами, затем вводят магнитную жидкость под нечетные или четные зубцы, после чего вал или уплотнение может быть возвращен в исходное положение.The result is achieved by introducing magnetic fluid through the filling holes in the shaft under even or odd teeth, moving the shaft or seal in the axial direction so that the outputs of the filling holes in the shaft are on the opposite side from the line of symmetry of the magnetic field between the teeth, then magnetic fluid is introduced under odd or even teeth, after which the shaft or seal can be returned to its original position.

На фиг.1 изображен общий вид уплотнения, реализующий данный способ, на фиг.2 - графическое представление о распределении напряженности магнитного поля в зазоре на поверхности вала и расположение выходов заправочных отверстий по отношению к распределению напряженности.Figure 1 shows a General view of the seal that implements this method, figure 2 is a graphical representation of the distribution of magnetic field strength in the gap on the shaft surface and the location of the outlets of the filling holes in relation to the distribution of tension.

В корпусе 1 установлен постоянный магнит 2 с примыкающими к нему полюсными приставками 3, с обращенными к валу 4 зубцами 5. Каждый зазор между зубцом и валом заполнен магнитной жидкостью 6. В валу выполнены заправочные каналы 7. На каждую пару рядом расположенных зубцов приходится один заправочный канал. Каналы равномерно разнесены по окружности вала. Выходы каналов расположены под зубцами и смещены от линий симметрии магнитного поля между зубцами в одну сторону - сторону четных или нечетных зубцов. Каждый канал снабжен герметичной заглушкой 8.A permanent magnet 2 is installed in the housing 1 with adjacent pole attachments 3, with teeth 5 facing the shaft 4. Each gap between the tooth and the shaft is filled with magnetic fluid 6. There are filling channels in the shaft 7. There is one filling for each pair of adjacent teeth channel. The channels are evenly spaced around the circumference of the shaft. The channel outputs are located under the teeth and are offset from the lines of symmetry of the magnetic field between the teeth in one direction - the side of the even or odd teeth. Each channel is equipped with a sealed plug 8.

Уплотнение работает следующим образом. Постоянный магнит 2 в уплотнении служит источником магнитного поля. Создаваемый им магнитный поток полюсными приставками 3 подводится к зазору с валом 4. Зубцы полюсных приставок 5 перераспределяют магнитный поток в зазоре, и магнитное поле становится резко неоднородным. Магнитная жидкость 6 втягивается в области с максимальной напряженностью и образует герметичные пробки с повышенным внутренним давлением. Магнитная жидкость под зубцы вводится через заправочные каналы 7. Первоначально заправляются, допустим, все четные зубцы, затем вал перемещаются вдоль своей оси так, чтобы выходы заправочных отверстий оказались на противоположной стороне от линии симметрии магнитного поля между зубцами и через те же каналы заправляются нечетные зубцы. После заправки каждый канал герметично закрывается технологической заглушкой 8. В зависимости от конструкции магнитожидкостного уплотнения вал может оставаться в последнем положении или возвращаться в исходную точку. В предлагаемом способе допускается перемещение магнитожидкостного уплотнения относительно вала, важно только, чтобы при перемещении уплотнения выходы заправочных отверстий оказались на противоположной стороне от линии симметрии магнитного поля между зубцами.Sealing works as follows. The permanent magnet 2 in the seal serves as a source of magnetic field. The magnetic flux created by it is supplied by the pole attachments 3 to the gap with the shaft 4. The teeth of the pole arms 5 redistribute the magnetic flux in the gap, and the magnetic field becomes sharply inhomogeneous. Magnetic fluid 6 is drawn in the area with maximum tension and forms a sealed plug with increased internal pressure. Magnetic fluid under the teeth is introduced through the filling channels 7. Initially, for example, all the even teeth are filled, then the shaft moves along its axis so that the outputs of the filling holes are on the opposite side from the line of symmetry of the magnetic field between the teeth and the odd teeth are filled through the same channels . After refueling, each channel is hermetically sealed with a technological plug 8. Depending on the design of the magneto-liquid seal, the shaft may remain in its last position or return to its original point. In the proposed method, it is allowed to move the magneto-liquid seal relative to the shaft, it is only important that when moving the seal the outputs of the filling holes are on the opposite side from the line of symmetry of the magnetic field between the teeth.

