Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01278 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛЬСТВТ 0 Р:0 МУ СВИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийи проектный институт по переработке газа(54) ВЫСОКОСКОРОСТНОЕ МАГНИТНОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ(57) Изобретение относится к уплотнитель.ной технике и может быть использовано длягерметизации зазора между вращающимисяэлементами, работающими в условиях перепада давления. Целью изобретения являетсяповышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала.за счет введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль запирающего клина. . Уплотнение содержитпостоянные кольцевые магниты:- установленный на валу 5 н 2 - установленный в корпусе 6, с примыкающими к их торцам шайбами 3 н 4.нз немагннтвого материала. Магниты установлены напротив друг лруг и направлены навстречу одноименными возюсамн. В зазоре между магннтамп, запол 1 н иным магнитной жидкостью, помсшев нсмап нтный плавающий элемент , обрвзукнщий равномерный зазор с поверхностями магнитов. Профиль поверхностей магнитов, обрапгснных друг к другу, выполнен по форме эволюты элемента, Шайбы 4 выполнены с выступами 9, Прн высоких скоростях врашсвня вала плавающий не- магнитный элеменг 7 уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора. Прн повышении давления немагнитный элемент 7 смешается под действием магнитной жидкости, уменьшая зазор между ним н магнитами, срабатывая, как клапан, повышая сопротивление перепаду давления. 1 нл.1278530 1 О сируюшего звена формула изобретения ЗО35 Составитель А, Бельцова Техред И. Верес Корректор В. Вутяга Тираж 880 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретениА и открытиА 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Редактор О. ГоловачЗаказ 6815/3 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для герметизации зазора между вращающимися элементами, работаюшими в условиях перепада давления.Целью изобретения является повышение надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала путем введения в зазор между магнитами немагнитного элемента, выполняющего функцию компенсирующего звена между стабилизированными около магнитов зонами магнитной жидкости и роль запираюшего клина.На чертеже показано уплотнение, разрез.Уплотнение содержит постоянные кольцевые магниты 1 и 2 с примыкающими к их торцам шайбами 3 и 4 из немагнитного материала, причем магнит 1 установлен на валу 5, а магнит 2 - в корпусе 6. Магниты установлены один напротив другого и направлены навстречу одноименными полюсами.Силовые магнитные линии магнитов 1 и 2, подчиняясь эффекту отталкивания, располагаются почти параллельно рабочим поверхностям, поэтому цепочечные агрегаты феррочастиц в магнитной жидкости, помещенной между магнитами, строятся вдоль поверхностей зазора. В центре зазора образуется зона с пониженной напряженностью магнитного поля, имеющая форму эволюты эллипса и зоны с повышенной напряженностью по краям. Используя эффекты вытеснения в магнитной жидкости немагнитного тела в направлении уменьшения напряженности и втягивания самой магнитной жидкости в направлении увеличения, в зону с меньшей напряженностью помещен плаваюший в зазоре кольцевой немагнитный элемент 7, не касающийся поверхностей кольцевых магнитов 1 и 2. Зазор 8 между по. верхностями магнитов 1 и 2 и немагнитным элементом 7 составляет 0,3 - 0,6,Профиль поверхностей магнитов 1 и 2 и немагнитного элемента 7 повторяют направление изгибов магнитных силовых линий, также образуя форму эволюты эллипса.Шайбы 4 выполнены с выступами 9; обхватывавшими торцовые поверхности шайб 3.Уйлотнение работает следующим образом. Общая масса магнитной жидкости в за. зоре 8 между кольиевь 1 ми магнитамии 2 разделяется на две кольцевые зоны, каждая из которых стабилизирована относительно своего магнита. Скользящий контакт при вращении вала 5 одной зоны относительно другой осуществляется по поверхности немагнитного элемента 7 и далее по плоскости, разделяющей эти зоны, не нарушая структуру цепочек феррочастиц в каждой из зон при высоких рабочих скоростях ( ) 20 м/с).Таким образом, при высоких рабочих скоростях плавающИй немагйитный элемент уменьшает относительную скорость скольжения зон магнитной жидкости в центре зазора, 15 выполняя функцию промежуточного компенПри повышении давления немагнитный элемент 7 смещается под действием магнитной жидкости, в результате чего зазор между его поверхностью магнитов уменьшается, наблюдается эффект запираюшего клина, элемент срабатывает как клапан, сопротив ление системы перепаду давления повышаетсяШайбы 3 и 4 служат препятствием выдавливанию магнитной жидкости центробежными силами из пространства между магнитами 1 и 2. Высокоскоростное магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее кольцевые постоян. ные магниты, установленные в корпусе ина валу напротив друг друга, ориентирован. ные одноименными полюсами и образующие зазор, заполненный магнитнои жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при высоких скоростях вращения вала, поверхности магнитов, обращенные друг к другу, выполнены в сечении по форме части эволюты эллипса, а между ними размешен плавающий элемент из немагнитного материала, поверхности которого выполнены соответствующими поверхностям магнитов, к которым он обращен, при этом по торцовым поверхностям магнитов установлены немагнитные шайбы, при.чем шайбы одного из магнитов выполненыс выступами, обхватываюшимн шайбы другого магнита.