SU1663289A1 - Универсальное магнитожидкостное уплотнение - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить надежность магнитожидкостного уплотнени  при работе с магнитными и немагнитными валами в услови х радиальных биений вала. Магнитна  система, охватывающа  вал 6, выполнена в виде магнита 1 с полюсными наконечниками 2, 3. Самоустанавливающийс  узел размещен в полости между наконечниками 2, 3 с возможностью радиального перемещени  в ней и выполнен из двух магнитных колец 7, 8 с выступами на внутренней поверхности. Кольца 7, 8 охватывают торцовые поверхности немагнитного элемента и образуют с валом 6 и наконечниками 2, 3 рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью. Немагнитный элемент выполнен в виде конического подшипника 5 скольжени , меньшее основание к-рого обращено к валу 6. На большем основании выполнены упорные кольцевые выступы. Длина боковой поверхности выступа кольца, примыкающего к торцовой поверхности подшипника 5, выполнена соответствующей суммарной длине площадок выступов кольца, обращенных к валу 6. Подшипник 5 имеет три точки опоры в двух ортогональных направлени х и контактирует с рабочими поверхност ми через слой магнитной жидкости, обеспечива  центрирование подвижного элемента. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к уплотнитель- ной технике, и предназначено дл  уплотнени  вращающихс  валов машин и механизмов, работающих в услови х повышенного перепада давлени  и значительных радиальных биени х вала, независимо от магнитной проницаемости материала вала .

Цель изобретени  - повышение надежности уплотнени  при работе его с магнитными и немагнитными валами в услови х радиальных биений вала.

На чертеже представлено уплотнение, разрез.

Уплотнение включает в себ  магнитный узел, состо щий из кольцевого посто нного мжнита 1 и полюсных наконечников 2 и 3,

установленных в корпусе 4, выполненный из немагнитного материала. В полость, образованную полюсными наконечниками 2 и 3, установлен с возможностью перемещени  в радиальном направлении конический подшипник скольжени  5 Причем, своим меньшим основанием подшипник опираетс  на вал 6, а выступами, выполненными у большего основани  - на внутренние поверхности полюсных наконечников 2 и 3 К торцовым поверхност м подшипника скольжени  5 прикреплены магнитные кольца 7 и 8, образующие с внутренними поверхност ми полюсных наконечников 2 и 3 плоско-па- рал ельный зазор с, Зубцовые зоны выполнены на внутренних поверхност х магнитных колец 7 и 8 со стороны

О

о со ю

00

ю

на одной из деталей со стороны плоско-параллельного зазора с. Причем, длина L боковой поверхности зубца, примыкающего к торцовой поверхно сти подшипника скольжени  соответствует суммарной длине I площадок зубцов магнитного кольца обращенных к валу. Межполюсное пространство , ограниченное полюсными наконечниками 2 и 3, заполнено ферромагнитной жидкостью 9. С целью обеспечени  подпитки рабочих зазоров а,в,в ,с,с магнитной жидкостью в подшипнике скольжени  5 предусмотрен канал 10, соедин ющий резервную полость, ограниченную внутренней поверхностью магнита 1 и наружной поверхностью подшипника скольжени  5, с рабочим зазором а подшипника скольжени  5.

С целью предотвращени  механического контакта магнитных колец 7 и 8 с внутренними поверхност ми полюсных нако- нечников 2 и 3 и валом 6, зазоры относ тс  друг к другу следующим образом: зазор а подшипника скольжени  5 выполн етс  меньше по сравнению с зазором в между магнитными кольцами 7 и в и валом 6. Зазор с - между выступами подшипника скольжени  5 и внутренними поверхност ми полюсных наконечников 2 и 3, устанавливаетс  меньше плоско-параллельного зазора с. Зазор в превышает величину биений вала 6 и может быть выполнен с большим запасом..

Уплотнение работает следующим образом .В случае использовани  уплотнени  дл  герметизации магнитного вала, магнитный поток замыкаетс  посредством полюсного наконечника 3 через плоско-параллельный зазор с на магнитное кольцо 7. Далее маг- иитиыА поток раздел етс  на два направле- ни . Основной магнитный поток замыкаетс  через площадки зубцов магнитного кольца 7 и зазор в на вал 6. Далее через зазор в и площадки зубцов магнитного кольца 8, плоско-параллельный зазор с и полюсный наконечник 2.

