Магнитожидкостное уплотнение

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 19) 111)51)5 Р 16 1 15/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Центральное специализирструкторское бюро(56) Авторское свидетельство СМ 813060, кл. Р 16 3 15/40, 19 ванное ко обретение относится книке и может быть испораслях народного хозяйции вращающихся валовжения в газовые илии является дополнительвт, св, М 813060,ль изобретенияплотнений.чертеже изоб плотнительльэовано во ства для герпри переда- жидкостные ным к основИз ой техвсех от метиза че дви реды ому аЦе ости у- повышение надеражено уплотнени(54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОНИЕ разрез,Уплотнение вкл виде постоянных ма ми наконечниками магнитного матери валу 8 и сопряженн ренними полюсны магнитного узла, м вающий торцовые полюсных наконеч узла и ферромагни лотняемых зазорахДля уменьшени лючения залипания ючает магнитныи узел в гнитов 1 и 2 с полюсны, 4 и 5, 6, втулку 7 из ала, установленную на ую по диаметру с внутми наконечниками 4, 5 агнитопровод 9, охваты- поверхности наружных ников 3 и 6 магнитного тную жидкость 10 в упд 1, д 2, дз, д 4 .я потерь на трение, искполюсных наконечни(57) Использование: для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды. Сущность изобретения: втулка из немагнитного материала установлена на валу, Магнитный узел выполнен в виде двух постоянных магнитов с наружными и внутренними полюсными наконечниками. Между наружными наконечниками установлена обойма из немагнитного материала, Торцовые уплотняемые зазоры образованы наружными наконечниками и магнитопроводом, радиальные зазоры - втулкой и внутренними наконечниками. 1 ил. ков 3 и 6 на магнитопровод 9, а также обеспечения требуемой длины рабочих зазоров дэ и д 4 на указанных полюсных наконечниках размещены вкладыши 11, 12 иэ антифрикционного материала, например, баббита, а магнитьный узел установлен в обойму 13 иэ немагнитного материала,Для создания неравномерного магнитного поля в уплотняемых зазорах д 1, д 2, дз, д 4 на цилиндрических поверхностях полюсных наконечников 4 и 5 со стороны втулки 7, а также торцовых поверхностях полюсных наконечников 3 и 6 выполнены кольцевые канавки.Постоянные магниты 1 и 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и 5, 6, магнитопровод 9, втулка 7 и ферромагнитная жидкость 10 в уплотняемых зазорах д 1, д 2, дэ, д 4 образуют замкнутую магнитную цепь, соответствующую потоку ф на чертеже.При прохождении магнитного потока Ф через рабочие зазоры 01 и д 2 возникает радиальное усилие, под действием которого полюсные наконечники 4 и 5 залипают на1737202 50 55 втулке 7, выбирая зазоры д 1 и дг в одну сторону.При прохождении потока ф возникает также осевая сила, под воздействием которой магнитный узел в обойме 13. притягивается к одной из торцовых поверхностей магнитопровода 9 с усилием0 = 4,06 Я(В 1 - Вг ), (1) где Я - площадь поперечного сечения полюсных наконечников 3 и б в зоне зазоров дз и д 4;В 1 и Вг - индукция магнитного поля в зазорах дз и д 4 соответственно,Потери на трение в подшипниковом узле "вкладыш 11 (12) магнитопровод 9" со- ставляют М = 1(0 + Р)В, (2) где 1 - коэффициент трения скольжения пары "материал вкладыша 11 (12) - сталь" (материал магнитопровода 9);Р - усилие перепада давления, удерживаемого уплотнением, прижимающее магнитный узел в обойме 13 к торцовой поверхности магнитопровода;В - средний радиус вкладыша 11.Вследствие неравномерного распределения магнитного поля в зазорах дз и д 4 изза канавок на полюсных наконечниках 3 и б ферромагнитная жидкость 10 всегда стремится проникнуть в зону контакта вкладыша 11 (12) с магнитопроводом 9, заполняя все имеющиеся между ними микрощели. Поэтому в уплотнении со стороны зазоров дз и д 4 имеет место полужидкостный режим трения, так как ферромагнитная жидкость, кроме уплотняющего назначения, выполняет еще и роль смазочного материала. Коэффициент трения скольжения 1 пары "сталь-баббит" в режиме полужидкостного трения приближается к коэффициенту трения качения, Он меньше 0,01 - 0,025.Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ферромагнитной жидкости с полем постоянных магнитов 1 и 2, препятствует вытеканию под действием перепада давления из зазоров д 1, дг, дз, д 4, Величина этой силы зависит от магнитных характеристик ферромагнитной жидкости,индукции в зазорах д 1, дг, дз, д 4 и пропорциональна градиенту магнитного поля в указанных зазорах,5 по зазорам дзид 4 между магнитнымузлом в обойме 13 и магнитопроводом 9осуществлено подвижное соединение, передающее вращательное движение вала 8,а также радиальное его биение,10 по зазорам д 1 и А осуществлено такжеподвижное соединение, передающее осевые и угловые перемещения уплотняемоговала,Усилие сдвига, необходимое для осево 15 го и углового перемещения втулки 7 с валом8 относительно полюсных наконечников 4 и5, может быть определено из выраженияР=.211Рм, (3)где 1 - коэффициент трения скольжения20 пары "сталь.по стали" (материал полюсныхнаконечников 4, 5 и втулки 7) при смазкеконтактирующих поверхностей ферромагнитной жидкостью 10;Рм - магнитная сила одностороннегопритяжения втулки 7 к одному из полюсных наконечников 4 или 5.Уплотнение представляет собой завершенный в конструктивном отношении агрегат, Собирается он отдельно от вала 8,отдельно регулируется, подвергается обкатке и контрольным испытаниям, что позволяет повысить надежность уплотнения.Формула изобретенияМагнитожидкостное уплотнение по авт.св. М 813060, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено втулкой из магнитногоматериала, установленной на валу, магнитный узел выполнен в виде двух постоянных40 магнитов с наружными и внутренними полюсными наконечниками, между последними установлена обойма из немагнитногоматериала, а торцовые уплотняемые зазорыобразованы наружными полюсными нэко 45 нечниками магнитного узла и магнитопроводом, радиальные зазоры - втулкой ивнутренними полюсными наконечниками.1737202 30 35 40 45 50 Составитель А,БельцоваТехред М,Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор А,Долинич Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 1880 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5