SU1499036A1

SU1499036A1 - Ferrofluid seal

Info

Publication number: SU1499036A1
Application number: SU874332808A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Лазаревич Горячев; Николай Алексеевич Хохлов; Геннадий Алексеевич Дмитриев; Светлана Эдуардовна Полуэктова
Original assignee: Пензенский Политехнический Институт
Priority date: 1987-11-24
Filing date: 1987-11-24
Publication date: 1989-08-07

Abstract

Изобретение относитс к уплотнительной технике и может быть использовано дл герметизации подвижных элементов машин и приборов, работающих в услови х перепада давлени . Целью изобретени вл етс повышение надежности уплотнени за счет интенсификации процессов активации магнитной жидкости. В магнитожидкостном уплотнении средство активации магнитной жидкости выполнено в виде образующих конденсатор втулок 10, 11, 12 и 13, установленных коаксиально попарно на полюсных приставках 3, 4 и валу 5 с зазором δ и ε. Втулки 10 и 13 установлены на валу 5 с эксцентриситетом и развернуты относительно друг друга, а на поверхност х втулок 10, 11 и 12, 13, обращенных друг к другу, выполнены треугольные выступы. При подаче с источника 9 импульсного высокочастотного напр жени между втулками 10, 11 и 12, 13 возникают электрические искровые разр ды, привод щие к по влению ударных волн и развитию кавитационных влений, способствующих преобразованию характеристик магнитной жидкости дл сохранени ее свойств жесткости длительное врем . 3 ил.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal moving parts of machines and devices operating under pressure drop conditions. The aim of the invention is to increase the reliability of compaction due to the intensification of activation processes of magnetic fluid. In the magneto-liquid compaction, the means of activating the magnetic fluid are made in the form of capacitors 10, 11, 12, and 13 that form a capacitor, installed coaxially in pairs on pole attachments 3, 4 and shaft 5 with a gap δ and ε. The sleeves 10 and 13 are mounted on an eccentric shaft 5 and are turned relative to each other, and on the surfaces of the sleeves 10, 11 and 12, 13 facing each other, triangular protrusions are made. When pulsed high-frequency voltage is applied from source 9 between bushes 10, 11, and 12, 13 electric spark arises, leading to the generation of shock waves and the development of cavitation effects that contribute to the transformation of the characteristics of the magnetic fluid to preserve its rigidity properties for a long time. 3 il.

Description

И:юбретенне относитс к уплотннтель- иой технике, в viacTHOCiH к маг ннтожид- костным уплотнени м, используемым дл герметизации подвижных элементов маи1ин, приборов и другого оборудовани , работаю- nuix в услови х с перепадом давлени .And: today it relates to sealing technology, in viacTHOCiH to magnetic fluid seals, used to seal moving machinine elements, instruments and other equipment, operating under pressure differential conditions.

Цель изобретени - повышение надежности уплотнени за счет интенсификации процессов активации магнитной Жидкости.The purpose of the invention is to increase the reliability of compaction due to the intensification of the activation processes of magnetic fluid.

На фиг. 1 показано магнитожидкостное уплотпепие, разрез; на фиг. 2 - сечение А - А па фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б - Б на фиг. 2.FIG. 1 shows a magnetic liquid seal, a section; in fig. 2 - section A - A to pa of FIG. one; in fig. 3 section B - B in FIG. 2

Магнитожидкостпое уплотнение содержит немагнитный корпус 1, в когором размещена магнитна система в виде кольцевого посто нного магнита 2 с примыкающими к его торцам полюсными прпстав- ками 3 и 4, образующими с уплотн емым ва. юм 5 полость и рабочие зазоры t , ft, заполненные магнитной жидкостью б, а также средство активации магнитной жидкости 6 в виде электрически соединенного проводами 7 и 8 с источником 9 импульсных колебаний конденсатора, образованного раз- мепхенными в зазорах, коаксиальпо попарно установленными на валу 5 и полюсных приставках 3 и 4 с зазором относительно друг друга втулок 10-13 электрически изолированных с помоп1ью электроизол циопного покрыти 14 от вала 5 и полюсных приставок 3 и 4. Втулки К) и 13 установлены на валу о с эксцентриситетом и разверну- 1 111 друг относите.тьно друга, а на поверхност х втулок 10 13, обращенных друг к другу, выполнены треугольные кольцевые вы- сту1П)1 15 и 16, расположенные друг против друга.The magneto-liquid seal contains a non-magnetic body 1, in the coral there is a magnetic system in the form of an annular permanent magnet 2 with adjacent pole ends 3 and 4 forming with a sealable wa. You have a cavity and working gaps t, ft, filled with magnetic fluid b, and also a means of activating magnetic fluid 6 in the form of electrically connected by wires 7 and 8 with a source of 9 pulsed oscillations of a capacitor formed coaxially in pairs on the shaft 5 and pole attachments 3 and 4 with a gap relative to each other of the sleeves 10-13, electrically isolated with the help of electrical insulation of the cyopic coating 14 from the shaft 5 and pole attachments 3 and 4. The sleeves K) and 13 are mounted on the shaft with eccentricity and deployed - 1 111 each relate to each other, and on the surfaces of the sleeves 10 13, facing each other, there are triangular annular projections 1 15) and 16 arranged opposite each other.

Величина зазо)ов е, ft определ етс величиной импульсного напр жение, создаваемо- Ч) источником 9, а uiar i кольцевых выступов 15 и 16 пропорциона.тен величине зазора t .The magnitude of the gap e, ft is determined by the magnitude of the pulse voltage created by H) source 9, and uiar i of the annular protrusions 15 and 16 is proportional to the magnitude of the gap t.

