SU1122852A1 - Комбинированное уплотнение - Google Patents

Abstract

КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ , содержащее размещенные на валу различные типы уплотнений - бескон тактное и магнитожидкостное, причем бесконтактное уплотнение расположено со стороны высокого давлени , отличающеес  тем, что, с целью повыщени  надежности работы, вал выполнен ступенчатым с размещением на каждой ступени одного из типов уплотнени , при этом магнитожидкостное уплотнение выполнено в виде чередующихс  концентраторов П и Л-образного профил , на наружную поверхность которых нанесен магнитный материал. (/) 1чЭ ISD 00 01 ьо

Description

Изобретение относитс  к уплотнительной технике и может быть использовано дл  уплотнени  вращающихс  валов.

Известно электромагнитное уплотнение, выполненное в виде двух кольцевых магнитов , внешний торец которых соединен кольцом из магнитопровод щего материала, внутренние торцы образуют два кольцевых полюса, создающих в уплотн емом зазоре сильное магнитное поле. Внутренние торцы магнитопроводов выполнены с проточками. Проточки образуют лабиринтное уплотнение . В этом уплотнении в качестве удерживающей силы магнитной жидкости используютс  как силы магнитного пол , так и силы гидродинамического сопротивлени  лабиринтного уплотнени  1.

Однако уплотнение имеет незначительное гидродинамическое сопротивление, которое при повышении удерживаемого перепада давлени  не обеспечивает герметизацию , кроме того, оно увеличивает виброакустические характеристики уплотнений.

Известно также комбинированное уплотнение , состо щее из бесконтактного динамического уплотнени  и магнитожидкостного (2.

Недостатком данного уплотнени   вл етс  невысока  надежность уплотнени .

Цель изобретени  - повышение надежности работы уплотнени .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в комбинированном уплотнении, содержащем размещенные на валу различные типы уплотнений - бесконтактное и магнитожидкостное , причем бесконтактное уплотнение расположено со стороны высокого давлени , вал выполнен ступенчатым с размещением на каждой ступени одного из типов уплотнени , при этом магнитожидкостное уплотнение выполнено в виде чередующихс  концентраторов П- и Л-образного профил , на наружную поверхность которых нанесен магнитный материал.

На чертеже показано предлагаемое уплотнение .

Комбинированное уплотнение состоит из немагнитного корпуса 1, вала 2с винтовой нарезкой 3, направленной в сторону, противоположную вращению вала с подрезкой профил  зуба перпендикул рно оси вала со стороны уплотн емой среды. Остальна  часть вала в зоне уплотнени  выполнена ступенчатой с расположением на каждой ступени концентраторов магнитного потока П-образного 4 и Л-образного 5 профил  в чередующемс  пор дке. На внещней поверхности концентраторов 4 и 5 напылен магнитный материал с высоким энергетическим произведением например, из сплава сомарий- кобальт).

Втулка б из магнитопроводного мате .риала охватывает с зазором винтовую нарезку 3 и концентраторы 4 и 5 на ступен х

S. вала 2. Зазор между концентраторами 4 и 5 заполнен магнитной жидкостью 7. Уплотнение в корпусе 1 крепитс  при помощи крышки 8.

Уплотнение работает следующим образом. v aгнитный поток, создаваемый концентраторами 4 и 5, замыкаетс  через втулку

6,удержива  в зазорах магнитную жидкость

7,уплотн ющую вал 2. Уплотн ема  среда закручиваетс  под воздействием сил трени  вращающимс  валом в направлении вращени  последнего. При прохождении потока в зоне винтовой нарезки 3 направление его мен етс  в сторону, противоположную вращению вала, при этом закрутка потока под действием винтовой нарезки компенсирует закрутку потока под воздействием вала, уменьша  циркул ционные силы и тем самым вибрацию вала, при этом наибольша  компенсаци  потока осуществл етс  при подрезке винтового профил  зуба перпендикул рно оси вала со стороны уплотн емой среды. Кроме снижени  вибрации , за счет встречных потоков образуетс  гидравлический затвор, способствующий

увеличению удерживаемого перепада давлени .

Ступенчата  втулка 6 и ступенчата  часть вала с концентраторами 4 и 5 искривл ют поток уплотн емой среды, чем сни0 жают давление от выступа к выступу, поэтому на каждый последуюш.ий выступ действует гораздо меньшее давление, т. е. увеличиваетс  удерживаемый перепад давлени . Этому способствует уменьшение днаметра вала в зоне уплотнени , что снижает окружающую скорость, котора  отрицательно вли ет на удерживаемый перепад. Установка на валу 2 концентраторов 4 и 5 снижает вредное вли ние на удерживаемый перепад центробежных сил, с ростом кото0 рых происходит отрыв магнитной жидкости от поверхности вала. Удерживаемый перепад и потери мощности уплотнени  завис т от профил  концентраторов.

При П-образном профиле концентраторов потери мощности меньше на 15-20%,

а удерживаемый перепад ниже на 25-30 /о, чем у Л-образного профил . Поэтому применение одновременно концентраторов П-образного 4 и Л-образного 5 профил  с рас положением их в чередующемс  пор дке

0 позвол ет получить оптимальный вариант по удерживаемому перепаду давлени  и потер м мощности.

Применение магнитного напылени  существенно снижает массогабаритные показатели уплотнени .

Комбинированное уплотнение обеспечивает практически полную герметизацию в шкфоком диапазоне скоростей вращени  вала и удерживаемых перепадов давлени .

311228524

при этом его массогабаритные характерис-ного пол , звукопоглощение снижаетс  на

тики снижаютс  виброакустические характе-15-20 дБ.

ристики за счет высоких демпфирующих иТехнико-экономическа  эффективность

звукопоглощающих свойств магнитной жид-изобретени  заключаетс  в повышении накости , наход щейс  под действием магнит-, дежности уплотнени .

Claims (1)

1. КОМБИНИРОВАННОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее размещенные на валу различные типы уплотнений — бесконтактное и магнитожидкостное, причем бесконтактное уплотнение расположено со стороны высокого давления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, вал выполнен ступенчатым с размещением на каждой ступени одного из типов уплотнения, при этом магнитожидкостное уплотнение выполнено в виде чередующихся концентраторов П и Л-образного профиля, на наружную поверхность которых нанесен магнитный материал.