Каждая магнитожидкостная пробка способна воспринимать перепад давлений, который определяется по формуле:Each magneto-liquid plug is capable of perceiving a pressure drop, which is determined by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где μ0 - магнитная постоянная,where μ 0 is the magnetic constant,

М - намагниченность магнитной жидкости,M is the magnetization of the magnetic fluid,

Н - напряженность магнитного поля в зазоре на поверхности вала,N is the magnetic field in the gap on the surface of the shaft,

Нmax и Hmin - максимальная и минимальная напряженности магнитного поля на границах магнитожидкостной пробки в момент удержания ею максимального перепада давлений.H max and H min - the maximum and minimum magnetic field strengths at the boundaries of the magnetofluidic plug at the moment it holds the maximum pressure drop.

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

Под многозубцовым полюсом существует волнообразное распределение магнитного поля, чередование максимумов и минимумов напряженности. Линии АВ - линии максимальной напряженности магнитного поля под зубцами. Линии CD - линии минимальной напряженности магнитного поля под зубцами, их можно условно назвать линиями симметрии магнитного поля, разделяющими магнитные поля двух соседних зубцов. При смещении от каждой линии CD хоть вправо, хоть влево напряженность поля будет возрастать.Under the multi-pronged pole there is a wave-like distribution of the magnetic field, alternating maxima and minima of tension. Lines AB - lines of maximum magnetic field strength under the teeth. The CD lines are the lines of minimum magnetic field strength under the teeth, they can be arbitrarily called the lines of symmetry of the magnetic field separating the magnetic fields of two adjacent teeth. When shifting from each CD line at least to the right, at least to the left, the field strength will increase.

Поместим каплю магнитной жидкости в зазор между первым и вторым зубцом (Фиг.2). Если капля окажется справа от линии симметрии CD, то силы магнитного поля будут втягивать ее в зазор под второй зубец, если капля окажется слева от линии симметрии CD, то силы магнитного поля будут втягивать ее в зазор под первый зубец. Если выходное отверстие заправочного канала выходит на линию CD, то заправляемая магнитная жидкость может попадать как под первый, так и второй зубец. Какая часть объема вводимой магнитной жидкости окажется под первым, а какая под вторым зубцом зависит от случайностей, допустим, от скорости подачи жидкости.Place a drop of magnetic fluid in the gap between the first and second prong (Figure 2). If the drop is to the right of the line of symmetry CD, then the magnetic field forces will draw it into the gap under the second tooth, if the drop is to the left of the line of symmetry CD, then the magnetic field forces will draw it into the gap under the first tooth. If the outlet of the filling channel extends onto the CD line, then the magnetic fluid to be charged can fall under both the first and second teeth. What part of the volume of injected magnetic fluid will be under the first, and which under the second prong depends on chance, for example, on the speed of fluid supply.

В предлагаемом же уплотнении каждая пара зубцов снабжена одним заправочным каналом. Выход каждого заправочного канала расположен в межзубцовой зоне и смещен от линии минимальной напряженности магнитного поля на поверхности вала в сторону четных зубцов. Такое расположение выходов каналов обеспечивает при заправке втягивание всей вводимой через канал магнитной жидкости под один четный зубец. Последовательно обходя каналы, заправляют четные зубцы. Затем вал перемещают вдоль свой оси относительно магнитожидкостного уплотнения. При этом, если первоначально выход каждого заправочного канала был смещен от линии минимальной напряженности магнитного поля на поверхности вала в сторону четных зубцов, то после перемещения вала сместился от линии минимальной напряженности магнитного поля в сторону нечетных зубцов. Снова, последовательно обходя каналы, заправляют уже нечетные зубцы.In the proposed seal, each pair of teeth is equipped with one filling channel. The outlet of each filling channel is located in the interdental zone and is offset from the line of minimum magnetic field strength on the shaft surface towards even teeth. This arrangement of the channel exits ensures that when filling, the entire magnetic fluid introduced through the channel is drawn in under one even tooth. Sequentially bypassing the channels, dress even the teeth. Then the shaft is moved along its axis relative to the magneto-liquid seal. Moreover, if initially the output of each filling channel was shifted from the line of minimum magnetic field strength on the shaft surface to the side of even teeth, then after moving the shaft it shifted from the line of minimum magnetic field strength to odd teeth. Again, sequentially bypassing the channels, the odd teeth are already filled.

Эти особенности позволяют производить контролируемую заправку каждого зубца уплотнения с многозубцовыми полюсными приставками.These features allow for controlled refueling of each seal tooth with multi-tooth pole attachments.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет под каждый зубец полюса последовательно ввести требуемый объем магнитной жидкости, обеспечить повышенную надежность уплотнения, создать возможность заправки и дозаправки уплотнения в любой требуемый момент времени, упрощает технологию эксплуатации уплотнения.Thus, the proposed method allows for each tooth of the pole to sequentially enter the required volume of magnetic fluid, to provide increased reliability of the seal, to create the ability to refuel and refuel the seal at any desired time, simplifies the technology of operation of the seal.

