Магнитожидкостное уплотнение

(51)5 Р 16 3 15/40 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4 ,(лЭ , Ьс) О Од(71) Центральное специализированное конструкторское бюро(56) Авторское свидетельство СССРМ 929937, кл. Р 16 Л 15/40, 1980,(54) МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ(57) Использование: для герметизации вращающихся валов при передаче давления вгазовые или жидкостные среды, Сущность Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращающихся валов при передаче движения в газовые или жидкостные среды.Цель изобретения - повышение надежности уплотнения путем обеспечения его работоспособности при выполнении вала как из магнитного, так и немагнитного материала.На чертеже приведено уплотнение, разрез.Уплотнение включает магнитный узел в виде постоянных магнитов 1 и 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и 5, 6. сцентрированные на втулке 7 из магнитного материала на подшипниках 8 и 9, причем втулка 7 магнитно взаимодействует с одним из полюсных наконечников каждого магнита (полюсными наконечниками 4 и 5), образуя с ними радиальные рабочие зазоры д 1, д 2, а к другим, Ы 2,1737203 А 1 изобретения; магнитопровод выполнен в виде двух самоустанавливающихся в корпусе из магнитного материала колец, Кольца образуют с корпусом радиальные рабочие зазоры, с магнитным узлом - торцовые. Зазоры заполнены ферромагнитной жидкостью. Втулка из магнитного материала установлена на валу. Магнитный узел выполнен в виде двух магнитов с полюсными наконечниками. Магниты установлены в обойму из немагнитного материала. Наконечники установлены с образованием радиальных рабочих зазоров с втулкой и торцовых - с кольцами, Обойма установлена на втулке через подшипник, 1 ил,полюсным наконечникам 3 и 6 примыкают магнитные кольца 10 и 11, самоустанавливающиеся в корпусе 12 из магнитного материала и образующие торцовые рабочие зазоры дз, д 4, Уплотнения заполнены ферромагнитной жидкостью 13,Втулка 7 установлена на валу 14, который может быть изготовлен как из ферромагнитного, так и неферомагнитного материала,Для обеспечения центрирования магнитных узлов последние, а также подшипники 8 и 9 установлены в обойме 15 из немагнитного материала.Для создания неравномерного магнитного поля в уплотняемых рабочих зазорах д 1, д 2, дз, д 4, д 5, дв на цилиндрической поверхности полюсных наконечников 4 и 5, магнитно взаимодействующих со втулкой 7, а также на внешних цилиндрических и торцовых поверхностях колец 10 и 11 выполнены кольцевые канавки.1737203 50 55 Для исключения залипания колец 10 и11 к полюсным наконечникам 3 и 6, а такжеобеспечения требуемой длины рабочих зазоров дз и д 4 на указанных кольцах установлены вкладыши 16, 17 из антифрикционногонемагнитного материала,Для уменьшения потерь на трение прирадиальном биении вала 14 между кольцами 10 и 11 установлена распорная втулка 18,Постоянные магниты 1 и 2 с полюсными наконечниками 3, 4 и 5, 6, втулка 7,кольца 10, 11, корпус 12 и ферромагнитная жидкость 13 в рабочих зазорахд 1, А, дз, д 4, д 5, дб образуют замкнутую магнитную цепь, соответствующую потокуФ на чертеже,При прохождении магнитного потокаФ через рабочие зазоры д 5 и д 6 возникаютрадиальные усилия, под действием которыхкольца 10 и 11 залипают в корпусе, выбираязазоры д 5 и дб в одну сторону,Магнитный поток развивает также иосевые усилия, под действием которыхкольца 10 и 11 притягиваются к магнитномуузлу,Магнитная сила, возникающая в результате взаимодействия ферромагнитной жидкости 13 с полем постоянных магнитов 1и 2, препятствует вытеканию ее под действием перепада давления из зазоровд 1, д 2, дз, д 4, д 5, дбВеличина этой силы зависит от магнитных характеристик ФЖ, индукции в рабочих зазорах и пропорциональна градиентумагнитного поля в зазорах,По зазорам д 1 и о 2 между втулкой 7 иполюсными наконечниками 4 и 5 осуществлено подвижное соединение, передающеевращательное движение втулки 7 с валом14.По зазорам дз, д 4, д 5, д 6 между кольцами 10, 11 и корпусом 12, с одной стороны. и полюсными наконечниками 3 и 6, с другой стороны, осуществлены также подвижные соединения, передающие радиальные и осевые перемещения (биения) уплотняемо го вала 14,Таким образом, уплотнение работоспособно при выполнении вала как из магнитного, так и немагнитного материала. Это возможно благодаря тому, что втулка 7, ус тановленная на валу 14, является элементоммагнитной цепи, замыкающим поток, развиваемый постоянными магнитами 12. При установке втулки 7 на магнитный вал по нему магнитный поток Ф не проходит - он прохо дит по кратчайшему пути через втулку 7 (попути наименьшего магнитного сопротивления) так, как это изображено на чертеже.Аналогичным образом магнитный поток , развиваемый постоянными магнитами, про ходит через втулку 7 и в случае установки еена валу из немагнитного материала,формула изобретения Магнитожидкостное уплотнение, содер жащее магнитный узел, магнитопровод в виде двух самоустанавливающихся в корпусе из магнитного материала колец, образующих с корпусом радиальные рабочие зазоры, а с магнитным узлом - торцовые, 30 подшипники и ферромагнитную жидкость врабочих зазорах, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения, оно снабжено втулкой из магнитного материала, установленной на валу, а маг нитный узел выполнен в виде двух магнитовс полюсными наконечниками, установленных в обойму из немагнитного материала, при этом полюсные наконечники установлены с образованием радиальных рабочих за зоров с втулкой и торцовых - с кольцами,причем немагнитная обойма установлена на втулке через подшипники.1737203 Составитель А,БельцТехред 4,Моргентал орректор М,Шарош Редактор А.Долинич Заказ 1880 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10