Магнитно-жидкостное уплотнение

Оп ИСАНИ ЕИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТЗУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик918612но делам нэвбретеннй н открытий- Институт тенлафннннн Снанрскота отнеленнн АН Сйл,ст(54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УП,ЛОТНЕНИЕ 1Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов при вращательном и возвратно-поступательном движении.Известны магнитно-жидкостные уплотнения с использованием в качестве запирающей среды ферромагнитной жидкости, расположенной в магнитном зазоре между корпусом и вращающимся валом и удерживаемой полем кольцевого магнита, либо электромагнита. Магнитные системы уплотнений выполняются с полюсными наконечниками различной конфигурации и в зависимости от удерживаемого перепада давлений могут устанавливаться по несколько в ряд 1. Недостатком известных устройств является невозможность существенного увеличения пробойного давления из-за насыщения магнитной системы уплотнения, которое не позволяет увеличить градиент напряженности магнитного поля в магнитномзазоре,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является уплотнение,в котором полюсные наконечники магнитной системы или вращающийся вал снабжены треугольными зубцами 2,Недостатком этого устройства являетсяневозможность поднять градиент магнитного поля выше некоторого предела из-за насы щения магнитной жидкости, что не позволяетрасширить диапазон давлений, удерживаемых магнитно-жидкостным уплотнением.Целью изобретения является расширениедиапазона удерживаемых магнитно-жидкостным уплотнением перепадов давлений.Поставленная цель достигается тем, чтов уплотнительный зазор, заполненный ферромагнитной жидкостью, введены подвижные микроконцентраторы магнитного поля из ферромагнитного материала. Микрокон центраторы представляют собой мелкодисперсные частицы размером от 0,1 до 3 мкм с объемной концентрацией 1 - 1,5% ферромагнитного материала с достаточно большой индукцией насыщения. Индукция насыщения единицы объема материала, из которого изготовлены микроконцентраторы, должна быть много больше индукции насыщения единицы объема магнитной композиции.В качестве микроконцентраторов магнитного поля может быть применен, напри918612 Формула изобретения вигель Ю, ТольА. Бойкас Сост Техре Тираж ииКорректор М, ШПодписноеСССРтийб., д. 4/6Проектная, 4 Редактор,Л. ПовханЗаказ 2096/16ВНИ ош д981енногоетений6, РауУжго ПИ Государеделам изоб Москва, Ж - П Патент,комитет и откры ская н 1130 Филиалул. мер, порошок карбонильного железа, Максимальный размер частиц (микроконцентраторов) выбирается из соображений получения квазиоднородной достаточно устойчивой ферромагнитной смеси.Введение микроконцентраторов в магнитную композицию приводит к локальному искривлению магнитных силовых линий в магнитном зазоре и в конечном итоге при-. водит к увеличению предельного пробойного давления. После заполнения магнитного зазора смесью ферромагнитной жидкости с порошком ферромагнитного материала магнитное поле удерживает решетку микро- концентраторов, а решетка дает дополнительную удерживающую силу, приложенную к магнитной композиции.На чертеже приведена принципиальная схема уплотнения с подвижными микро- концентраторами.Устройство включает в себя магнит 1, неподвижные магнитопроводы 2, вращающийся вал 3, концентраторы 4 магнитного поля на валу 3, ферромагнитную жидкость 5, размещенную в уплотнительном зазоре между магнитопроводами 2 и 3, подвижные микроконцентраторы 6 магнитного поля.Магнитное поле, создаваемое магнитом 1, замыкается через магнитопроводы 2 и 3. Смесь ферромагнитной жидкости и подвижных микроконцентраторов удерживается этим магнитным полем. При вращении вала 3 центробежные силы стремятся переместить микрокон центраторы к магнитопроводам 2. В то же время магнитная сила стремится сдвинуть их в противоположную сторону, т. е, к концентраторам 4. В результате создается равномерное распределение подвижных микроконцентраторов в объеме магнитной жидкости, что способствует увеличению удерживаемого перепада давлений. Устройство можно применять при любомконструктивном выполнении уплотнения, достаточно лишь ввести микроконцентраторы в магнитный зазор.В случае, когда биение вала не позволяетсделать магнитный зазор малым, применение микроконцентраторов дает единственную возможность использования магнитно-жидкостного уплотнения, так как известно, что пробойное давление уменьшается с увеличением уплотнительного зазора.1 о Результаты испытаний показывают, чтовведение одного объемного процента порошка карбонильного железа с размером частиц О,1 - 3 мкм в магнитную композицию на кремнийорганической основе дает увеличение пробойного давления примерно в 2 раза.15 Магнитно-жидкостное уплотнение, содержащее магнитную систему с уплотнительным зазором, заполненным ферромагнитной композицией, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона удерживаемых перепадов давления, в уплотнительный зазор введены подвижные микроконцентраторы магнитного поля из ферромагнитного материала размером 0,1 - 3 мкм, объемной концентрацией 1 - 1,5% и с индукцией насыщения единицы объема большей индукции насыщения единицы объема ферромагнитной зр жидкости,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР368434, кл. Г 16 1 15/44, 1970.зэ 2. Патент США3620584, кл. 380-187.1,опублик, 1973 (прототип).У г