Магнитожидкостное уплотнение

(57) Иэ УПЛОТНЕНИЕится к уплатнт быть исполь ехнике ельно ан валов. Цвышениеиэмененимости от ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетелМ 905562, кл. Р 16 Ю 15 герметизации вращающихся лью изобретения является адежности уплотнения путерабочего зазора в зависи температуры уплотнения. Между полюсными наконечниками 19 магнитной системы уплотнения, образующими рабочие зазоры 24 с диском 6,жестко связанным с промежуточнойвтулкой 5, установлены немагнитныевтулки 20, выполненные из материала с коэффициентом линейного расширения большим, чем материал полюсных наконечников 19, Между магнитнойсистемой уплотнения и подшипникамискольжения 8 и качения 11 установлены упругоэластичные опоры 15 и 16.При вращении вала 2 темперагура уплотнения повышается, что приводит кувеличению рабочего зазора 24, благодаря выполнению немагнитных втулок 20иэ материала с высоким коэффициентомлинейного расширения, что приводит куменьшению сил трения и снижению тепловьщелений. 1 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть исполь 30 эовано для уплотнения вращающихся валов аппаратов химической, нефтехими ческой, микробиологической и других отраслей промышленности.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения путем изменения рабочего зазора в зависимости от тем пературы уплотнения.На чертеже представлено уплотнение, разрез.Внутри корпуса 1 расположен вал 2, связанный с втулкой 3 вала посред к ством шпонки 4. На втулке 3 установлены промежуточные втулки 5 с дисками 6 из магнитомягкого материала, а также со стороны уплотняемой среды внутреннее вращающееся кольцо 7 20 подшипника 8 скольжения, выполненное из антифрикционного коррозионностойкого материала и закрепленное опорным кольцом 9. Со стороны атмосферы на втулке 3 через установочную не- магнитную втулку 1 10 установлен внут ренней обоймой подшипник 11 качения, связанный при этом наружной обоймой с корпусом 1. Летали уплотнения, установленные на втулке 3, черезкольцо 12 закреплены гайкой 13, которая зафиксирована от проворота винтом 14. На наружном кольце подшипника 8 скольжения, установленного на уступе корпуса через упругоэластич- З 5 ные опоры 15, расположена магнитная система, контактирующая своей второй торцовой поверхностью через упруго- эластичную опору 16с наружной обоймой подшипника 11 качения, поджимае мой к ней уступом крышки 17.Магнитная система состоит из постоянных магнитов 18 с полюсными наконечниками 19, между которыми установлены немагнитные втулки 20, вы полненные иэ материала (например, эбонита, винипласта и т.д.), обладающего большим коэффициентом линейного расширения, чем коэффициент линейного расширения материала (напри мер, Ст, 10) полюсных наконечников 19 и втулок 5 с дисками 6. В стенке корпуса 1 и в немагнитных втулках 20 выполнены каналы 21 для заправки уплотнения магнитной жидкостью 22, закрытые пробками 23, Лля создания градиента магнитного поля на поверхностях поиюсных наконечников 19, образующих рабочие зазоры 24 с дисками 6 промежуточных втулок 5, выполнены кольцевыеканавки 25. Герметизация подвижныхи неподвижных соединений осуществляется уплотнительными элементами 26.Уплотнение работает следующим образом.При сборке уплотнения устанавливаются минимально возможные рабочиезазоры 24. Это достигается подгонкойвысот немагнитных втулок 20 путем ихпритирки на притирочной плите. Послесборки уплотнение через каналы 21заправляется магнитной жидкостью 22,Постоянные магниты 18, полюсные наконечники 19, магнитная жидкость 22,диски 6 втулок 5 образуют магнитнуюцепь. Магнитные силы, возникающие врезультате взаимодействия магнитнойжидкости 22 с полем постоянных магнитов 18, препятствуют выдавливанию ееиэ рабочих зазоров 24 под действиемперепада давления. Величина этих силпропорциональна градиенту магнитногополя, который увеличен в рабочем зазоре 24 благодаря выполнению кольцевых канавок 25 на поверхностях полюсных наконечников 19,При вращении вала 2 вместе с установленными на втулке 3 промежуточными втулками 5 с дисками 6, образующими рабочие зазоры 24 с поверхностями полюсных наконечников 19, возникают силы трения между слоями магнит" ной жидкости 22, увлекаемой вращающимися деталями. Эти силы трения тем вьппе, чем меньше величина рабочего зазора, чем больше вязкость ферромагнитной жидкости, частота вращения и диаметр уплотняемого вала. В результате трения в уплотнении повьппается температура, приводящая к увеличению размеров деталей, образующих рабочий зазор 24. Но так как коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлены немагнитные втулки 20 во много раз больше (в 5-7 раз), чем коэффициент линейного расширения материала полюсных наконечников 19 и втулки 5, то рабочий зазор увеличивается, а это приводит к уменьшению сил трения и к снижению тепловьщелений в нем. В результате в уплотнении автоматически поддерживается оптимальный рабочий зазор, величину которого можно выбирать при разработке конкретной конструкции уплотнения, варьируя высотой немагнитных втулокСоставитель А.БельцоваТехред Л.Сердюкова Корректор О. Кравцова Редактор Н.Тупица Заказ 6555/29 Тираж 784 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная, 4 313648 20 и задаваясь-допустимой в уплотнении температуройОсевые перемещения деталей, образующих магнитную систему при иэмене 5 ниях, компенсируют упругоэластичные опоры 15 и 16При осевых перемещениях вала 2 втулка 3 с установленными на ней деталями уплотнения остается на месте благодаря установке ее аксиальноподвижно относительно вала 3 и связи через подшипник 11 качения с корпусом 1 уплотнения.Радиальные биения вала 2 компенсируются подшипником 8 скольжения. Формула изобретения Магнитожидкостное уплотнение, содержащее размещенные в корпусе магнитные системы, примыкающие одна к другой через немагнитные втулки и 11состоящие из постоянных магнитов с полюсными наконечниками, между которыми размещены диски, жестко связанные с промежуточными втулками и образующие с полюсными наконечниками рабочие зазоры, заполненные магнитной жидкостью,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено втулкой вала, установленной относительно него аксиально-подвижно,и подшипниками скольжения и качения, а также упругоэластичными опорами, установленными между подшипниками и магнитными системами, при этом подшипник скольжения установлен на втулке вала со стороны уплотняемой среды, а подшипник качения - с противоположной стороны, причем немагнитные втулки выполнены из материала с большим коэффициентом линейного расширения, чем материал полюсных наконечников,