Магнитожидкостное уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК САНИЕ ИЗОБРЕТ Н. Сербинльный инсВава Ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ, ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57)1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТ-:НЕНИЕ, состоящее из корпуса, вала,резиноармированной манжеты с рабочейкромкой, поджатой к валу браслетнойпружиной, магнитного элемента и ферромагнитной жидкости в зазоре меж,801020674 ду валом и рабочей кромкой манжеты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения герметичности и упрощения конструкции уплотнения, магнитный элемент выполнен в виде нанесенного на вал в зоне контакта с рабочей кромкой манжеты слоя из смеси намагниченного порошка Ферромагнетика, эпоксидной смолы и отвердителя.2, Уплотнение по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения износа рабочей кромки манжеты, сверху на покрытие нанесен слой маслостойкого лака.Изобретение относится к уплотнительной технике и может нвйти применение в общем машиностроении для герметизации преимущественно вращающихся валов. машин. и.,оборудования,Известно иагнитожидкостное уплотнение, состоящее из корпуса, вада,резиноармированной манжеты с рабочейкромкой, поджатой к валу браслетнойпружиной, магнитного элемента, размещенного в корпусе и выполненного ввиде кольцевого постоянного магнита,и ферромагнитной жидкости, заполня-ющей зазор между валом и рабочейкромкой манжеты 1 11,Недостатком этого уплотнения является то, что сила трения в местекднтакта равна сумме сил трения жидкостной магнитной пробки магнитожидкостного уплотнения и сил трения контактного (манжетного) уплотнения,т .е. величина силы трения намногобольше, чем в обычном магнитожидкостном уплотнении. В то же времяпо сравнению с обычным манжетным уплотнением наличие микрорельефа ипостоянного слоя магнитной жидкостимежду трущимися поверхностями приво-.дит к снижению сил трения.Так как сила трения больше, чем вИВУ, то и износ его будет больше,большимй будут также тепловыделенияв месте контакта,Нагнитожидкостное уплотнение работает в оптимальном режиме тогда,когда между проставками и валом име.ется равномерный постоянный зазорО, 1 мм, ось вала и уплотнения строгоперпендикулярны друг другу (отсут"ствует биение вала и магнитная напряженность в зазоре, заполненном феррожидкостью, составляет 0,2-0,4 Тл(0,4-0,6 Тл).В известном устройстве магнитопроводами от постоянных маГнитов служат проставки, изготовленные измагнитопроводйой резины, следовательно, в состав резиновой смеси вхо.дит порошок ферромагнетика. Каждаячастица Ферромагнетика окруженачастицами резины, поэтому проставки имеют низкую магнитную проницаемость. Это приводит к тому, что взазоре, заполненном феррожидкостью,невозможно создать необходимую напряженность магнитного поля.Цель изобретения - повышение герметичности и упрощение конструкцииуплотнения,Указанная цель достигаетсятем, что в магнитожидкостном уплотнении, состоящем из корпуса, вала,резиноармированной манжеты с рабочей5 кромкой, поджатой к валу браслетнойпружиной, магнитного элемента иферромагнитной жидкости в зазоремежду валом и рабочей кромкой манжеты, магнитный элемент выполнен ввиде нанесенного на вал в зоне контакта с рабочей кромкой манжеты слояиз смеси намагниченного порошка ферромагнетика, эпоксидной смолы и отвердителя.Кроме того, с целью уменьшенияизноса рабочей кромки манжетыпорошок ферромагнетика измельчен. до размеров частиц меньше 0,2 мкм, асверху на покрытие нанесен слой мас 2 О лостойкого лакаНа чертеже показано, уплотнение,продольный разрез,Магнитожидкостное уплотнениесостоит из корпуса 1, уплотняемого25 вала 2, резинометаллической манжеты3 и браслетной пружины 4, Поверхность вала 2 в месте его контактас рабочей кромкой манжеты 3 покрыта слоем 5 из смеси порошка ферро 30 магнетика и эпоксидной смолы. Сверху на это покрытие нанесен слой 6маслостойкого лака, а .зазор, образованный соприкасающимися поверхностями рабочей кромки манжеты 3 из 5 слоем 6, заполнен ферромагнитной жидкостью. Порошок ферромагнетика измельчен до размеров частиц меньше10,2 мкм и намагничен с помощью сильного магнитного поля до насыщения4 р (0,2-0,4 Тл). Количество порошкаферромагнетика в смеси слоя 15-20по объему, а остальное составляет композиция холоднотвердеющейэпоксидной смолы ЭС, Ширина слоев45 5 и 6 на валу 2 в 3-4 раза большеширины рабочей кромки манжеты.