Магнитно-жидкостное уплотнениевращающегося вала

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советскик Социалистических(23)приоритет ВеудврстеевеЫ аиктет СССР в ааааа кзебретеннй в еткритвй(53) УДК 62- -762(088 8) Дата опубликования описания 25 02 81 А. А. Ждановский, В, К. Рахуба, В. Б. Самойлов, В. Е. Фертман и М. А. Леперсон(72) Авторы изобретения Институт тепло- и масаообмена им. А. В. Лыкова АН Белорусской ССРИзобретение относится к уплотнитеаьной технике и может быть использованоВ различных отраслях народного хозяйства для уплотнения вращающихся валов.машин и механизмов при нвличии перепадов давления.Известна конструкция магнитно-жидкостных уплотнений, основу которой составляет кольцевой магнит, По торцам магнита установлены полюсные наконечники,оохватывающие уплотняемый вал с зазором, заполненным ферромагнитной жидкостью. При наличии давления с одной стороны полюсного наконечника ферромагнитная жидкость смещается вдоль вала восевом направлении, но удерживается взазоре магнитной силой, возникающей приотклонении ферромагнитной жидкости отположения равновесия под полюснымнаконечником 1,Недостатком известной конструкцииуплотнения является сплошное заполнениеферромагнитной жидкостью объема междууплотняемыми зазорами. Из самого принцийа действия магнитно-жидкостного уплотнения следует, что максимальное противодействие прилагаемому давлению достигается, когда ферромагнитная жидкость располагается лишь по одну сторону уплот няемого зазора, В случае наличия ферромагнитной жидкости по обе стороны зазора результирующая сила магнитного противо- давления уменьшается и при полной симметрии расположения жидкости относительно зазора стремится к нулю.Известно также, что ресурс магнитно- жидкостного уплотнения определяется, прежде всего, устойчивостью ферромагнитной жидкости. При высоких окружных скоростях уплотняемого вала мощности потерь за счет вязкого трения в ферромагнитной жидкости составляют сотни ватт и вызывают сидьный разогрев ее. В результате испаряется жидкость-носител ь н герметичность уплотнения нарушается.Цель изобретения - повышение удерживаемого перепада цавления и долговечности магнитно-жидкостных уплотнений,806964 эксплуатации происходит испарение жидкости-носителя рабочей ферромагнитной жидкости, ее объем в зазоре уменьшается и в полости с капилляром создается разрежение, что вызывает истечение иэ капилляра некоторого количества подпитывающей ферромагнитной жидкости. Это истечение продолжается до тех пор, пока объем рабочей ферромагнитной жидкости станет равен первоначальному, и давление в капилляре и полости вновь уравняется. Таким образом, процесс осуществляется автоматически,Использование в качестве подпитывающей жидкости слабого раствора рабочей ферромагнитной жидкости (с намагниченностью 1-3 кА/м) обеспечивает ее направленное течение из капилляра в рабочий зазор уплотнения, в то время как замена ее на чистую жидкость-носитель этого не обеспечивает. Таким образом, предлагаемое уплотнение за счет заполнения межполюсных объемов немагнитной жидкостью обеспечивает равномерную нагрузку на каждый уплотняющий зазор и улучшение теплоотвода, а за счет капилляров - автоматическую подпитку рабочих зазоров ферромагнитной жидкостью, тем самым достигаются оптимальные условия работы уплотнения, повышается его долговечность и удерживаемый перепад давлений. Магнитно-жидкостное уплотнение вращающегося вала, состоящее из корпуса с установленным в нем кольцевым магнитом, по торцам которого размещены попюсные наконечники, охватывающие герметизируемый вал с рабочим зазором, заполненным рабочей ферромагнитной жидкостью, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения удерживаемого перепада 1 давления и долговечности, пространство между валом, полюсными наконечниками и магнитом заполнено немвгнитной жидкостью, а к крайним рабочим зазорам подведены капилляры для подачи подпитывающей ферромагнитной жидкости. 4Указанная цель достигается тем, чтообъем между уплотняемыми зазорамизаполняется немвгннтной жидкостью, несмешивающейся с ферромагнитной жидкостью в зазорах, а к крайним зазорам Зподведены капилляры для подачи подпитывающей ферромагнитной жидкости, идентичной по составу с рабочей, но с намагниченностью 1-3 кАlм. Причем подпитывающая жидкость подается в капилляр под 1 Одавлением, равным полусумме давленияв полостях, прилегающих к полости скапилляром.На чертеже изображено уплотнение,общий вид, в разрезе,Уплотнение имеет немагнитный кор-пус 1, в котором установлены постоян/ные магниты 2, но торцам которых размещены полюсные наконечники 3, образующие кольцевые зазоры с валом 4. заполненные рабочей ферромагнитной жидкостью5, Межполюсные объемы заполнены немагнитной жидкостью 6, в к крайним зазорам уплотнения изнутри подведены капилляры 7 для подвода подпитывающейферромагнитной жидкости,Уплотнение работает следующим образом,При создании перепада давлений(РР )ферромагнитная ;жидкость взазорах смещается из первоначальногоположения равновесия, в результате чеговозникает противодействие прилагаемомуперепаду давлений. 3 вполнение межполюсных объемов немвгнитной жидкостью 6позволяет равномерно распределять на-З 5 ф о р м у л а й э о б р е т е н и ягрузку на все уплотняемые зазоры, обеспечивает оптимальные условия для противодействия прилагаемому перепаду давления, улучшает теплоотвод, в также исключает возможность испарения жидкости 40носителя иэ ферромагнитной жидкости во.всех зазорах, за исключением крайних,имеющих контакт с внешней средой; Длявосполнения испаряющейся жидкости-носителя из крайних зазоров служат капил-,ляры 7.Процесс восполнения происходит следующим образом.В первоначальный момент при создании перепада. давлений в каждой иэ межпо Олюсных полостей устанавливается давление,равное полусумме давлений в полостях,прилегающих к данной. Таким, образом, Источники информации,,давления в полости и капилляре равны, и принятые во внимание при экспертизеподпитываюшая ферромагнитная жидкость 5 1,. Авторское свидетельство СССРиз капилляра не.вытекает, В процессе 3 Ф 340814, кл Р 161.5/54 1969,806964 Составитель Ю. КоролевРедактор И Николайчук Техред А. Ач Коррект око 32/56. ВНИИПИ по дел 1 13035, МоТираж 1017 ПодпГосударственного комитета СССРам изобретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д. 4/ н аз Пат жгород, ул. Проектная,илиал