Источники информацииInformation sources

1. Авт. св. СССР № 779697, МКИ 2 F 16 J 15/40.1. Auth. St. USSR No. 779697, MKI 2 F 16 J 15/40.

2. Авт. св. СССР № 723281, МКИ 2 F 16 J 15/40.2. Auth. St. USSR No. 723281, MKI 2 F 16 J 15/40.

Claims (1)

Способ заправки многозубцового магнитожидкостного уплотнения вала, заключающийся во введении магнитной жидкости под зубец через заправочные отверстия в валу, отличающийся тем, что магнитную жидкость вводят под четные или нечетные зубцы, перемещают вал или уплотнение в осевом направлении так, чтобы выходы заправочных отверстий в валу оказались на противоположной стороне от линии симметрии магнитного поля между зубцами, затем вводят магнитную жидкость под нечетные или четные зубцы, после чего вал или уплотнение может быть возвращен в исходное положение.A method of refueling a multi-prong magneto-liquid shaft seal, which consists in introducing magnetic fluid under the tooth through the filling holes in the shaft, characterized in that the magnetic fluid is introduced under the even or odd teeth, moving the shaft or seal in the axial direction so that the outlets of the filling holes in the shaft are on opposite the line of symmetry of the magnetic field between the teeth, then introduce magnetic fluid under the odd or even teeth, after which the shaft or seal can be returned to and original position.
RU2004113317/06A 2004-04-29 2004-04-29 Method of charging magneto-fluid shaft seal RU2286496C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113317/06A RU2286496C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of charging magneto-fluid shaft seal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004113317/06A RU2286496C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of charging magneto-fluid shaft seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004113317A RU2004113317A (en) 2005-10-20
RU2286496C2 true RU2286496C2 (en) 2006-10-27

Family

ID=35863008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004113317/06A RU2286496C2 (en) 2004-04-29 2004-04-29 Method of charging magneto-fluid shaft seal

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2286496C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111649136A (en) * 2020-07-14 2020-09-11 清华大学 Magnetic powder sealing device for reciprocating shaft

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111649136A (en) * 2020-07-14 2020-09-11 清华大学 Magnetic powder sealing device for reciprocating shaft
CN111649136B (en) * 2020-07-14 2020-12-18 清华大学 Magnetic powder sealing device for reciprocating shaft

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004113317A (en) 2005-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105122599B (en) For the method for manufacturing single section rotor and corresponding rotor
CN101737548B (en) Solenoid actuator
CN103427585B (en) Tubular linear motor
CN105305682B (en) Deep V magnets cavity structure rotor
RU2286496C2 (en) Method of charging magneto-fluid shaft seal
CN105317495B (en) Executing agency and its hydraulic valve for the hydraulic valve of camshaft rotary motor adjuster
US10116193B2 (en) Interior permanent magnet rotor and method and apparatus for manufacturing the same
KR101449224B1 (en) Gear pump with continuous variable output flow rate
CN103498939A (en) Sealing device for improving sealing anti-pressure capability and sealing reliability of magnetic liquid
RU2306467C2 (en) Magnetic fluid seal of shaft
CN205583875U (en) Rotor and motor
DE102012224179A1 (en) Electromagnetic actuator for a surgical instrument
CA3000953A1 (en) Electromagnetic linear motor
CN108980360A (en) A kind of magnetic source parallel connection type magnetic fluid sealing structure
RU2296902C2 (en) Method of charging magnetic fluid shaft seal
RU2286497C2 (en) Magneto-fluid seal for shaft
RU2291339C2 (en) Method of charging magnetic-fluid shaft seal with fluid under pressure
RU2306469C2 (en) Magnetic liquid shaft seal
US10617807B2 (en) Rotary-piston pump
RU2296898C2 (en) Method of charging magnetic fluid sealing of shaft
RU2297567C2 (en) Method of charging magnetically liquid shaft seal
RU2286498C2 (en) Magneto-fluid shaft seal
RU2296899C2 (en) Magnetic fluid shaft seal
US7987579B2 (en) Method for mounting permanent magnets that form magnetic poles on the rotor of an electric machine
CN108825790B (en) A kind of magnetic source increment type magnetic fluid sealing structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090430