SU1173121A1 - Высокоскоростное вакуумное магнитожидкостное уплотнение - Google Patents

Abstract

ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ВАКУУМНОЕ МАГНИТОЖВДКОСТНОЕ.. УПЛОТНЕНИЕ, со:держащее установленный в корпусе , кольцевой магнит с полюсными наконеч- никами, образующими с втулкой,-размещенной на валу, и выступом вала зазоры, заполненные магнитной жидкостью , при этом поверхности полюсного наконечника, обращенные к выступу, выполнены коническими, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности уплотнени  путем увеличени  удерживаемого перепада давлени , выступ на валу расположен со стороны высокого давлени , а торцовые поверхности выступа выполнены коническими, причем полюсные наконечники расположены по одну сторону выступа , а поверхность выступа, обращенна  к полюсному наконечнику, выполнена с одинаковой с ним конусностью и на ней выполнены зубцы, расположенные по спирали,, направление вьфезки которой противоположно на (Л правлению вращени  вала.

Description

м

СА

11173

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

Цель изобретени  - повышение на- 5 дежности уплотнени  путем увеличени  перепада давлени  за счет вьшолнени  торцовых поверхностей выступа вала и сопр женных с ним деталей уплотнени  коническими.

На чертеже изображено предлагаемое уплотнение.

Внутри корпуса 1 уплотнени  расположен вал 2, магнитна  система с посто нным магнитом 3 и полюсными на-15 конечниками 4 и 5. Вал 2 снабжен выступом б, расположенным со стороны высокого давлени , который может быть выполнен либо за одноцелое с валом 2, если последний вьшолнен из магнит-20 ного материала, либо на отдельной втулке 7 из магнитного материала, если вал выполнен из немагнитного материала . В последнем случае втулка герметизируетс  навалу при помощи ре- 25 зииовой прокладки 8. Вал вращаетс  на высокоскоростных подшипниках 9,распо- . ложенпых в атмосферной части устройства; . Торцовые поверхности выступа 6 выполнены коническими, сопр женные с 30 ним поверхности полюсного наконечника А и немагнитные детали уплотнени  также выполнены коническими. На внутренней кольцевой пoвepxнocт полюса 5, а также торцов.ой конической поверхности выступа 6, обращенного к полюсному наконечнику, либо конусной поверхности полюсного наконечника 4 выполнены зубцы 10, при этом зубцы 10 на конусной поверхности выступа 6 вы-дд полнены по спирали, направление нарезки которой противоположно направлению вращени  вала. Зазоры между конусной поверхностью выступа 6 и обращенной к ней конусной поверхностью 45 наконечника 4, а также между валом и полюсом 5 составл ют 0,1 - 0,2 мм и заполнены магнитной жидкостью.

Уплотнение-.работает следующим образом .50

Кольцевой магнит 3, полюсные наконечники 4 и 5 и втулка 7 с выступом 6 образуют одноконтурную магнитную замкнутую цепь. Магнитна  сила, возникающа  в результате взаимодей- 55 стви  магнитожидкостного кольца с полем посто нного магнита 3, преп тствует вытеканию магнитной жидкости

212 .

под действием перепада давлени . Величина этой силы пропорциональна .градиенту магнитного пол . Наличие на конусной поверхности выступа 6 зубцов 10 усиливает напр женность магнитного пол  в зазоре между поверхност ми выступа 6 и полюса 4 за счет создани  неоднородности магнитного пол . На острие зубцов в зоне наибольщей напр женности магнитного пол  будет концентрироватьс  магнитна  жидкость , создава  при этом уплотн ющее действие.

При вращении вала 2 магнитна  жидкость под действием центробежных сил будет перемещатьс  в зазор между коническими поверхност ми полюса 4 и выступа 6, образу  там зону уплотнени  . В статическом положении магнитна  жидкость в зоне уплотнени  удерживаетс  действующими на нее магнитными силами. При вращении ферромагнитна  жидкость оказываетс  под действием магнитных и центробежных сил, запирающих ее в этом зазоре. За счет выполнени  поверхностей выступа 6 и сопр женных с выступом частей уплотнени  конусными и выполнение на конусной поверхности выступа зубцов 10 создаетс  возможность более эффективного использовани  центробежных сил, так как создаваемые ими встречные потоки магнитной жидкости, направленные к вершине конусного выступа 6, образуют зону высокого давлени  и устран ют отрыв магнитной жидкости от уплотн емых поверхностей выступа.

Таким образом, уплотнительный эффект в зоне уплотнени  создают как магнитные, так и центробежные силы,

действующие на магнитную жидкость и образующие магнитлгидродинамический затвор. За счет выполнени  зубцов 10 на выступе 6 по спирали и при противположном направлении ее нарезки с направлением вращени  вала магнитна  жидкость будет дополнительно подниматьс  навстречу действующему на уплотнение перепаду давлений. Полюсный наконечник 5 служит дл  замыкани  магнитной цепи и дополнительно дл  улавливани  частиц магнитной жидкости в случае их выброса из зоны уплотнени  Конусна  форма выступа 6 обуславливает по вление осевой составл ющей центробежной силы, котора  позвол ет в значительной мере увеличить выдерживаемьй перепад давлени .

Claims (1)

1. ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ ВАКУУМНОЕ МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ.. УПЛОТНЕНИЕ, со- • держащее установленный в корпусе ,кольцевой магнит с полюсными наконечниками, образующими с втулкой,· размещенной на валу, и выступом вала зазоры, заполненные магнитной жидкостью, при этом поверхности полюсного наконечника, обращенные к выступу, выполнены коническими, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения путем увеличения удерживаемого перепада давления, выступ на валу расположен со стороны высокого давления, а торцовые поверхности выступа выполнены коническими, причем полюсные наконечники расположены по одну сторону выступа, а поверхность выступа, обращенная к полюсному наконечнику, выполнена с одинаковой с ним конусностью и на ней выполнены зубцы, расположенные по спирали,, направление вырезки которой противоположно направлению вращения вала.

   SU „„1173121