SU1364811A1 - Магнитожидкостное уплотнение - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике и может быть использо вано дл  герметизации вращающихс  валов. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности уплотнени  путем изменени  рабочего зазора в зависимости от температуры уплотнени . аМежду полюсными наконечниками 19 магнитной системы уплотнени , образующими рабочие зазоры 24 с диском 6, жестко св занным с промежуточной втулкой 5, установлены немагнитные втулки 20, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширени  большим, чем материал полюсных наконечников 19. Между магнитной системой уплотнени  и подшипниками скольжени  8 и качени  11 установлены упругоэластичные опоры .15 и 16. При вращении вала 2 температура уплотнени  повьппаетс , что приводит к увеличению рабочего зазора 24, благодар  вьшолнению немагнитных втулок 20 из материала с высоким коэффициентом линейного расширени , что приводит к уменьшению сил трени  и снижению теп- ловьщелений. 1 ил. гв г i (Л го 00 00

Description

113

Изобретение относитс  к уплотни- тельной технике и может быть использовано дл  уплотнени  вращающихс  валов аппаратов химической, нефтехими ческой, микробиологической и других отраслей промышпенности.

Цель изобретени  - повышение надежности уплотнени  путем изменени  рабочего зазора в зависимости от тем- пературы уплотнени .

На чертеже представлено уплотнение , разрез.

Внутри корпуса 1 расположен вал 2, св занный с втулкой 3 вала посред- ством шпонки 4. На втулке 3 установлены промежуточные втулки 5 с дисками 6 из магнитом гкого материала, а также со стороны уплотн емой среды внутреннее вращающеес  кольцо 7 подшипника 8 скольжени , выполненное из антифрикционного коррозионностой- кого материала и закрепленное опорным кольцом 9. Со стороны атмосферы на втулке 3 через установочную не- магнитную втулку 10 установлен внут- ренней обоймой подшипник 11 качени , св занный при этом наружной обоймой с корпусом 1, Детали уплотнени , установленные на втулке 3, через кольцо 12 закреплены гайкой 13, котора  зафиксирована от проворота винтом 1А. На наружном кольце подшипника 8 скольжени , установленного на уступе корпуса через упругоэластич- ные опоры 15, расположена магнитна  система, контактирующа  своей второй торцовой поверхностью через упруго- эластичную опору 16 с наружной обоймой подшипника 11 качени , поджимае- мой к ней уступом крьш1ки 17.

Магнитна  система состоит из посто нных магнитов 18 с полюсными наконечниками 19, между которыми установлены немагнитные втулки 20, вы- полнекные из материала (например, эбонита, винипласта и т.д.), обладающего большим коэффициентом линейного расширени , чем коэффициент ли- ней}1ого расширени  материала (напри- мер, Ст. 10) полюсных наконечников 19 и втулок 5 с дисками 6. В стенке корпуса 1 и в немагнитных втулках 20 выполнены каналы 21 дл  заправки уплотнени  магнитной жидкостью 22, закры- тые пробками 23. Дл  создани  градиента магнитного пол  на поверхност х полюсных наконечников 19, образующих рабочие зазоры 24 с дисками 6 промежу12

точных втулок 5, выполнены кольцевые канавки 25. Герметизаци  подвижных и неподвижных соединений осуществл етс  уплотнительными элементами 26.

Уплотнение работает следующим образом .

При сборке уплотнени  устанавливаютс  минимально возможные рабочие зазоры 24. Это достигаетс  подгонкой высот немагнитных втулок 20 путем их притирки на притирочной плите. После сборки уплотнение через каналы 21 заправл етс  магнитной жидкостью 22. Посто нные магниты 18, полюсные наконечники 19, магнитна  жидкость 22, диски 6 втулок 5 образуют магнитную цепь. Магнитные силы, возникающие в результате взаимодействи  магнитной жидкости 22 с полем посто нных магнитов 18, преп тствуют выдавливанию ее из рабочих зазоров 24 под действием перепада давлени . Величина этих сил пропорциональна градиенту магнитного пол , который увеличен в рабочем зазо ре 24 благодар  выполнению кольце- вьк канавок 25 на поверхност х полюсных наконечников 19.

При вращении вала 2 вместе с установленными на втулке 3 промежуточными втулками 5 с дисками 6, образующими рабочие зазоры 24 с поверхност ми полюсных наконечников 19, возникают силы трени  между сло ми магнитной жидкости 22, увлекаемой вращающимис  детал ми. Эти силы трени  тем выше, чем меньше величина рабочего зазора, чем больше в зкость ферромагнитной жидкости, частота вращени  и диаметр уплотн емого вала. В результате трени  в уплотнении повьшаетс  температура, привод ща  к увеличению размеров деталей, образующих рабочий зазор 24. Но так как коэффициент линейного расширени  материала, из которого изготовлены немагнитные втулки 20 во много раз больше (в 5-7 раз) чем коэффициент линейного расщирени  материала полюсных наконечников 19 и втулки 5, то рабочий зазор увеличиваетс , а это приводит к уменьшению сил трени  и к снижению тепловыделений в нем. В результате в уплотнении автоматически поддерживаетс  оптимальный рабочий зазор, величину которого можно выбирать при разработке конкретной конструкции уплотнени , варьиру  высотой немагнитных втулок

20 и задава сь допустимой в уплотнении температурой..

Осевые перемещени  деталей, образующих магнитную систему при изменени х , компенсируют упругоэластичные опоры 15 и 16.

При осевых перемещени х вала 2 втулка 3 с установленными на ней детал ми уплотнени  остаетс  на месте благодар  установке ее аксиально- подвижно относительно вала 3 и св зи через подшипник 11 качени  с корпусом 1 уплотнени .

Радиальные биени  вала 2 компенсируютс  подшипником 8 скольжени .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Магнитожидкостное уплотнение, со- 2о держащее размещенные в корпусе магнитные системы, примыкающие одна к другой через немагнитные втулки и

   5

   0

   о

   5

   состо щие из посто нных магнитов с полюсными наконечниками, между которыми размещены диски, жестко св занные с промежуточными втулками и образующие с полюсными наконечниками рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью,отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности уплотнени , оно снабжено втулкой вала, установленной относительно . него аксиально-подвижно, и подшипниками скольжени  и качени , а также уп- ругоэластичными опорами, установлен- ными,;4ежду подшипниками и магнитными системами, при этом подшипник скольжени  установлен на втулке вала со стороны уплотн емой среды, а подшипник качени  - с противоположной стороны, причем немагнитные втулки выполнены из материала с больпшм коэффициентом линейного расширени , чем материал полюсных наконечников.