Магнитожидкостное уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО 1219854(21) (22) (46) (71) го н стру маши (72) Э Н нградско и кон- ческого ско х И,Пе мско зниковВ.В.ШибаГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ров(56) Авторское свидетельство СССР У 916844, кл. Р 16 Л 15/40, 1979.Патент Франции У 2356066, кл. Р 16 Л 15/40, опублик. 1978. (54)(57) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ, содержащее постоянный магнит с .полюсными наконечниками, установлен ный на валу или в корпусе, средство разгрузки уплотнения и магнитнуюжидкость в уплотняемых зазорах, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности уплотнения, .средство разгрузки уплотнениявыполнено в виде винтовой пары истояночного уплотнения, при этом винтовая пара образована закрепленнойна валу втулкой и аксиально подпружиненным .поршнем, герметично установленным в выполненной в корпусе кольцевой проточке, сообщенной каналомс уплотняемой средой, а стояночноеуплотнение выполнено в виде эластичного элемента, установленного на входе в полость, образованную втулкойи полюсными наконечниками, и поджатого упругим элементом, закрепленнымв корпусе.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения валов аппаратов, находящихся под вакуумом или под избыточным давлением в химической, нефтехимической, микробиологической и других отраслях промьпапенности.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения путем выполнения средства разгрузки уплотнения в виде винтовой пары с изменяющейся рабочей длиной в зависимости от давления уплотняемой среды и использования стояночного уплотнения, что дает возможность создавать противодавление перед рабочими зазорами магнитожидкостного уплотнения, отслеживающее . давление уплотняемой среды, и поддерживать его величину при остановке вала.На чертеже показано магнитожидкостное уплотнение, разрез.В корпусе 1; выполненном из магнитного материала, установлен одним из полюсов постоянный кольцевой магнит 2 с полюсным наконечником 3, за,крепленным на другом его полюсе. На валу 4 через сменное калибровайное по толщине кольцо 5 герметично установлена втулка 6 с выполненным в ней заправочным каналом 7, закрытым пробкой 8. Втулка 6 закреплена на валу 4 винтом 9. Уступ 10, выполненный на торцовой поверхности полюсного наконечника 3, образует с уступом 11, выполненным на внутренней поверхности втулки 6, рабочий уплот" няемый зазор 12, заполненный магнитной жидкостью 13, поступающей по каналу 7. Выполнение заправочного канала 7 во втулке 6 позволяет производить периодическую подэаправку (подпитку) уплотнительного зазора 12 магнитной жидкостью 13 без разборки уплотнения, чтоупрощает его эксплуатацию.В цилиндрйческой кольцевой проточке 14 корпуса 1, связанной с уплотняемой средой каналом 15, герметично,установлен аксиально-подвижный поршень 16, образующий своей сопряженной цилиндрической поверхностью с наружной поверхностью втулки 6 гидродинамическую винтовую пару 17 нагнетающего устройства, т.е. на сопряженных поверхностях поршня 16 и втулки 6 выполнена винтовая резьба5 10 ненную из магнитного материала и установленную с возможностью аксиального перемещения относительно корпуса 1. Крышка 25 крепится к корпусу 1 с помощью винтов 26., Между крьппкой 25 и втулкой 6 имеется радиальный уплотняемый зазор 27, заполненный магнитной жидкостью 13. Для создания неравномерного магнитного поля на торцовой поверхности уступа 10 полюсного наконечника 3 и на цилиндрической поверхности крьппки 25, образующих уплотняемые зазоры 12 и 27, выполнены кольцевые канавки, заполненные магнитной жидкостью 13. На корпусе 1 закреплен упругий элемент 28, например лепестковая пружина, поджи-, мающая эластичный элемент 29 (например, резиновое кольцо круглого сечения) к коническим поверхностям 30 и 31, выполненным в корпусе 1 и на втулке 6 соответственно.Герметичность разъемных и подвижных соединений обеспечивается уплотнительными элементами 32.В корпусе 1 выполнены отверстия 33 и 34 для подачи и отвода немагнит" ной жидкости.Величина рабочего уплотняемого зазора 12. устанавливается с помощью сменных кабированных по толщине колец 5.Уплотнение работает следукпцим образом.Корпус 1, кольцевдй постоянный магнит 2 с полюсным наконечником 3, втулка 6 и опорная крьппка 25 образуют замкнутую через магнитную жидкость цепь, по которой проходит магнитный поток 9, создаваемый постоянным магнитом 2, Магнитная жидкость в уплотняемых зазорах 12 и 27 удерживается за счет магнитных сил, созда" ваемых магнитным полем. Кроме того, при вращении вала 4 во внутренней по 15 20 25 30 35 40 45 50 55 18 и 19 соответственно. Винтовая пара 17 разделяет внутреннее пространство уплотнения на две полости - внутреннюю 20 и внешнюю 21, заполненные немагнитной жидкостью, не смешивающейся с магнитной, Поршень 16 фиксируется от проворота шпонкой 22, установленной в пазу 23, выполненном в корпусе 1. Поршень 16 подпружинен пружинами 24, упирающимися своимиторцами в опорную крьппку 25, выполлости 20 перед рабочим уплотняемымзазором 12 создается противодавление12 г аказ 1309/46 Тираж 8 Подписное НИИП Филиал ППП "Патен л Проектная 4 Ужг иемагнитной жидкости винтовой парой17, производительность которой, аследовательно, и величина противодавления, зависят от ее рабочей длины,Последняя, в свою очередь, зависитот давления уплотняемой среды. Например, при увеличении давления уплотняемой среды, она через канал 15 поступает в кольцевую цилиндрическуюпроточку 14 и, воздействуя на аксиально подвижный поршень 16, заставляет его перемещаться в полость 21 исжимать пружины 24, увеличивая приэтом рабочую длину винтовой пары 17.При этом немагнитная жидкость нагнетается из полости 21 в полость 20,Это вызывает повышение противодавления немагнитной жидкости перед рабочим уплотняемым зазором 12. При понижении давления уплотняемой средыпоршень 16 под во;здействием пружин 24перемещается в обратном направлениив кольцевую цилиндрическую проточку14, уменьшая при этом рабочую длинувинтовой пары 17 и снижая таким образом противодавление во внутренней по 19854 4ласти 20. Величина перемещения аксиально подвижного поршня 16 определяется жесткостью пружин 24, которая регулируется изменением положения аксиально подвижной опорной крышки 25 с помощью ввинчивания - вывинчивания винтов 26. При остановке вала 4 напор, созда" 1 о ваемый винтовой парой 17, падает, иэластичный элемент 29 стояночного ." уплотнения упругим элементом 28 герметично поджимается к коническим поверхностям 30 и 31, выполненным в 5 корпусе 1 и на втулке 6, предотвращая таким образом падениядавления немагнитной жидкости во внутренней полости 20При включении привода вала 4 винтовая пара 17 создает дав О ление жидкости перед Входом во внутреннюю полость 20, под действием которого эластичный элемент 29 вместе с упругим элементом 28 отжимаются от конических поверхностей 30 и 31, от крывая при этом вход во внутреннююполость 20 для немагнитной жидкости.