RU2659305C2

RU2659305C2 - Magnetic fluid seal

Info

Publication number: RU2659305C2
Application number: RU2016143625A
Authority: RU
Inventors: Павел Павлович Маслов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ИнТек Техно" (ООО "ИнТек Техно")
Priority date: 2016-11-07
Filing date: 2016-11-07
Publication date: 2018-06-29
Also published as: RU2016143625A3; RU2016143625A

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: magnetic fluid seal comprises a body 1, bearings 3, 4, a movable shaft 2 and a magnetic system 5 with movable 7 and stationary 8 magnetic cores and with permanent magnets 6. At least one of the magnetic cores has ring grooves 12, in which the permanent magnets are installed, slots divide magnetic circuits into areas of pole shoes 14 and areas of tightly interconnected pole tips of thin jumpers. The mutually facing surfaces of the movable and stationary magnetic cores are spaced from each other at certain distances - gaps. Circular teeth for concentration of magnetic field are made on at least one of the surfaces of the magnetic cores, the vertices of the circular teeth are in the area of pole faces. The minimum distances between the vertices of the teeth and the opposite surface or vertices of the circular teeth of another magnetic core form a working gap δ_z. On the circular teeth, there is a magnetic liquid in the form of circular liquid plugs. Said jumpers have variable thickness at their length. Additional circular teeth are introduced under the jumpers, the vertices of which are spaced at a distance δ_pz from the jumper surface located opposite, magnetic fluid forming additional circular plugs is also placed on said additional circular teeth.

EFFECT: increase of retained pressure with reduction of friction torque and start-up moment.

5 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано в машиностроении для уплотнения ферромагнитных и неферромагнитных металлических и неметаллических вводов вращения (валов) в замкнутые объемы с отличным от внешнего внутренним давлением.The present invention relates to a sealing technique and can be used in mechanical engineering for sealing ferromagnetic and non-ferromagnetic metal and non-metallic rotational bushings (shafts) into closed volumes with a different internal pressure.

Известно магнитожидкостное уплотнение (МЖУ) немагнитного вала [патент Российской Федерации 2407936, F16J 15/53], содержащее магнитную систему в виде магнитомягкой втулки (магнитопровода), в наружный кольцевой паз в которой помещены постоянные магниты простой формы в виде дисков или кольца. Магниты в пазах имеют аксиальную намагниченность относительно втулки и создают магнитный поток, входящий и выходящий из торцевых стенок указанного кольцевого паза. Торцевые стенки не являются полюсными наконечниками, так как не формируют рабочий поток, направляемый в зазор между подвижным и неподвижным магнитопроводами. Более того, магнитная система принципиально содержит лишь один магнитопровод, поэтому магнитный поток от постоянных магнитов проходит через указанные торцевые стенки и замыкается через перемычку с кольцевыми пазами и зубцами, выполненными на поверхности втулки, обращенной к немагнитному валу и обращенные к зазору между втулкой и валом. Пазы могут иметь различную форму, оставляя между дном указанных кольцевых пазов тонкие перемычки толщиной до долей миллиметра. Толщина перемычек может изменяться по длине вдоль оси вращения вала. Ввиду немагнитности вала он не может иметь зубцов как концентраторов магнитного поля, т.е. выполнен гладким без зубцов и под втулкам и под перемычками. Требуемое неоднородное магнитное поле вдоль вала создается за счет наличия неравномерного зазора между обращенными друг к другу стенками канавок, образующими концентраторы магнитного поля непосредственно у зазора, где магнитное поле имеет большую интенсивность. В районах с большей интенсивностью образуются герметичные кольцевые пробки из магнитной жидкости. Таким образом, конструкция содержит лишь один магнитопровод (как правило, на неподвижной части). В этом случае подвижная часть принципиально должна быть немагнитной, даже если вал имеет в этой области насаженные на него втулки.Known magneto-liquid seal (MLS) of a non-magnetic shaft [patent of the Russian Federation 2407936, F16J 15/53], containing a magnetic system in the form of a magnetically soft sleeve (magnetic core), in the outer annular groove in which are placed permanent magnets of simple shape in the form of disks or rings. The magnets in the grooves have axial magnetization relative to the sleeve and create a magnetic flux entering and leaving the end walls of the annular groove. The end walls are not pole tips, as they do not form a working flow directed into the gap between the movable and fixed magnetic circuits. Moreover, the magnetic system fundamentally contains only one magnetic circuit, so the magnetic flux from permanent magnets passes through these end walls and closes through a jumper with annular grooves and teeth made on the surface of the sleeve facing the non-magnetic shaft and facing the gap between the sleeve and the shaft. The grooves can have a different shape, leaving thin bridges up to a fraction of a millimeter thick between the bottom of these annular grooves. The thickness of the jumpers may vary in length along the axis of rotation of the shaft. Due to the non-magnetic nature of the shaft, it cannot have teeth as magnetic field concentrators, i.e. made smooth without teeth and under the bushings and under the jumpers. The required inhomogeneous magnetic field along the shaft is created due to the presence of an uneven gap between the groove walls facing each other, forming magnetic field concentrators directly at the gap, where the magnetic field has a high intensity. In areas with greater intensity, sealed annular plugs of magnetic fluid are formed. Thus, the design contains only one magnetic circuit (as a rule, on the fixed part). In this case, the movable part should in principle be non-magnetic, even if the shaft has bushings mounted on it in this region.

