Магнитожидкостное уплотнение вертикального вала

(я)5 Р 16 3 15 ГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательскийпроектно-конструкторский институт прикладной биохимии(56) Авторское свидетельство СССРМ 1201600, кл. Р 16 3 15/40, 1989.(54) МАГНИТО)КИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ВАЛА(57) Сущность изобретения: в корпусе установлен магнитный узел в виде постоянногомагнита с полюсными приставками, Уплотняемце зазоры заполнены магнитной жидИзобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при передаче движения в жидкие среды при верхнем расположении ввода вертикального вала,Известны магнитожидкостные уплотнения вертикальных валов, содержащие установленный в корпусе постоянный магнит с полюсными приставками, образующими с валом уплотняемый магнитной жидкостью зазор.Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является магнитожидкостное упло гнение вертикального вала, содержащее установленный в корпусе постоянный магнит с попюсными приставками, образующими с валом уплотняемый зазор заполненньй маив 11 ной ж 11 дкостью,костью. Кольцевая перегородка установлена на крышке корпуса со стороны уплотняемой среды с гарантированным зазором и наклоном относительно вала, обеспечивающим слив жидкой среды. Магнитный узел размещен на торцевой поверхности крышки, внутренняя поверхность к-рой выполнена конической с вершиной конуса со стороны полюсной приставки, Газовая полость образована внутренней павеохностью крышки и валом, Отбойник размещен в зоне газовой полости. Поверхность вала между отбойником и кольцевой перегородкой выполнена конической, обращенной основанием конуса в сторону уплотняемой среды. 1 ил. а между уплотняемой средой и магнитной жидкостью образована газовая полость.Недостатком этого уплотнения является то, что кольцевые канавки на торцевых поверхностях втулки, размещенной на валу, а на корпусе - выступы, входящие в канавки с зазором по периметру последней имеют наклонные поверхности, направленные от уплотняемого вала к уплотняемому зазору, т,е. конусные поверхности, у которых диаметр поверхности увеличивается по мере приближения к уплотняемому зазору, а в динамическом режиме дает увеличение центробежных сил по мере приближения поверхности к уплотняемому зазору. Это и позволяет жидкой среде под действием разности центробежных сил в разных точках образующей наклонной поверхности попадать в область уплотняемого зазора, так как уплотняемая жидкость стремится переме 1779861ститься из Области действия мРнее сильного центробежного поля в область действия большего центробежного поля.Попадая в область уплотняемого зазора, жидкая среда вступает в контакт с магнитной жидкостью, смешивается с ней и вымывает носит 8 ль маГнитнОЙ жидкости из рабочего зазооа, что приводит к преждевременному выходу магнитожидкостного ул- ПОТНИТЕЛЯ ИЗ СТРОЯ,Цель изобретения - повышение надежности уплотнения пои герметизации жидких сред при Верхнем расположении ввода вала за счет исключения попадания уплотняемой жидкости среды в область уплотняемого зазора, смешивания ее с магнитной жьЛДКОСтььо И ВЬМЫВЗНИЯ НОСИТЕЛЯ МВГНИТ" НОЙ жидкости из рабочего зазоОа в Динамическом режиме работы уплотнения,указанная цель достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении вертикальных валов, содержащих установленный в КОРПУСЕ ПОСтОЯННЫй МВГНИт С ПОЛЬОСНЬьМИ приставками, образующими с валом уплотняемый зазор, заполненный магнитной ждкостю, а между уплотняемоЙ Средой и магнитной хсидкостью образована газовая полось, на корпусе с зазором относительно вала установлена крышка, в которой ооразована газовая полось, при этом в крышке и на валу Выполнены конические поверхности, ОснованиЯми обраЩенные В стОрону уп" лотняемой соеды а со стороны меньшего диаметра кониьческОЙ повеохности Рала В зоне газовой ььолости установлен отбойник, прлчем газовая полость отделена от уплотняемой среды перегородкой, установленной с зазором и уклоном относительно вала,Для предотвращения расползанияжидкой среды по валу, до контакта с магнитной жидкостью, при вращении вала, последний имеет конусну 1 о поверхность. обращенную основанием конуса в