Ввиду того, что подшипник 5 и примыкающие к нему магнитные кольца 7 и 8 имеют сопр жени  по конической поверхности, то естественно, что рассто ние между магнитными кольцами 7 и 8 меньше ширины магнита 1. Это приводит к тому, что при использовании уплотнени  с магнитным валом , возникает дополнительный магнитный поток Фа, проход щий через зазор а параллельно оси вращени  вала 6. Тем самым обеспечиваетс  удержание магнитной жидкости 9 в рабочих зазорах и обеспечиваютс  благопри тные услови  смазки подшипника скольжени  5, заключающиес  в том, что магнитный поток Фг проходит через зазор

а параллельно оси вращени , что не приводит к разрушению образующихс  в этом за- зоре структур ферромагнитной жидкости при вращении вала.

Направление магнитного потока Фг обеспечиваетс  разницей в магнитных про- ницаемост х материала подшипника скольжени  5 и ферромагнитной жидкости 9.

В случае использовани  уплотнени  дл  герметизации немагнитного вала, Магнитный поток, создаваемый посто нным магнитом 1 замыкаетс  посредством полюсного наконечника 3 через зазор с на магнитное кольцо 7. Далее весь магнитный поток фокусируетс  через боковую поверхность зубца, примыкающего к торцовой поверхности подшипника скольжени  5, в рабочий зазор подшипника скольжени  а. Проходит через боковую поверхность аналогичного зубца магнитного кольца 8 и противоположный плоско-параллельный зазор с на полюсный. наконечник 2. Ввиду того, что весь магнитный поток проходит через боковую поверхность зубца, примыкающего к подшипнику скольжени , то длина боковой поверхности должна соответствовать суммарной длине площадок зубцов магнитного кольца, обращенных к валу. В противном случае возникнут пол  рассе ни , что приведет к снижению эффективности работы уплотнени .

Возникающий при этом магнитный поток Фа обеспечивает удержание ферромагнитной жидкости 9 в обоих плоско-параллельных зазорах сив зазоре подшипника скольжени  а. Таким образом, обеспечиваетс  герметизаци  уплотн емой среды и наиболее оптимальные услови  смазки подшипника скольжени  5.

При вращении вала 6, подшипник скольжени  5, опирающийс  на его поверхность через рабочий зазор а, отслеживает радиальные перемещени  вала, обеспечива , тем самым, посто нство величины рабочих зазоров в.

С целью предотвращени  вли ни  угловых перекосов подвижного элемента на величины рабочих зазоров в и с, и предотвращени  залипани  магнитных колец 7 и 8 на внутренние поверхности полюсных наконечников 2 и 3, подшипник скольжени  5 снабжен выступами у большего основани . Причем зазор с устанавливаетс  минимально возможным из технических соображений. Таким образом, подшипник скольжени  5 имеет три точки опоры в двух ортогональных направлени х и контактирует с рабочими поверхност ми через слой ферромагнитной жидкости 9,

обеспечива  центрирование подвижного элемента.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Универсальное магнитожидкостное уплотнение , содержащее охватывающую вал кольцевую магнитную систему, выполненную в виде магнита с полюсными наконечниками , самоустанавливающийс  узел, размещенный в полости между полюсными наконечниками с возможностью радиально- го перемещени  в ней и выполненный из двух магнитных колец с выступами на внутренней поверхности, охватывающих торцовые поверхности немагнитного элемента, образующих с валом и полюсными наконеч-

   никами рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью,отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности уплотнени  при работе с магнитными и немагнит- ными валами, немагнитный элемент выполнен в виде конического подшипника скольжени , меньшее основание которого обращено к валу, а на большем выполнены упорные кольцевые выступы, при этом длина боковой поверхности выступа магнитного кольца, примыкающего к торцовой поверхности подшипника скольжени , выполнена соответствующей суммарной длине площадок выступов магнитного кольца, обращенных к валу.