Недостатком данного устройства является низкая эффективность использования рабочего объема за счет сравнительно низких значений уровня магнитного поля, магнитный поток которого от одного кольцевого паза для магнитов в магнитопроводе замыкается через ряд последовательных перемычек под указанным пазом. Магнитодвижущая сила постоянного магнита при насыщенных перемычках вынуждена преодолевать ряд последовательно расположенных зазоров (насыщенных перемычек). Более того, магнитная цепь через последовательно расположенные и чередующиеся стенки зубцов - зазоры проходит в непосредственной близости от магнита, что приводит к увеличению рассеяния магнитного потока без прохождения зоны их концентрации. Кроме того, рассматриваемая конструкция нетехнологична, так как требует выполнения внутренних кольцевых пазов, имеющих полузакрытый характер, например, типа ласточкина хвоста, с раскрытиями порядка миллиметра и менее.The disadvantage of this device is the low efficiency of using the working volume due to the relatively low values of the magnetic field level, the magnetic flux of which from one ring groove for magnets in the magnetic circuit is closed through a series of consecutive jumpers under the specified groove. Magnetomotive force of a permanent magnet with saturated jumpers is forced to overcome a series of consecutively located gaps (saturated jumpers). Moreover, the magnetic circuit through successively located and alternating teeth walls - gaps passes in the immediate vicinity of the magnet, which leads to an increase in the scattering of the magnetic flux without passing through the zone of their concentration. In addition, the design under consideration is not technologically advanced, since it requires the implementation of internal annular grooves having a half-closed character, for example, such as a dovetail, with openings of the order of a millimeter or less.

Известно аксиальное магнитожидкостное уплотнение [патент Российской Федерации 2219400, F16J 15/43], содержащее вал на двух подшипниках, полюсные приставки (магнитопроводы), выполненные в виде втулки с двумя или более кольцевыми проточками (пазами) на внешней поверхности. Дно пазов является герметичными перемычками между полюсными приставками. В кольцевые проточки установлены постоянные магниты, состоящие из магнитов простой формы (диск, трапеция, кольцо) и размещенные равномерно по окружности. Поверхности вала и полюсные приставки, обращенные друг к другу, образуют рабочий зазор, заполненный магнитной жидкостью. По крайней мере, на одной из поверхностей рабочего зазора в зоне полюсных наконечников выполнены кольцевые зубцы для концентрации магнитного поля. На зубцах расположена магнитная жидкость, образующая кольцевые пробки.Known axial magneto-liquid seal [patent of the Russian Federation 2219400, F16J 15/43], containing a shaft on two bearings, pole attachments (magnetic cores), made in the form of a sleeve with two or more annular grooves (grooves) on the outer surface. The bottom of the grooves is a sealed jumper between the pole consoles. Permanent magnets are installed in the annular grooves, consisting of magnets of a simple shape (disk, trapezoid, ring) and placed uniformly around the circumference. The shaft surfaces and pole attachments facing each other form a working gap filled with magnetic fluid. At least on one of the surfaces of the working gap in the region of the pole pieces, annular teeth are made to concentrate the magnetic field. On the teeth is a magnetic fluid that forms annular plugs.