сторону уплотняемой жидой ср 8 ды, а для защиты маиной жидкости от брызг при интенсивном перемешивании жидкой среды на вершьлне усеченного конуса установлен отбойник, причем отбойник расположен в газовой среДеДля предотвращения захвата газовой среды и уноса 88 жидой средой, например, в центробежных насосах, при интенсивном перемешивании жидкой среды, основание газовой полости закрыто перегородкой, имРющей н 8 значительный наклон В сторону вала для слива 2 кидкОЙ среды иэ ГазОВой полости, Перегородка с валом образует кольцевой зазор, служащий для прохождения жидкой среды в газову:о полость и из газовой полости,5 1 О 15 20 30 35 4 О 45 5 О 55 На чертеже изображено предлагаемоеуплотнение.В корпусе 1 установлень постоянныймагнит 2 и полюсные приставки 3 и 4, охватывающие с зазором вал 5. Зазоры междуполюсными приставками 3 и 4 и Валом 5заполнены магнитной жидкостью, образующей магнитожидкостную пробку 6, ПередпОлюсной приставкОЙ 3 рзсполОЖ 8 на Газовая полость 7 с конусной крышкой 8. На валуимеется конусная поверхность 9 и отражатель 10. ОснОвани 8 ГазОВОЙ пОлости закрыто перегородкой 11, имеощейнезначительный наклон в сторону уплотняемой среды. Между перегородкой 11 и валом 5 имеется кольцевой зазор 12,ПРИ ЭВПОЛНЕНИИ Г 8 РМЕтьЛЗИРУЕМОй ЕМкости )ь(идкай соедой 13 жидкая среда черезкольцРРОЙ зазор 12 прОхОДит В Газовую полость 7 и давлением, создаваемым в жидкойсреде 13, сжимает Газ, нахОДЯЩиЙся В газовой полости 7. Давление в жидкой среде 13Червэ СжатЫй Гаэ В ГВЗОВОьЛ ПОЛОСТИ 7 ПЕРЕдается на магнитожидксстную пробку б, которая удерживается в зазоре междупольосными приставками 3 и 4 и валом 5градиентным магнитным полем. Неоднородность магнитного поля создается выполнением кольцевых канавок 14 наВНутРЕННИХ тОРЦЕВЬьХ ПОВВРХНОСТЯХ ПРИСтавок 3 и 4 или на валу 5.Образовавшаяся газовая пробка 15 исключает контакт жидкой среды 13 с магнитокидкостнОЙ пробкОЙ 6, а в Динамическомрежиме - перемешивание магнлтной жидкости с жиДкоЙ среДОЙ 13,Конусная поверхность 9 л отражатель10 препятствуют попаданию жидкой среды13 в динамическом режиме работы уплотнения в область уплотняемого зазора, вступать в контакт с магнитной жидкостью,смешиваться с ней и вымывать носительмагнитной жидкости из рабочего зазора засчет увеличенля центробежного поля от егоВЕРШИНЫ К ОСНОВан 1 ЛьО.Б динамическом же режиме происходит.интенсивное перемешивание жидкой среды13 В области уплотнения с захватом газовойсреды из полости 7 например, в центробежных насосах). Для предотвращения интенСИВНОГО ПЕРЕМЕШИВВНИЯ жьЛДКОй СРЕДЫ ВпОлОсти 7 Основание полости 7 закрыто перегородкол 11, Коньусные поверхностикрьпшки 8 способствуют стеканию конденсага в полость 7, а наклон в перегородке 11способствует вытеканию жидкой среды 13из полости 7.Формула изобретенияМагнитожидкостное уплотнение вертикального вала, содержащее установленный, Составитель А,Николаев Техред У.Моргентал Корректор М. Ткач Редактор С. Кулакова Заказ 4425 Тираж Подписное ВНИИПИ Гасударственного омитета по изаоретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1130"5, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-изда 1 ел,ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в корпусе магнитный узел в виде пастоянноГа магнита с пол.Осн ы ми приставками, крышку корпуса, уплотняемые зазоры, заполненные магнитной жидкостью, и газовую полость между уплотняемой жидкой 5 средой и магнитной жидкостью, а т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности уплотнения при вводе вала сверху, оно снабжено кольцевой перегородкой, установленной на крышке со стороны 1 О уплотняемой среды с гарантированным зазором и наклоном относительно вала, обеспечивающим слив жидкой среды, а также установленным на валу отбойником, магнитный узел размещен на торцевой поверхности крышки, внутренняя поверхность последней выполнена конической с вершиной конуса со стороны полосной приставки, газовая полость образована внутренней поверхностью крышки и валом, отбойник размещен в зоне газовой полости, при этом поверхность вала между отбойником и кольцевой перегородкой выполнена конической, обращенной основанием конуса в сторону уплотняемой среди.