Уплотнение вала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕС(1 УЬЛИК 16720 5)5 Г ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОР КО ВИ ЛЬСТВ юэного научно- ктно-конструктехнологии и троительством зовой промышв, Б.П.Пляцек(54) УПЛОТН Е НИ (57) Изобретение ной технике и п ность уплотнени вала, Магнитный Е ВАЛАОТНОСИТСЯэволяет ипри радиузел разм к уплотнительвысить надежльных биениях щен в корпусе О евер ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ(10 И 3 ОБРЕ ТЕ НИ ЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Киевский филиал Всесоисследовательского и праеторского института техникиорганизации управления спредприятий нефтяной и галенности(56) Авторское свидетельствоМ 773348, кл. Г 16 1 15/40, 1 1, установлен на валу 10 и образует торцовые уплотняемые зазоры 12, заполненные магнитоактивной композицией 13, Магнитный узел выполнен иэ концентрично расположенных о 1 носительно оси вала 10 и жестко соединенных между собой полюсных наконечников 3 - 6 и немагнитных проставок 7,8, образующих соответственно цилиндрическими и торцовыми поверхностями кольцевые полости, в к-рых размещены постоянные магниты 9. Боковая поверхность периферийного наконечника 6 выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону низкого давления упаотняемой среды. Кольцевая полость, образованная поверхностью корпуса 1 и боковой поверхностью наконечника 6, эа- Б полнена немагнитным высоковязким составом, нейтральным к композиции 13. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано длягерметизации вращающихся валов при передаче вращения в различные химические,газовые и биологические среды.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения при радиальных биенияхвала,На чертеже представлено уплотнение,продольный разрез.Уплотнение вращающегося вала содержит корпус 1 и крышку 2, изготовленные иэмагнитного материала. Полюсные наконечники 3-6 выполнены в виде концентрических колец иэ магнитного материала,соединены между собой жестко и герметично, наприм;.;р, сваркой, немагнитнымикольцевыми про тавками 1 и 8, при этомобразуют полости, в которые установленыпостоянные магниты 9. Концентричные постоянные магниты 9 устанавливаются другк другу одноименными полюсами.Собранные полюсные наконечники 3-6с немагнитными кольцевыми проставками 7и 8 и постоянными магнитами 9 жестко крепятся на валу 10. Торцовые поверхностиполюсных наконечников 3-5 выполнены сзубчатым профилем 11, образуя с корпусом1 и крышкой 2 плоскопараллельные торцовые уплотняемые зазоры 12.Зазоры 12 заполнены магнитоактивнойгерметиэирующей композицией 13, котораяудерживается в этом зазоре эа счет градиентных сил магнитного поля постоянныхмагнитов 9. Магнитные поля замыкаютсячерез выполненные на торцах зубчатые профили 11, магнитоактивную герметизирующую композицию 13, корпус 1 и крышку 2.Такая конструкция уплотнения позволяет свести к минимуму рассеивание магнитного поля при радиальном биении вала 10.Крышка 2 крепится к корпусу 1 болтовым соединением 14. Боковая поверхностьпериферийного полюсного наконечника 3выполнена конической, образующая которой составляет с корпусом 1 угол 5-15 свершиной со стороны низкого давления.Полость 15, образованная боковой поверхностью периферийного полюсного наконечника 3 и корпусом 1, заполненавысоковязким немагнитным составом, нейтральным к магнитоактивной композиции.Уплотнение работает следующим образом.Собранные с помощью немагнитныхпроставок 7 и 8 в единое целое концентричные полюсные наконечники 3 - 6 с постоянными магнитами 9 жестко крепятся на валу10 и образуют лабиринт со сложным зубчатым профилем каналов. При вращении вала 10 со значительнымрадиальным биением вала величина уплотняемого торцового зазора 12 остаетсяпостоянной, так как полюсные наконеч 5 ники 3-6 осуществляют плоскопараллельные движения относительно плоскойповерхности корпуса 1 и крышки 2. Уплотняемые зазоры 12 в лабиринте заполненымагнитоактивной герметиэирующей компо 10 зицией 13, которая удерживается в этом зазоре эа счет градиентных сил магнитногополя, При наличии избыточного давленияуплотняемой среды Ру.с магнитоактивныйгерметиэирующий состав обеспечивает гер 15 мвтиэацию уплотняемой полости,Кроме того, при вращении вала 10 возможно повышение давления уплотняемойсреды Ру которое должно быть скомпенсировано уплотнением.20 Поскольку концентричные полюсныенаконечники 3-6 закреплены на валу 10 неподвижно и вращаются вместе с ним, то вполости 15, заполненной вязким немагнит. ным составом, имеет место эфФект, обрат 25 ный эффекту подъемной силы, т.е, имеетместо повышение давления в полости 15,которое противодействует давлению уплотняемой среды Ру.с.Величина подъемной силы определяет 30 ся по теореме Жуковскогоа =2 лрсЧэпа,где В - величина подъемной силы;р - плотность вязкого немагнитного состава:С- коэффициент подъемной силы;Ч - средняя окружная скорость боковойповерхности периферийного полюсного на конечника;а- угол образующей боковой поверхности периферийного полюсного наконечника3 с корпусом 1,Оптимальный угол наклона боковой поверхности периферийного полюсного наконечника 3 составляет 5 - 15".Величина давления, создаваемого в полости 15, определяется по Формуле50где Р - величина давления, создаваемая в полости 15;ВЙ - величина подъемной силы.3 - площаДь боковой поверхности периферийного полюсного нэконвччикв 3.Целесообразно угол наклона боковойповерхности выполнять пльо у перифе1672061 рийного полюсного наконечника 3, так какон имеет наибольшую окружную скорость,при этом возникает наибольшая сила В. Формула изобретения 5 Составитель А.Бельцова Редактор Н,Тупица Техред М. Моргентал Корректор М,КучеряваяЗаказ 2821 Тираж 437 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 101 1, Уплотнение вала, содержащее размещенный в корпусе и установленный на валу магнитный узел, образующий торцовые уплотняемые зазоры, заполненные магнито активной композицией. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при радиальных биениях вала, магнитный узел выполнен иэ концентрично расположенных относительно оси 15 вала и жестко соединенных между собой полюсных наконечников и немагнитных проставок, образующих соответственно своими цилиндрическими и торцовыми поверхностями кольцевые полости, в которых размещены постоянные магниты, обращенные друг к другу одноименными полюсами, при этом боковая поверхность периферийного полюсного наконечника выполнена конической с вершиной конуса, направленной в сторону низкого давления уплотняемой среды,2. Уплотнение по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что кольцевая полость, образованная поверхностью корпуса и боковой поверхностью периферийного лолюсного наконечника, заполнена немагнитным высоковяэким составом, нейтральным к магнитоактивной композиции,