Известно МЖУ [патент США 5826885, F16J 15/43]. содержащее магнитопровод. вал на подшипнике с перекрестными роликами, жестко закрепленном в магнитопроводе и на валу. Возможна установка вала и на двух подшипниках. Магнитопровод содержит полюсные наконечники с кольцевыми пазами для установки постоянных магнитов. Полюсные наконечники объединены в единое целое герметичными перемычками, исключающими необходимость уплотнения отдельных полюсных наконечников. Для предотвращения перегрева МЖУ от уплотняемого устройства рабочий зазор уплотнения отделен от фланца длинным тонкостенным цилиндром, а для лучшего теплоотвода магнитопровод окружен алюминиевым корпусом с максимально возможным контактом. В рабочем зазоре в зоне полюсных наконечников, по крайней мере, на одной поверхности выполнены кольцевые зубцы для концентрации магнитного потока. Магнитный поток от постоянных магнитов проходит через полюсные наконечники, образуя наружный поток рассеяния и поток в область зубцов. Здесь, в свою очередь, магнитный поток разделяется на рабочий поток через зубцы и поток рассеяния через перемычку под кольцевым пазом. На зубцы нанесена магнитная жидкость, образующая кольцевые жидкостные уплотняющие пробки. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.It is known MJU [US patent 5826885, F16J 15/43]. containing a magnetic circuit. shaft on a cross-roller bearing rigidly fixed in the magnetic circuit and on the shaft. The shaft can also be mounted on two bearings. The magnetic circuit contains pole pieces with ring grooves for installing permanent magnets. Pole lugs are combined into a single unit with sealed jumpers, eliminating the need to seal individual pole lugs. To prevent overheating of the MFU from the device being sealed, the working clearance of the seal is separated from the flange by a long thin-walled cylinder, and for better heat removal, the magnetic circuit is surrounded by an aluminum case with the maximum possible contact. In the working gap in the area of the pole pieces, at least on one surface, annular teeth are made to concentrate the magnetic flux. Magnetic flux from permanent magnets passes through the pole pieces, forming an external scattering flux and a flux into the tooth region. Here, in turn, the magnetic flux is divided into a working flux through the teeth and a diffusion flux through the jumper under the annular groove. Magnetic fluid is applied to the teeth, forming annular liquid sealing plugs. This technical solution was made as a prototype.

Недостатками последнего аналога и прототипа являются низкий уровень использования рабочего объема МЖУ, так как кольцевые зубцы расположены лишь под полюсными наконечниками магнитопроводов в рабочих зазорах. Перемычки, являясь герметичными связующими элементами, занимают определенную длину вдоль рабочего зазора, тем самым увеличивают длину магнитопровода и МЖУ, в целом. Тонкая перемычка насыщается при сравнительно малом магнитном потоке (порядка 15% от магнитного потока, проходящего через рабочий зазор). Это приводит к увеличению индукции в рабочем зазоре и. как следствие, к увеличению момента трения и трогания уплотнения.The disadvantages of the last analogue and prototype are the low level of use of the working volume of the MFU, since the ring teeth are located only under the pole tips of the magnetic cores in the working gaps. The jumpers, being sealed connecting elements, occupy a certain length along the working gap, thereby increasing the length of the magnetic circuit and the MFU, in general. A thin jumper is saturated at a relatively low magnetic flux (about 15% of the magnetic flux passing through the working gap). This leads to an increase in induction in the working gap and. as a result, an increase in the moment of friction and starting of the seal.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение уровня использования рабочего объема МЖУ, при снижении интенсивности магнитного поля в рабочем зазоре и уменьшении момента трения и момента трогания.The task of the invention is to increase the level of use of the working volume of the MF, while reducing the intensity of the magnetic field in the working gap and reducing the moment of friction and the moment of starting.

