SU1576752A1

SU1576752A1 - Shaft magnetic-fluid seal

Info

Publication number: SU1576752A1
Application number: SU884480850A
Authority: SU
Inventors: Ардалион Михайлович Земляков; Анатолий Алексеевич Антипов
Priority date: 1988-09-09
Filing date: 1988-09-09
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл уплотнени вращающихс валов при передаче движени в жидкие среды. Цель изобретени - повышение надежности в работе. Полюсные наконечники (Н) 3 и 4 кольцевого посто нного магнита 2 охватывают вал 5 с рабочими зазорами. Эластична камера 10 с магнитной жидкостью размещена в полости, св занной каналом 11 с зазором. Немагнитный кольцевой элемент 8 с радиальным отверстием 14 и проточкой 9 на торцовой поверхности установлен на внутренней торцовой поверхности Н 4, расположенного со стороны газовой среды. Элемент 8 образует с Н 4 полость дл камеры 10. Средство воздействи на камеру 10 выполнено в виде поплавка 13 и соединенной с ним иглы 12, установленной с возможностью перемещени в отверстии 14. Немагнитна втулка 7 установлена на торцовой поверхности Н 3, расположенного со стороны жидкой среды. Зазор между Н 3 и валом 5, втулкой 7 и валом 5 равен величине рабочего зазора. Втулка 7 и элемент 8 увеличивают длину рабочих зазоров и позвол ет создать у границы раздела удерживаемой жидкой среды и магнитной жидкости ламинарные течени с одинаковым перепадом скоростей в радиальном направлении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The invention can be used to seal rotating shafts when transmitting motion to liquid media. The purpose of the invention is to increase reliability in operation. Pole tips (H) 3 and 4 of the ring permanent magnet 2 cover the shaft 5 with working gaps. The elastic chamber 10 with the magnetic fluid is placed in the cavity connected by the channel 11 with a gap. Non-magnetic ring element 8 with a radial hole 14 and a groove 9 on the end surface is installed on the inner end surface of the H 4 located on the side of the gas environment. The element 8 forms with H 4 a cavity for the chamber 10. The means for influencing the camera 10 is made in the form of a float 13 and a needle 12 connected to it, mounted for movement in the hole 14. The nonmagnetic sleeve 7 is mounted on the end surface H 3 located on the liquid side environment. The gap between H 3 and the shaft 5, the sleeve 7 and the shaft 5 is equal to the size of the working gap. The sleeve 7 and the element 8 increase the length of the working gaps and allow the creation of laminar flows at the interface between the retained fluid and magnetic fluid with the same differential velocity in the radial direction. 1 hp f-ly, 1 ill.

Description

валом 5, втулкой 7 и валом 5 равен величине рабочего зазора. Втулка 7 и элемент 8 увеличивают длину рабочих зазоров и позвол ют создать у границы раздела удерживаемой жидкой среды и магнитной жидкости ламинарные течени с одинаковым перепадом скоростей в радиальном направлении. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.shaft 5, the sleeve 7 and the shaft 5 is equal to the size of the working gap. The sleeve 7 and the element 8 increase the length of the working gaps and allow laminar flows with the same differential velocity in the radial direction to be created at the interface of the held liquid and magnetic fluid. 1 hp f-ly, 1 ill.

Изобретение относитс к уплотнитель- ной технике и может быть использовано в машиностроении, химической, текстильной и других отрасл х промышленности дл уплотнени вращающихс валов при передаче движени в жидкие среды.The invention relates to a sealing technique and can be used in mechanical engineering, chemical, textile and other sectors of the industry to seal rotating shafts when transmitting motion to liquid media.

Целью изобретени вл етс повышение надежности в работе.The aim of the invention is to increase reliability in operation.

На чертеже изображено уплотнение, разрез.The drawing shows the seal, cut.

В корпусе 1 установлен кольцевой посто нный магнит 2 и полюсные наконечники 3 и 4, охватывающие вал 5 с гарантированным рабочим зазором. Рабочий зазор под полюсным наконечником 3 заполнен магнитной жидкостью 6. С внешнего торца полюсного наконечника 3 и с внутреннего торца полюсного наконечника 4 установлены немагнитные втулка 7 и кольцевой элемент 8, охватывающие вал 5 с зазором, равным рабочему зазору у их торцов. В элементе 8 выполнена кольцева проточка 9, образующа с торцовой поверхностью полюсного наконечника 4 полость, в которой размещена эластична камера 10, заполненна магнитной жидкостью под давлением . Полость соединена с рабочим зазором каналом 11. Уплотнение снабжено средством дл воздействи на эластичную камеру 10, которое включает иглу 12, закрепленную на поплавке 13 (пустотелой оболочке с массой меньше, чем масса такого же объема удерживаемой жидкой среды). Игла 12 вхо- дит в радиальное отверстие 14 элемента 8 и имеет возможность осевого перемещени . Канал 11 и отверстие 14 расположены в одной осевой плоскости и в одной половине элемента 8.In the housing 1 there is an annular permanent magnet 2 and pole pieces 3 and 4 covering the shaft 5 with a guaranteed working clearance. The working gap under the pole tip 3 is filled with magnetic fluid 6. A nonmagnetic sleeve 7 and an annular element 8 are mounted on the outer end of the pole tip 3 and on the inner end of the pole tip 4, covering the shaft 5 with a gap equal to the working gap at their ends. In the element 8, an annular groove 9 is formed, which forms with the end surface of the pole tip 4 a cavity in which the elastic chamber 10 is placed, filled with magnetic fluid under pressure. The cavity is connected to the working gap by the channel 11. The seal is provided with means for acting on the elastic chamber 10, which includes the needle 12 mounted on the float 13 (hollow shell with a mass less than the mass of the same volume of retained liquid medium). The needle 12 enters the radial hole 14 of the element 8 and has the possibility of axial movement. Channel 11 and the hole 14 are located in the same axial plane and in one half of the element 8.