Электрическа св зь конденсатора обеспечена проводами 7 и 8, которые соответственно проход т в осевом канале уплотн емого вала 5 и отверстии крышки 17 корпуса 1, при этом п)овод 7, св зывающий втулку 12 с источником 9, одновременно подключен к втулке 1 1, а провод 8 посредством токосъемного кольца 18 осуществл ет электрическую св зь с втулками 10 и 11. В уплотнении также предусмотрено отверстие 19 дл соединени полости с атмосферой в с.тучае образовани в ней воздуха.The electrical connection of the capacitor is provided by wires 7 and 8, which respectively pass through the axial channel of the shaft 5 and the opening 17 of the cover 17 of the housing 1, while n) the gadfly 7 connecting the sleeve 12 to the source 9 is simultaneously connected to the sleeve 1 1, and the wire 8 by means of the current collection ring 18 communicates electrically with the sleeves 10 and 11. The seal 19 also has an opening 19 for connecting the cavity with the atmosphere in the formation of air in it.

Уплотпепие работает следующи.м образом .Seal-feeding works as follows.

ЛАагпитное поле, создаваемое ко чьцевым посго пным магнито.м 2, замыкаетс через примыкающие к 2 кольцевые по- люсиые приставки 3 и 4 на уплотн емом валу 5, образу замкнутый магнитный поток . К1)|()) преп тствует сме1цению ма1нит- ной жидкосги 6 из ui3opoB f, 6 при воздействии избыточного давлени со стороныThe LA-granite field, created by a co-transient magnetometer m 2, is closed through the annular pole 3 and 4 adjacent to 2 on the sealed shaft 5, forming a closed magnetic flux. K1) | ()) interferes with the displacement of a small liquid 6 of ui3opoB f, 6 when exposed to excessive pressure from

уплотн емой среды. Таким образом, величина избыточного давлени уплотн емой среды компенсируетс ростом противодействи магнитного потока, увеличивающего сопро- тивл емость магнитной жидкости б к разрыву и раст жению.compacted medium. Thus, the magnitude of the overpressure of the densified medium is compensated by the increase in the counteraction of the magnetic flux, which increases the resistance of the magnetic fluid to rupture and stretching.

При подаче с источника 9 импульсного высокочастотного напр жени в зазорах е, б между втулками 10 и 11, 12 и 13 возникают электрические искровые разр ды, привод щие к по влению ударных волн и развитию кавитационных влений, способствующих преобразованию характеристик магнитной жидкости 6, в результате которого она получает дополнительную потенциаль- 5 ную энергию и сохран ет свои свойства жесткости длительное врем .When pulsed high-frequency voltage is applied from source 9 in gaps e, b between the sleeves 10 and 11, 12 and 13, electric spark arises, leading to the appearance of shock waves and the development of cavitation phenomena that contribute to the conversion of the characteristics of magnetic fluid 6, as a result of which it receives additional potential energy and retains its rigidity properties for a long time.

Одновременно э.тектрические импульсные разр ды за счет наличи концентраторов разр да , которыми вл ютс треугольные выступы 15 и 16, производ т аквацию .магнитной жидкости 6 не только в тех участках , где и.меетс .малое электрическое со фотивление магнитной жидкости, но и по всей щприне и пе()пметрам зазоров с.б , т.о. производ т избирательную активацию, что 5 интенсифицирует процессы активации. Также эти разр ды производ т разрушение твердых неактивных агрегатных состо ний жидкости.At the same time, the electrically pulsed discharges due to the presence of discharge concentrators, which are triangular protrusions 15 and 16, produce an aquitation of the magnetic fluid 6 not only in those areas where the small electrical impact of the magnetic fluid is received, but also across the syringe and ne () to the parameters of clearances selective activation is activated, 5 which intensifies activation processes. Also, these discharges cause the destruction of solid inactive aggregative states of the liquid.

За счет смещени втулок 10 и 13 друг относительно друга в радиальном направ- Олении повыщаетс жесткость уплотн юп1ей системы, поскольку разр ды в противоположных точках создают положительное противодействие избыточному давлению унлот н мой среды.Due to the displacement of the sleeves 10 and 13 relative to each other in the radial direction of Olenia, the rigidity of the compaction of the system is increased, since the discharges at opposite points create a positive resistance to the excessive pressure of the inlet medium.

Л агнитна жидкость, подвергнута удар- 5 ной электроимпульсной обработке, обладает значительно большим ресурсом работы, чем жидкость, подвергпута обычиой пол риза ции, она не стареет, активаци ее проте кает более эффективно.An agitated fluid, subjected to shock electropulse treatment, has a much longer working life than a fluid, has undergone a polarization routine, it does not age, its activation proceeds more efficiently.

00

Claims

Invention Formula

A magneto-fluidic seal containing an annular fixed in the housing

45 magnet with pole attachments, annular cavity and working gaps filled with magnetic fluid, and means of activating magnetic fluid, made in the form of capacitors formed by coaxial bushings placed in working gaps, pairwise mounted on the shaft and pole attachments with a gap relative to one another coaxial bushings electrically isolated from the shaft and attachments, in this case, the 1sator is connected to a source of high-frequency impulse electric oscillations 5, characterized in that, in order to increase the reliability seal by intensifying the activation process, the shaft sleeve mounted with eccentricity

The volume is relative to the axis of the shaft and is turned one relative to the other along the axis, and on the cylindrical surfaces of the sleeves facing one another, there are triangular annular protrusions arranged opposite each other.

6 A

ten

2.

6-6

sixteen

FIG. five