Технический результат достигается за счет того, что в МЖУ, содержащем корпус, подшипники, подвижный вал и магнитную систему с подвижным и неподвижным магнитопроводами, по крайней мере, один из магнитопроводов имеет кольцевые пазы, в которые установлены постоянные магниты, пазы разделяют магнитопроводы на зоны полюсных наконечников и зоны герметично связывающих между собой полюсные наконечники тонких перемычек, при этом обращенные друг к другу поверхности подвижного и неподвижного магнитопроводов в зонах полюсных наконечников отстоят друг от друга на некоторых расстояниях - зазорах, по крайней мере, на одной из поверхностей магнитопроводов, обращенных к зазору, в зоне полюсных наконечников выполнены кольцевые зубцы для концентрации магнитного поля, при этом минимальные расстояния между вершинами зубцов и расположенной напротив поверхностью или вершинами кольцевых зубцов другого магнитопровода образуют рабочий зазор δ_р, на кольцевых зубцах размещена магнитная жидкость в виде кольцевых жидкостных пробок, причем указанные перемычки имеют по своей длине от одной стенки паза к другой переменную толщину, меняющуюся ступенчато или по гладкой кривой, при этом их утолщенные части, как правило, примыкают к полюсным наконечникам, под перемычки вдоль указанной длины на другом магнитопроводе выполнены дополнительные кольцевые зубцы, вершины которых отстоят с зазором δ_pz от расположенной напротив поверхности перемычки и на указанных дополнительных кольцевых зубцах также размещена магнитная жидкость, образующая дополнительные кольцевые пробки. Кроме того, изменение толщины перемычек может быть выполнено симметричным относительно ее длины, а зазоры под зубцами - равными друг другу, т.е. δ_p=δ_pz. Последнее позволяет также упростить технологию изготовления рабочей зоны.The technical result is achieved due to the fact that in the MFU containing the housing, bearings, a movable shaft and a magnetic system with a movable and fixed magnetic circuits, at least one of the magnetic circuits has annular grooves in which the permanent magnets are installed, the grooves divide the magnetic circuits into pole zones of tips and zones of tightly bridging the pole tips of thin jumpers, while the surfaces of the movable and fixed magnetic circuits facing each other in the zones of the pole tips are spaced apart from each other at certain distances - gaps, at least on one of the surfaces of the magnetic circuits facing the gap, annular teeth are made in the area of the pole tips to concentrate the magnetic field, while the minimum distances between the tips of the teeth and the opposite surface or the tops of the ring teeth another form magnetic working air gap δ _p, annular teeth arranged on the magnetic fluid in the form of annular liquid slugs, said webs have along its length from one ste groove ki to another variable thickness, changing stepwise or along a smooth curve, with their thickened parts, generally adjacent to the pole pieces under the bridge along said length of the other magnetic core made more annular barbs whose vertices are spaced with a gap δ _pz from situated opposite the jumper surface and on said additional annular teeth there is also placed magnetic fluid forming additional annular plugs. In addition, the change in the thickness of the jumpers can be made symmetrical with respect to its length, and the gaps under the teeth can be equal to each other, i.e. δ _p = δ _pz . The latter also allows to simplify the manufacturing technology of the working area.

