Магнитожидкостное уплотнение

ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет -Е 16,) 1540 Государственный комитет Опубликовано 23.09.80. Бюллетень35Дата опубликования описания 27.09.80по делам нзооретений и открытий(т 1) Заявитель Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина(54) МАГНИТОЖИДКО(:ТНОЕ У 11 ЛОТНЕН И Е Изоорстецие относится к уг 1 лот 1 игтельцойтехнике, в цастцости к магнитожидкостныч уплотнениям, применяемым для герметизации подвижных элементов, работаюших в вакууме, газовых и биологических средах.Известны различные конструкции чагнитожидкостных уплотнений, имевшие опорный и уплотняюший узлы, причем последний СОДЕРжнт КОЛЬЦЕВОЙ ПОСтОЯННЫй х 1 а ГН Ит с полюсами, обхватывающими вал. В качестве уцлотцителя используется феррожидкость, заполняющая зазоры между валом и цолюсачи 1.Известно чагнитожидкостное уплотнение, прицятос в качестве прототипа, служащее для разделения сред с различными давлениями, нацричер вакуума и атмосферы. Оно состоит из корпуса, кольцевого магнита, образу 1 ошего замкнутую полость под магнитнук жидкость,омывающую вал. С торцов кольцевого ма 1 нита установлены полюсные наконечники 2.Недостатком прототипа является сравнительно невысокий ресурс работы феррожидкости в уплотнении при вращении вала и ограничение величины удерживаемого перепала давления, так как в таких уплот. цеиях не предусмотрено устройство, препятствующее образованию в феррожидкости крупных агрегатны соединений из магнитных цастиц.Целью изобретения является увеличениересурса работы феррожидкости в уплотнении. а также удерживаемого перепала давления.Зто достигается теч, цто уплотнение снабжено стакацоч и шайоой из диэлектрицеского материала, установленных между кор пусом и магнитной системой, при этом междуполюсцыми цакоцеццика и установлен металлицеский цилиндр, а наконечники и вал электрически соединены с генератором ичпульсцых напряжений.15Металлический цилиндр, соединяющийполюсные накоцеццикц. может быть выполнен из немагнитного материала.На чертеже изображено предлагаемоеустройство, разрез.Магнитожидкосгное уплотнение содер 2 о жит полюсные наконечники 1 с расположенными ца них кольцевыми канавками 2, заполненными немагнитным материалом. Полюсцые наконеццики соединены цилиндром 3 из немагнитного четаллицеского материала.Кольцевой магнит 4 изолирован от корпуса 5 диэлектрическими стаканом 6 и шайбой 7, концентрически обхватываюшими вращающийся вал 8, омываемый феррожидкостью 9. Через вывод 10 в полюсные наконечники 1, электрически соединенные немагнитным цилиндром 3, и уплотняемый вал 8 через шеточный контакт 11 подключаются к генератору 12 импульсных напряжений. Если уплотняемый вал будет соединен электрически через подшипники с корпусом, то шеточный контакт можно убрать и присоединить один вывод непосредственно к корпусу.Кольцевой магнит 4 и полюсные наконечники 1, рабочие зазоры между полюс- ными наконечниками и валом, заполненныеферрожидкостью, а также участок вала 8между полюсными наконечниками образуют замкнутую магнитную цепь.Взаимодействие магнитожидкостного кольца с магнитным полем в рабочем зазоре препятствует вытеканию феррожидкости под действием внешнего перепада давления.В процессе эксплуатации уплотнения в феррожидкости образуются агрегатные соединения из магнитных частиц, что в значительной степени снижает ресурс работы феррожидкости в уплотнении. В предлагаемом магнитожидкостном уплотнении для разрушения таких агрегатов используются электрические импульсы напряжения, получаемые от генератора импульсных напряжений и вызываюшие пробой феррожидкости в рабочем зазоре,Импульсы напряжения подаются с ГИНа на рабочий зазор, заполненный феррожидкостью через полюсные наконечники, которые электрически соединены немагнитным металлическим цилиндром 3, и вал. Амплитуда импульсов напряжения выбирается такой, чтобы феррсжидкость в зазоре пробивалась под действием поданных импульсов. Электрическое соединение полюсных наконечников обеспечивает одинаковые условия пробоя феррожидкости в зазорах под наконечниками. Электрический пробой феррожидкости происходит в том месте, где имеется наименьшая электрическая прочность феррожидкости.Такие ослабленные в электрическом отношении места в феррожидкости возникают в процессе ее работы в уплотнении там, где в феррожидкости ооразуются крупные агрегаты из твердых магнитных частиц. Вследствие электрического разряда в феррожидкости происходит разрушение крупных агрегатных соединений из магнитных частиц на более мелкие частицы, Этот процесс продолжается непрерывно по мере подачи импульсов напряжения на рабочий зазор, заполненный феррожидкостью, в процессе эксплуатации магнитожидкостного уплотнения.Систематическое разрушение крупных агрегатов из магнитных частиц, которые образуются в процессе работы феррожидкости в магнитожидкостном уплотнении, обеспечиваемое импульсными электрическими разрядами, позволяет избежать образования крупных агрегатов в феррожидкости и повысить срок службы магнитожидкостного уплотнения, а также величину удерживаемого перепада давления.Результаты эксперимента показывают, что магнитожидкостные уплотнения, феррожидкость в которых подвергается обработке импульсными электрическими разрядами, обладают значительно большим ресурсом работы и выдерживают больший перепад давления.Формула изобретения1. Магнитожидкостное уплотнение, в корпусе которого установлена магнитная система, состоящая из кольцевого магнита и полюсных наконечников, образуюшая замкнутую полость под феррожидкость, омываюшую вал, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы и удерживаемого перепада давления, оно снабжено стаканом и шайбой из диэлектрического материала, установленных между корпусом и магнитной системой, при этом между полюсными наконечниками установлен металлический цилиндр, а наконечники и вал электрически соединены с генератором импульсных напряжений.2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что металлический цилиндр, соединяюший полюсные наконечники, выполнен из немагнитного материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент США3620584, кл. 308-187, 1972.2. Авторское свидетельство СССР420836, кл. Г 16 1 15/54, 1973.7 б 5579 б 7 г Составитель Ю.хред К. Шуфрич раж 1095 Реда кто Заказ 6 Назаров ВНИИПИ Госудапо делам и 113035, Москва, Ж лиал ППП Патент итета ткрыт я наб ул. П д. 4/5 роектная, 4