SU1227885A1 - Магнитожидкостное уплотнение - Google Patents

Description

f

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике и может быть использовано дл  уплотнени  валов машин и аппаратов.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности уплотнени  в услови х радиально-угловых биений и осе- вых перемещений вала за счет размещени  магнитного узла в плавающем стакане, одна торцова  поверхность которого контактирует с аксиально- подвижным поджатым кольцом, а друга  поджата упругим элементом.

На фиг. 1 показано, уплотнение, разрез; на фиг.2 - вариант выполнени  упругого элемента (узел 1 на

фиг. 1).

Йагиктожидкостное уплотнение состоит из немагнитного корпуса 1, фланца 2, втулки 3, закрепленной на ва- лу 4 винтом 5. В корпусе 1 размещен немагнитный плавающий стакан 6 с крьшпсой 7, которьй установлен через подшипники 8 и 9 скольжени  на втулке 3. В длаванлцем стакане 6 размеще- ны посто нный кольцевой магнит 10 с полюсными наконечниками 11, которые образуют совместно с втулкой 3 уплотн емый зазор 12, заполненный ферромагнитной жидкостью 13. На по- верхност х полюсных наконечников 11 вьшолнены кольцевые канавки 14 дл  создани  неоднородного магнитного пол .

Плавающий стакан 6 образует одной своей торцовой поверхностью подвижный герметичный контакт 15 с антифрикционным вкладышем 16 аксиально- подвижного кольца 17. Аксиально-подвижное кольцо 17 установлено герметично в кольцевой проточке 18 корпуса 1 и поджато пружинами 19 к торцовой поверхности плавающего стакана 6

В крышке 7 стакана 6 установлен упругий элемент 20, в качестве которого могут быть использованы пружины или эластичное кольцо 21, имеющее жесткость большую, чем жесткость пружин 19.

Использование кольца 21 в качест- ве упругого элемента позвол ет герметично отделить выходное отверстие дл  вала во фланце уплотнени , предотвратить перетекание охлаждающей жидкости из камеры охлаждени , что дает возможность подавать охлаждающую жидкость под давлением, улучшает охлаждение уплотнени ,

10

278851

Плавающий стакан 6 и аксиально- подвижное кольцо 17 зафиксированы от проворота штифтами 22 и 23. Средний диаметр эффективной площади i аксиально-подвижного кольца 17 выполнен равным среднему диаметру уплотн емого зазора 12, что позвол ет разгрузить подшипники уплотнений от осевых нагрузок, создаваемых , уплотн емой средой, герметизаци  подвижных и неподвижных соединений осуществл етс  вторичными уплотни- тельными элементами 24-27. В корпусе 1 вьтолнены отверсти  дл  подвода t5 и отвода охлаждающей жидкости.

5 о

5

5

0

5

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.

Под действием перепада давлений . ферромагнитна  жидкость 13 выталкиваетс  из уплотн емого зазора 12, однако под действием магнитной силы, котора  действует на ферромагнитную жидкость 13 и пропорциональна градиенту магнитного пол  в осевом направлении, ферромагнитна  жидкость 13 удерживаетс  в уплотн емом зазоре 12 между втулкой 3 и полюсными наконечниками 11 при неподвижном и вращающемс  вале 4, обеспечива  таким образом, герметизацию системы в целом.

При радиальных смещени х вала 4 вместе с ним смещаетс  и плавак ций стакан 6. В результате этого смещени  между центрами приложени  гидравли-i ческих сил, действующих на аксиально- подвижное кольцо 17 и на плавающий стакан 6, в осевом направлении возникает плечо, обуславливающее по вление опрокидьшаннцего момента, который уравновешиваетс  измен ющимс  при этом соотношением усилий, развиваемых элементом 20 (21) и пружинами 19. Поскольку жесткость упругих элементов 20 (21) в несколько раз вьш1е жесткости пружин 19, действующих на аксиально-подвижное кольцо 17, то даже при возникновении минимального опрокидьгеающего момента резко возрастают усили  от упругих элементов 20(21), компенсирующих его, что снижает усили  на подшипники 8 и 9 и уменьшает их износ. В то же врем  низка  жесткость пружин 19 обеспечивает компенсацию угловых биений вала 4 и неточностей монтажа уплотнени , тем самым повьш1аетс  надежность уплотнени  в целом.

Осевые перемещени  вала 4 вызывают перемещение вместе с ним втулки 3 относительно магнитного узла, но работоспособность уплотнени  при этом не нарушаетс , так как герметичность по валу 4 обеспечиваетс  уплотнительным эластичным элементом 26, а по втулке 3 ;магнито-- жидкостным уплотнительным бло - ком.

25

22

Редактор А.Гулько

Составитель А.Бельцова

Техред И.Верес Корректор Е.Рошко

Заказ 2277/38Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб.,д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Фиг..

Claims (2)

1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее магнитный узел в виде постоянного магнита с полюсными наконечниками, ферромагнитную жидкость в уплотняемом зазоре, втулку вала, промежуточный элемент, размещенный между втулкой вала и корпусом,' и подшипники, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения в условиях ради ально-угловых биений и осевых перемещений вала, оно снабжено аксиальноподвижным кольцом, установленным через вторичный уплотнительный элемент в корпусе и поджатым пружинами в сторону промежуточного элемента, а магнитный узел с подшипниками смонтирован и уплотнен по наружному диа метру в промежуточном элементе, кото⁴рый выполнен в виде плавающего стакана, контактирующего одной торцовой поверхностью с аксиально-подвижным кольцом, а между другой торцовой поверхностью и корпусом установлен упругий элемент, при этом жесткость пружин меньше жесткости упругого элемента.

2. Уплотнение по п.1, о т л и чающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения путем улучшения условий охлаждения, упругий элемент выполнен в виде эластичного кольца.

I