Сущность изобретения поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:

на фиг. 1 показан продольный разрез МЖУ;in FIG. 1 shows a longitudinal section of the MF;

на фиг. 2, 3 показаны варианты исполнения зоны рабочего зазора;in FIG. 2, 3 show embodiments of the working gap zone;

на фиг. 4, 5 представлены картины распределения магнитного поля прототипа и при наличии дополнительных зубцов под перемычками.in FIG. 4, 5, there are presented patterns of the magnetic field distribution of the prototype and in the presence of additional teeth under the jumpers.

МЖУ (см. фиг. 1) выполнено аксиальным и состоит из неподвижного корпуса 1, подвижного вала 2, установленного в корпусе на двух подшипниках 3, 4, и магнитной системы 5. Магнитная система содержит постоянные магниты 6, подвижный 7 и неподвижный 8 магнитопроводы. В приведенном варианте вал выполнен из магнитомягкого материала и выполняет функции подвижного магнитопровода. В случае немагнитного вала на него может быть герметично установлена ферромагнитная втулка (не показано).MFU (see Fig. 1) is made axial and consists of a fixed housing 1, a movable shaft 2 installed in the housing with two bearings 3, 4, and a magnetic system 5. The magnetic system contains permanent magnets 6, movable 7 and fixed 8 magnetic circuits. In the above embodiment, the shaft is made of soft magnetic material and performs the functions of a moving magnetic circuit. In the case of a non-magnetic shaft, a ferromagnetic sleeve (not shown) can be sealed to it.

Каждый из указанных магнитопроводов может быть выполнен как единое целое (в данном случае магнитопровод представляет собой часть вала), так и в виде отдельных частей (неподвижный магнитопровод выполнен из двух частей, герметично установленных в корпус). Число частей магнитопроводов определяется из конструктивных и технологических соображений.Each of these magnetic cores can be made as a whole (in this case, the magnetic circuit represents a part of the shaft), and in the form of separate parts (a stationary magnetic circuit is made of two parts, hermetically installed in the housing). The number of parts of the magnetic circuit is determined from structural and technological considerations.

Поверхности магнитопроводов, обращенные друг к другу, образуют рабочие зазоры, минимальные значения которых под вершинами зубцов под полюсными наконечниками и перемычками δ_z и δ_pz соответственно (см. фиг. 2, 3). МЖУ на фиг. 2 имеет одинаковый рабочий зазор δ_z под всеми зубцами 9. На фиг. 3 зазоры под полюсными наконечниками и перемычками отличаются друг от друга. Выбор разных зазоров усложняет технологию изготовления, но позволяет манипулировать функциональностью зубцов, используя их наряду с прямой функцией - удержания некоторого давления, функцией аккумулирования дополнительного объема магнитной жидкости за счет больших градиентов магнитного поля.The surfaces of the magnetic circuits facing each other form working gaps, the minimum values of which under the tips of the teeth under the pole pieces and jumpers δ _z and δ _pz, respectively (see Fig. 2, 3). FFM in FIG. 2 has the same working gap δ _z under all teeth 9. In FIG. The 3 clearances under the pole pieces and jumpers differ from each other. The choice of different gaps complicates the manufacturing technology, but allows you to manipulate the functionality of the teeth, using them along with the direct function of holding some pressure, the function of accumulating an additional volume of magnetic fluid due to large gradients of the magnetic field.

При выполнении комбинированных МЖУ (не показано), содержащих, например, торцевое и аксиальное исполнения в одном конструктиве, рабочих зазоров может быть два и более. В этом случае зазоры под вершинами зубцов могут быть цилиндрическими, как изображено на фиг. 1, плоскими или коническими (не показано).When performing combined MFU (not shown), containing, for example, end and axial versions in one design, there can be two or more working gaps. In this case, the gaps under the tips of the teeth may be cylindrical, as shown in FIG. 1, flat or conical (not shown).

Зубцы 9, 10 могут быть расположены на подвижном и (или) на неподвижном магнитопроводах и иметь разную геометрию (см. фиг. 3).The teeth 9, 10 can be located on a movable and (or) on a fixed magnetic circuits and have different geometry (see Fig. 3).