При монтаже уплотнение устанавливают таким образом, чтобы втулка 7 находилась со стороны жидкой среды, а поплавок 13 был размещен внизу. Магнитную жидкость под полюсный наконечник 3 заправл ют при сборке уплотнени или непосредственно перед началом его работы .When installing the seal is installed so that the sleeve 7 was on the liquid side, and the float 13 was placed at the bottom. The magnetic fluid under the pole tip 3 is filled when the seal is assembled or just before its operation begins.

Уплотнение работает следующим образом .Seal works as follows.

Уплотн юща магнитна жидкость 6 и удерживаема ею жидка среда, наход щиес в зазоре между втулкой 7 и валом 5, Magnetic sealing fluid 6 and the liquid held by it, being in the gap between the sleeve 7 and the shaft 5,

контактируют по ограниченной площади и вращаютс с одинаковым перепадом скоростей в радиальном направлении. При пробое магнитожидкостной пробки жидка contact over a limited area and rotate with the same differential velocity in the radial direction. In the breakdown of the liquid-liquid tube liquid

среда начинает поступать в полость между полюсными наконечниками 3 и 4 и магнитом 2. При этом поплавок 13 поднимаетс и игла 12 прорывает эластичную камеру 10, наход щуюс в состо нии раст жени под давлением магнитной жидкости. Магнитна жидкость из полости элемента самотеком и под действием магнитного пол по каналу 11 поступает в рабочий зазор под полюсный наконечник 4 и образует уплотн ющую валthe medium begins to flow into the cavity between the pole tips 3 and 4 and the magnet 2. In this case, the float 13 rises and the needle 12 pierces the elastic chamber 10, which is in the stretched state under the pressure of a magnetic fluid. Magnetic fluid from the cavity of an element by gravity and under the action of a magnetic field through channel 11 enters the working gap under the pole tip 4 and forms a sealing shaft

5 кольцевую пробку. С этого момента элемент 8 начинает выполн ть аналогичную функцию втулки 7.5 ring stopper. From this point on, element 8 begins to perform a similar function to sleeve 7.

Таким образом, втора ступень магни- тожидкостного уплотнени в процессе работы заправл етс магнитной жидкостью только после потери работоспособности первой степени, что снижает потери на трение , и как следствие, энергозатраты.Thus, the second stage of magneto-liquid compaction in the process of operation is filled with magnetic fluid only after loss of first-degree operation, which reduces friction losses and, consequently, energy consumption.

Немагнитные втулка 7 и кольцевой элемент 8 увеличивают длину рабочих зазоров и позвол ют создать у границы раздела удерживаемой жидкой среды и магнитной жидкости ламинарные течени с одинаковым перепадом скоростей в радиальном направлении , что обеспечивает снижение интенсивности размывани магнитной жидкости , увеличива надежность работы уплотнени .The non-magnetic sleeve 7 and the annular element 8 increase the length of the working gaps and allow laminar flows with the same differential velocity in the radial direction to be created at the interface of the retained fluid medium and magnetic fluid, which reduces the intensity of washing out of the magnetic fluid, increasing the reliability of the seal.

Claims

Formula of gain

1, a Magnetic-Fluid Shaft Seal containing an annular permanent magnet with pole pieces encompassing the shaft with working gaps, an elastic chamber with magnetic fluid placed in a cavity connected by a channel with the working gap, means for acting on the elastic chamber and magnetic fluid in the working gaps, characterized by the fact that, in order to increase the reliability of the seal when separating gas and liquid media, it is equipped with a nonmagnetic ring element with a radial hole and a groove on the face Nost mounted on the inner end surface polyus5 15,767,526

a tip located with one hundred-two, Seal according to claim; 1, about tl and h and e of the gaseous medium, with the formation of the fact that it is equipped with non-magnetic

the cavity for the elastic chamber, and the sleeve mounted on the end-impact action of the pole nozzle on the elastic chamber, is dispensed in the form of a float and connected to it from the liquid side;

the needle is installed with the possibility of re-clearance between the non-magnetic ring element in the hole of the non-magnetic ring-element and the shaft, the non-magnetic sleeve and the curved element is equal to the size of the working gap.