SU811027A1 - Магнитно-жидкостное уплотнение - Google Patents

Description

вратно-поступательное перемещени . Корпус 1 закрыт крышкой 3, И1меющей отверстие дл  прохода уплотн емого вала 2. В верхней части корпуса 1 установлен магнитопровод 4, выполненный в виде стакана с отверстием в дниш,е. Между уплотн емым валом 2 и магнптопроводом 4 свободно установлен (плаваюп1пй) поршень 5 с центральным отверстием, а штокова  часть 6 представл ет собой полый цилиндр. Поршень 5 выполнен из магпитом гкого материала и подпружинен пружиной 7, котора  установлена на днище магпитопровода 4. На внутренней и наружной сторонах (т. е. по обе стороны цилиндрической части) штока 6 набраны кольца посто нных магнитов 8, разделенных уплотн юрдими немагнитными кольцами 9 из диамагнитного материала (например, фторопласта ). Пол рность посто нных магнитов 8 чередуетс  относительно оси уплотн емого вала 2. Па фиг. 2 показано, что посто нные магниты 8 чередуютс  также и в плоскости, перпендикул рной оси уплотн емого вала 2; на фиг. 3 показано, что соседние слоп посто нных магнитов 8 смещены друг относительно друга на некоторый угол 7- В нижней части щтока 6 поршн  5 находитс  кольцевой канал 10, соедин ющий полость 11 с емкост ми 12 в нижней половине набора магнитных колец 8 при помощи радиальных каналов 13 и 14. Полость 11 расположена между щтоковой частью поршн  5 и магнитопроводом 4. Обойма 15 установлена в нижней части корпуса 1 и содержит кольцевые посто нные магниты 16, закрепленные с зазором в фигурной втулке 17, выполненной из диамагнитного материала. Кольцевые магниты 16 установлены друг к другу одноименными полюсами в параллельных плоскост х, пердендикул рных оси уплотн емого вала 2. В зазоре между кольцевыми магнитами имеютс  емкости 18. Па внутренней поверхности кольцевых магнитов 16 и торцевой части 19 корпуса 1 установлены уплотн ющие кольца 20. Емкости 12 и 18 и полость 11 заполнены магнитной жидкостью 21, жидкостной основой которой  вл етс  техническое масло или кака -либо друга  жидкость. Уплотн емый вал 2 изготовлен из магнитом гкого материала. Пабор колец 8 и 9 дл  простоты изложени  в дальнейшем будет называтьс  магнитным лабиринтом .

Устройство работает следующим образом .

При взаимодействии с внешней средой ее давление передаетс  через поршень 5 па магнитн ао жидкость в полости 11 и через магнитную жидкость на нижнее уплотн ю- щее кольцо системы колец 9, и через каналы 10, 13 и 14 в емкости 12. Таким обра50М создаетс  противодействие давлению рнещней среды и ее проникновению через

зазоры. В результате чередовани  пол рности магнитов в сло х (вдоль оси уплотн емого элемента) и в каждом слое (в плоскости, перпендикул рной оси), а также смещени  слоев друг относительно друга в магнитном лабиринте создаютс  зоны периодически измен ющейс  (вдоль изменени  координаты) концентрации силовых линий напр женности магнитного пол  посто нпых магнитов 8, которое замыкаетс  через магнитную жидкость 21, магнитопровод 4 и основание порщи  5. При проникании внешней среды за верхние уплотн ющие кольца системы колец 9 ее элементы

продвигаютс  по зонам с меньшей концентрацией силовых линий, и в результате траектори  перемещени  имеет сложный криволинейный характер. При движении в магнитном лабиринте элементы внешней

среды испытывают противодействие сил противодавлеии  магнитной жидкости и магнитных сил, возникающих в результате искажени  магнитного пол  и искривлени  его силовых линий. Поэтому элементы

внещпей среды в магнитном лабиринте тер ют напор и способность дальнейшего продвижени . После сн ти  внешнего давлени  проникшие элементы внешней среды под воздействием магнитных сил выталкиваютс  из лабиринта. Давление, передаваемое кольцевым поршнем на магнитную жидкость полости И, кроме нижних уплотн ющих колец 9 и емкости 12 нижней половины магнитного лабиринта передаетс 

также и на магнитный зплотнитель (дл  простоты изложени  фигурную втулку 17, кольцевые магниты 16 и неподвижную обойму 15 в дальнейшем будем именовать магнитным уплотнителем). Назначение магнитного уплотнител  - скомпенсировать это давление.

Магнитный поток посто нных магнитов 16, расположенных друг к другу одноименными полюсами в параллельных плоскост х и укрепленных во втулке 17, может замыкатьс  только через емкости 18, заполненные магнитной жидкостью, на корпус выдвигающегос  вала 2. Поэтому в емкост х 18 в радиальном направлении

в магнитной жидкости создаютс  зоны сильной концентрации силовых линий напр женности магнитного пол . Под действием давлени , передаваемого жидкостью полости 11, эти силовые линии искривл ютс  (больше всего искривл ютс  силовые линии в сло х, близких к полости И) и возникают магнитные силы, уравновешивающие давление. Таким образом обеспечиваетс  герметизаци  и необходима  степень противодействи  внешнему давлению. Предлагаемое устройство позволит повысить надежность и ресурс узлов возвратнопоступательного и вращательного перемещени , так как их работа осуществл етс 

при жидкостном трении; даст возможность

эффективно работать при повышенных перепадах давлений в любых средах; улучшит услови  эксплуатации и ремонтопригодности выдвижных вращательных устройств; существенно снизит нагрев в узлах трени ; улучшит виброакустические характеристики уплотнени .

Claims (2)

1. Магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее установленные в корпусе кольневые магниты чередующейс  пол рности вдоль оси вала с установленными между ними немагнитными прокладками, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы и ресурса, оно выполнено в виде свободно установленного в корнусе подпружиненного поршн  со сквозным отверстием в головке и с полой цилиндрической штоковой частью, на внутренней и наружной поверхност х которой

установлены кольцевые магниты н немагнитные прокладки, нри этом между штоковой частью поршн  и магнитопроводом уплотнени  образована полость, заполненна  магнитной жидкостью и соединенна  аксиальными и радиальными каналами с зазорами между магнитными кольцами на внутренней поверхности штоковой части поршн  и уплотн емым валом и магнитными кольцами на внешней поверхности штоковой части поршн  и поверхностью магнитопровода уплотнени .

2. Уплотнение по п. 1, отличающеес  тем, что кольцевые магниты внешней поверхности штоковой части поршн  чередуютс  пол рностью перпендикул рно оси вала.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 651160, кл. F 16J 15/54; 05.03.79.