Магнитная жидкость 11 помещается в зоне зубцов, где градиент магнитного поля наиболее высок и образует кольцевые герметичные пробки.Magnetic fluid 11 is placed in the area of the teeth, where the gradient of the magnetic field is highest and forms annular sealed plugs.

Постоянные магниты 6 простой формы размещены в кольцевых пазах 12, которые выполнены, по крайней мере, в одном магнитопроводе. Дно пазов для постоянных магнитов выполнено в виде тонких перемычек 13, герметично соединяющих смежные части магнитопровода - полюсные наконечники 14.Permanent magnets 6 of a simple shape are placed in the annular grooves 12, which are made in at least one magnetic circuit. The bottom of the slots for permanent magnets is made in the form of thin jumpers 13, hermetically connecting the adjacent parts of the magnetic circuit - pole pieces 14.

Перемычки 13 имеют по своей длине переменную толщину. При этом утолщенные их части образуют магнитопроводящие мостики, обеспечивающие прохождение магнитного потока до зубцов, расположенных под перемычками. На фиг. 2 показано ступенчатое изменение толщины перемычки по ее длине, под утолщенными частями которых расположены зубцы. Толщина перемычки может изменяться плавно по ее длине, как показано на фиг. 3. При этом количество зубцов под перемычками выбирается из условия обеспечения экстремума заданному критерию оптимальности, например, максимума удерживаемого давления в заданных габаритах. Толщина перемычек может быть выполнена симметричной относительно стенок паза.Jumpers 13 have a variable thickness along their length. At the same time, their thickened parts form magnetically conducting bridges, which ensure the passage of magnetic flux to the teeth located under the jumpers. In FIG. 2 shows a stepwise change in the thickness of the jumper along its length, under the thickened parts of which are the teeth. The thickness of the web may vary smoothly along its length, as shown in FIG. 3. At the same time, the number of teeth under the jumpers is selected from the condition of ensuring the extremum to the specified optimality criterion, for example, the maximum of the retained pressure in the given dimensions. The thickness of the jumpers can be made symmetrical with respect to the walls of the groove.

МЖУ работает следующим образом. Постоянные магниты 6. расположенные в кольцевых пазах 12 магнитопроводов, служат для создания магнитного поля. Подвижный и неподвижный магнитопроводы 7, 8 магнитной системы 5 создают замкнутую магнитную цепь для прохождения магнитного потока через рабочие зазоры δ_z. Зубцы 9 (см. фиг. 2, 3) перераспределяют магнитный поток в рабочем зазоре, делая поле более неоднородным (см. фиг. 4). Неоднородное поле стягивает магнитную жидкость в зону зубцов - концентраторов, где поле имеет максимальный градиент поля, образуя герметичные жидкостные кольцевые пробки.MJU works as follows. Permanent magnets 6. located in the annular grooves 12 of the magnetic cores, are used to create a magnetic field. The movable and fixed magnetic circuits 7, 8 of the magnetic system 5 create a closed magnetic circuit for the passage of magnetic flux through the working gaps δ _z . The teeth 9 (see. Fig. 2, 3) redistribute the magnetic flux in the working gap, making the field more heterogeneous (see. Fig. 4). An inhomogeneous field pulls the magnetic fluid into the zone of the teeth - concentrators, where the field has a maximum field gradient, forming sealed liquid annular plugs.

При торцовом исполнении МЖУ (не показано) рабочий зазор является плоским, а пазы под постоянные магниты и постоянные магниты выполнены кольцевыми.In the case of the frontal execution of the MFU (not shown), the working clearance is flat, and the grooves for the permanent magnets and the permanent magnets are circular.

