Магнитожидкостное уплотнение

СОЮЗ СОВКТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ш Г 16 3 15/40 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОЬУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2. Упл что верш сительно нечников га межд тнение по п. 1, отличающее ны зубцов втулок смещень вершин зубцов полюсных магнитного узла на полови зубцами. я тем, отно.нако. шаЮ 3 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Всесоюзный научно-.исследовательскийпроектно-конструкторский институт прикладной биохимии(56) 1, Патент США4054293, кл. 277/43,опублик. 1977,2. Авторское свидетельство СССР по заявке3363176/08, кл. Г 16 1 15/40, 1981(54) (57) 1. МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее установленныйв корпусе магнитный узел в виде постоянного магнита и полюсных наконечников и установленную на валу с возможностью осевогоперемещения втулку, при этом уплотняемыйзазор, образованный зубцами полюсных на,ЯО 1067279 А конечников магнитного узла и втулки, заполнен магнитной жидкостью, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования напряженности магнитного поля в уплотняемых зазорах, втулка выполнена из двух частей, при этом на торцовых поверхностях втулок, направленных навстречу друг другу, имеются конические бурты, соединенные при помощи упругого элемента, а между буртами и валом расположены шарики, причем вершины зубцов втулок смещены относительно вершин зубцов полюсных наконечников магнитного узла.1Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для обеспечения герметизации вращающихся валов.Известно магнитожидкостное уплотнение вращающегося вила, состоящее из установленного в корпусе кольцевого постоянного магнита с гладкими полюсными наконечниками, концентрически охватывающими вал, на который надета втулка с выполненными на ней выступами, расположенными напротив наконечников 1.Известно также магнитожидкостное уплотнение, содержащее корпус, постоянный магнит и полюсные наконечники, концентрично охватывающие втулку, размещенную на валу с возможностью осевого перемещения, а зазоры, образованные зубцами полюсных наконечников и втулкой, заполнены магнитной жидкостью 2.Недостатком известных конструкций магнитожидкостных уплотнений является невысокая надежность работы уплотнений вследствие расслоения магнитной жидкости в нерабочем положении. Расслоение происходит при перемещении ферромагнитных частиц в жидкости под действием градиента напряженности магнитного поля под полюсные наконечники. Время 1" расслоения магнитной жидкости определяется из формулы,ф 91Ъа,1 сНгде т - динамическая вязкость жидкости;Ь - половина высоты потока магнитнойжидкости;а - радиус частицы;К;магнитная проницаемость вакуума;1 - намагниченность жидкости;чН-градиент напряженности магнитногополя в зазоре.Из этой формулы следует, что при незначительной величине Ь и большой ч Н время 1" мало и в среднем составляет для существующих магнитных уплотнений 6 ч.Целью изобретения является повышение надежности работы уплотнения путем обеспечения регулирования напряженности магнитного поля в уплотняемых зазорах;Поставленная цель достигается тем, что в маги итожидкостном уплотнении, содержащем установленный в корпусе магнитный узел в виде постоянного магнита и полюсных наконечников и установленную на валу с возможностью осевого перемещения втулку, при этом уплотнительный зазор, образованный зубцами полюсных наконечников магнитного узла и втулки, заполнен магнитной жидкостью, втулка выполнена из двухчастей, при этом на торцовых поверхностяхвтулок, направленных навстречу друг другу, имеются конические бурты, соединенные при помощи упругого элемента, а между буртами и валом расположены шарики, причем вершины зубцов втулок смещены относительно вершин зубцов втулок смещены относительно вершин зубцов полюсных наконечников магнитного узла.Кроме того, вершины зубцов втулоксмещены относительно вершин зубцов полюсных наконечников магнитного узла на половину шага между зубцами.На фиг. 1 изображено магнитожидкостное уплотнение при неподвижном вале; на фиг. 2 - то же, при вращающемся вале. и Магнитожидкостное уплотнение состоитиз магнитного узла в виде постоянного магнита 1 и полюсных наконечников 2, установленного в корпусе 3, втулок 4, размещенных на валу 5 с возможностью осевого перемещения на шпонках 6, Зазор, образованный зубцами полюсных наконечников 2 магнитного узла и втулок 4, заполнен магнитной жидкостью 7. На торцовых поверхностях втулок 4, направленных навстречу друг другу, выполнены конические бурты 8, соединенные при помощи упругих элементов в виде пружин 9. В зазоре между буртами 8 и валом 5 расположены шарики 10. Осевое перемещение подвижных втулок 4 ограничено имеющимися на валу буртиками 11 и 12.Буртики 1 и 12 расположены на расстоя нии от внешних краев втулок, равном смещению между вершинами полюсных наконеч ников корпуса и вала. Для обеспечения герметизации вала в осевом направлении служат сильфоны 13 и 14, прикрепленные с одной стороны к втулкам 4, а с другой - к 0 буртикам 15 на валу 5.Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.При неподвижном вале 5 (фиг. 1) подвижные втулки 4 под действием усилия пружин 9 прижимаются к ограничивающим буртикам 11. При этом вершины зубцов полюсных наконечников 2 и втулок 4 занимают положение, соответствующее максимальной величине уплотняемого зазора и минимальной величине градиента магнитного поля Н.4 о В рабочем состоянии при вращении вала(фиг. 2) шарики 10, находящиеся в зазоре между валом 5, под действием центробежной силы отбрасываются от центра к периферии, воздействуют при этом на втулки 4, которые перемещаются вдоль оси вала 5 до ограни чивающих буртиков 12. При этом выступына втулках 4 и полюсных наконечниках 2 занимают положение, соответствующее минимальной величине уплотняемого зазора и максимальной величине градиента магнитного поля сН, обеспечивающие удержание максимального расчетного перепада давления.Такое конструктивное выполнение позволяет использовать центробежную силу, возникающую при вращении вала, для регулирования напряженности магнитного поля и в уплотняемых зазорах за счет осевого перемещения полюсных наконечников, расположенных на валу. Это обеспечивает1067279 уменьшение градиентаН напряженности магнитного поля в зазоре между вершинами полюсных наконечников и увеличение половины высоты потока магнитной жидкОсти г в стояночном положении из-за осевого сдвига вершин, что ведет к возрастанию времени 1 ф расслоения магнитной жидкости и,иг 2 иг.1 Составитель Техред И. Вер Тираж 9 б И Государственного делам изобретений осква, Ж - 35, Рауш Патент, г. Ужгор. БельцоваКо ректордлисноеСР ка Покомитета Си открытийская наб.,од, ул. Про 5 ная,Редактор Л. ПовханЗаказ 11 77/41ВНИИПпо113035,Филиал ПП 4следовательно, надежности работы уплотнения.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении надежности работы уплотнения путем регулирования напряженности магнитного поля в уплотняемых зазорах.