Технология нанесения слоев 5 и6 следующая. Сначала поверхность вала, на которую будет нанесен слой,очищают от грязи и обезжиривают спомощью растворителей, Затем:приготовленный тонко измельченный намагниченный порошок ферромагнетика внеобходимых пропорциях смешивают с55композицией эйоксидной смолы и полученную смесь кисточкой наносят наобезжиренную поверхность вала. Пос- .ле затвердения слоя сверху его покрывают маслостойким лаком, посЗ 1020674ле высыхания которого поверхность торое создается намагниченным ферровала 2 готова к работе. Затем произ- магнетиком в слое, покрывающем вал, явводят установку резинометаллической ,ляется причиной появления перечисманжеты в уплотнительный узел и с ленных выше эффектов.помощью стеклянной пипетки под ра Постоянное наличие пленки из ферробочую кромку манжеты вводят небольшое количество ферромагнитной жид- кромки с валом повышает герметичностькости. Феррожидкость должна быть уплотнения. Кроме того, просасывающаяприготовлена на дисперсной среде, ся через зазор в уплотнение смазочнаяимеющей одинаковые физические свой О жидкость под действием сил адгезииства с уплотняемой жидкостью (осо- прилипает к феррожидкости и удерживабенно хорошими должны быть ее. адге- ется в уплотнении.зионные свойства). ферромагнитная жидкость состоитУплотнение работает следующим из дисперсной среды - жидкости и дис,обраэом. 15 персной фазы - частиц ферромагнетиВ результате прижатия рабочей ка, Теплопроводность и теплоемкостькромки манжеты 3 к поверхности слоя 6 ферромагнитной жидкости выше, чем увала 2 за счет упругих деформацийсмазочной благодаря наличию твердыхматериала самой манжеты и дополни- частиц ферромагнетика, Поэтому проистельного распорного усилия, оказы О ходит увеличение теплоотвода от поверхваемого браслетной пружиной 4 ности трущихся тел, если они разделепроисходит герметизация подвижного ны ферромагнитной жидкостью.контакта между валом 3 и манжетой 3. Постоянное разделение трущихся телОднако, под действием сил трения пленкой из ферромагнитной жидкостив месте контакта происходят износ 25 также создает условия для жидкостногои деформация рабочей кромки манже- трения 1 а не сухого или полужидкостты, и с течением времени герметич- ного, Это уменьшает силы трения, аность подвижного контакта наруща- следовательно, и количество энергопоется, На поверхности рабочей кром- терь (потерь тепле в результате треки появляются риски износа, трещи- ЗО ния) в уплотнении, В результате уменьны, а сам материал теряет свои упру- шаются тепловыделения и улучшается теп гие свойства в результате тепла, вы- лоотвод от места контакта, Уплотнениеделяющегося в месте контакта меньше изнашивается, служит дольше иКроме того, только постоянное на- является более надежным,личие масляной пленки в месте кон 35Таким образом создание условийУтакта рабочей кромки манжеты с валом для повышения герметичности уменьюпозволяет создать условие для проте- шение тепловыделений и более лучшийкания жидкостного трения вместо полу- . отвод тепла от места образования контакежидкостного. Это позволяет уменьшить . та повышает долбвечность и надежностьэнергопотери в результате трения 4 О уплотнения,а также позволяет применять(коэффициент сухого тения 0,2 е 0,3, .его при более высоких скоростях (свышеа жидкостного - 810 1,4104) и в 1 О м/с),что расширяет область примеэначительной.степени износ соприкаса- нения магнитожидкостных уплотнений.ющихся поверхностей, Техникоеэкономичеехникоеэкономическая эффективЭффективность изобретения состоит в ность изобретения состоит в том, чтотом, что в нем соз аются словия я 45д ся уля для эа счет уменьшения сил трения повышаповышения герметичности уплотнения, ется долговечность и надежность уплотуменьшается нагрев соприкасающихся де- нения, экономятся смазочная жидкостьталей в результате трения, улучшает- (сокращение утечек смазочных масел)ся отвод тепла от места контакта, и уменьшаются энергопотери на трение,уменьшается износ трущихся пар, а 5 О. Повышение надежности и долговечностиследовательно, повышаются надежность уплотнений при применении их в автои долговечность уплотнения, Постоянное матических линиях станков позволитналичие между рабочей кромкой и валом сократить потери рабочего времени наферромагнитной жидкости, удерживаемой ;простои, необходимые для ремонта упв зазоре с помощью магнитного поля, ко 55.лотнений.ВНИИПИ Заказ 3875/34 Тираж 925 Подписное Е е ее ее ее ее ееееееее еееее е е Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4