В общем случае удерживаемое кольцевой жидкостной пробкой давление пропорционально намагниченности насыщения магнитной жидкости и разности напряженностей магнитного поля (индукций) на свободных поверхностях указанных пробок. В силу существенной нелинейности магнитных характеристик магнитопроводов и постоянных магнитов выбор оптимальной геометрии производится, как правило, на основе численных расчетов распределения магнитного поля в рабочем зазоре.In the general case, the pressure held by the annular fluid plug is proportional to the saturation magnetization of the magnetic fluid and the difference in the magnetic field strengths (inductions) on the free surfaces of the plugs. Due to the significant nonlinearity of the magnetic characteristics of the magnetic cores and permanent magnets, the choice of the optimal geometry is usually based on numerical calculations of the distribution of the magnetic field in the working gap.

На фиг. 4 и 5 представлены эскизы геометрии части рабочей зоны МЖУ и рассчитанные распределения индукции вдоль зазора в середине зазора. С учетом условий симметрии рассматриваются половины магнитопроводов. На фиг. 4 представлена геометрия прототипа с постоянной толщиной перемычки паза, а на фиг. 5 - предлагаемая конструкция с изменяющейся по длине толщиной перемычки, под которую введен зубец. Численные расчеты показывают, что несмотря на меньший диаметр магнитов (уменьшенных за счет утолщения перемычки), удерживаемое давление на один магнитопровод составляет 188 кПа, в то время как прототип в том же объеме удерживает лишь 156 кПа. При этом, по сравнению с прототипом, объем магнитов уменьшен (за счет уменьшения диаметров) на 13%.In FIG. Figures 4 and 5 show sketches of the geometry of a part of the MFU working area and calculated distributions of induction along the gap in the middle of the gap. Taking into account the symmetry conditions, half of the magnetic cores are considered. In FIG. 4 shows the geometry of the prototype with a constant thickness of the groove bridge, and in FIG. 5 - the proposed design with a varying length of the thickness of the jumper under which the tooth is introduced. Numerical calculations show that despite the smaller diameter of the magnets (reduced due to the thickening of the jumper), the retained pressure on one magnetic circuit is 188 kPa, while the prototype retains only 156 kPa in the same volume. In this case, compared with the prototype, the volume of the magnets is reduced (by reducing the diameters) by 13%.

Увеличение количества зубцов под полюсным наконечником, в общем случае, приводит к уменьшению средней индукции под полюсным наконечником и, как следствие, к уменьшению момента трения уплотнения и уменьшению момента трогания вала.An increase in the number of teeth under the pole tip, in the General case, leads to a decrease in the average induction under the pole tip and, as a consequence, to a decrease in the friction moment of the seal and a decrease in the moment of starting of the shaft.

Таким образом, предлагаемое уплотнение позволяет увеличить удерживаемый перепад давлений, а при заданном перепаде уменьшить габариты МЖУ.Thus, the proposed seal allows you to increase the held differential pressure, and for a given differential to reduce the dimensions of the MF.

Claims

A magneto-liquid seal (MFL) containing a housing, bearings, a movable shaft and a magnetic system with a movable and fixed magnetic circuits and with permanent magnets, at least one of the magnetic circuits has annular grooves in which the permanent magnets are installed, the grooves divide the magnetic circuits into zones of pole tips and zones of tightly connecting pole tips of thin jumpers, while the surfaces of the movable and fixed magnetic circuits facing each other are separated from each other by some distances - gaps, at least on one of the surfaces of the magnetic circuits facing the gap, ring teeth are made for magnetic field concentration, the tips of the ring teeth are located in the area of the pole pieces, while the minimum distances between the tips of the teeth and the opposite surface or the tips of the ring teeth the other magnetic circuit form a working gap δ _z , on the ring teeth there is a magnetic fluid in the form of ring fluid plugs, characterized in that the said jumpers have p about its length from one wall of the groove to another, a variable thickness that varies stepwise or along a smooth curve, while their thickened parts are adjacent to the pole pieces, additional ring teeth are made under the jumpers along the specified length on the other magnetic circuit, the vertices of which are separated by a gap δ _pz from located opposite the surface of the jumper, and on these additional annular teeth placed magnetic fluid, forming additional annular plugs.