Магнитно-жидкостное уплотнение

Союз Советскнд Соцналист ическиеРеспублик ОП ИКАНИЕизовгетения "81 ЗО 59К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 040477 (21) 2495196/25-08 Р 1)М. КЛ. с присоединением заявки Ио Г 16 3 15/40 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 1503.81(72) Авторы изобретени В.А. Радионов, Н. И. Бакуткин, А.Я. Новиков, О.П.Шубин и Е.Е.Бибик Николаевскийкораблестроити Московский дена Т ьный и сосный дового Красного Зн титут им. адм. С,О авод им. М.И.Калин(54) МАГНИТНО-ЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ повышениости уплот ежн ия. достигается т постоянный кол ен в виде ступ тулки, неподви алу и подвижно мрцеУказанная цел то в уплотнении ой магнит выпол атой магнитной акрепленной на но со Изобретение от носится к маши но- строению, а более конкретно - к уплотнениям вращающихся валов,Известно многорядное магнитное уплотнение вращающегося вала, со- держащее магниты и полюсные наконечники, выполненные с возможностью осуществления ступенчатого изменения магнитной индукции в зазорах, заполненных магнитной жидкостью, от максимальной величины и индукции в середине уплотнения к минимальной - у полюсных наконечников крайних магнитов (.11.Недостатком такого уплотнения является то, что наибольшая сила, противодействующая уплотняемому давлению, определяется только магнитным полем постоянных магнитов, размещенных в середине уплотнения, поэтому данное уплотнение недостаточно надежно и эффективно.Цель изобретения е на-, д ости и эффективн неединенной с магнитным стаканом, внутри которого размещены магнитные диски, между. которыми расположены диамагнитные несмачиваемые проклад ки, в магнитных дисках выполненырадиальные пазы, смещенные относительно пазов смежных дисков, при этом на магнитной втулке образован торцовый лабиринт с примыкающим маг- О нитным диском.На фиг. 1 схематически изображено предлагаемое магнитно-жидкостное уплотнение, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.5 Уплотнение состоит из ступенчатоймагнитной втулки 1, жестко насаженной на вал 2. Магнитная втулка 1 подвижно соединена со стаканом 3, выполненным иэ магнитного материала, О В стакане 3 в чередующеся порядкенабраны магнитные диски 4 и кольцевые диамагнитные прокладки 5. Магнитные диски 4 выполнены с радиальными пазами 6. Внутренняя кольцевая 5 поверхность магнитных дисков выполнена вибронакаткой для создания микрорельефа, Одна из торцовых поверхностей втулки 1 и примыкающая к ией поверхность магнитного диска 4 вы- О,полнены с проточками выступ-впадина, 813059благодаря чему создается торцовый .лабиринт 7, зазор которого .заполнен магнитной жидкостью 8. Магнитная жидкость 8 находится также в зазоре между валом 2, магнитными дисками 4 и диамагнитными прокладками 5 Диамагнитные прокладки 5 выполнены иэ немагнитного материала, несмачиваемо. го магнитной жидкостью 8, Все устройство крепится к корпусу 9 механизма при помощи крышки 10. Магнитные диски 4 и диамагнитные прокладки 5 от проворачивания закреплены при помощи шпонки 11. Полюсный наконечник лабиринта 7 закреплен на торце втулки 1 и выполнен ступенчатой формы для создания концентрации магнитного 15 потока, поэтому на его выступах образуются кольцевые зоны насыщения, обеспечивающие.максимальное взаимодействие магнитного поля с магнитной жидкостью 8. К магниту 1 примыкает ;щ стопорнае кольцо.Работа устройства осуществляется следующим оразом.Магнитная втулка 1, магнитные диски 4, уплотняемый вал 2 и магнитная жидкость 8 создают замкнутую магнитную цепь. Уплотняющая способность обеспечивается за счет торцового лабиринта 7, в зазоре которого находится магнитная жидкость 8, взаимодействующая с магнитным полем, и за М счет взаимодействия магнитной жидкости 8 с магнитными дисками 4. Благодаря выполнению радиальных пазов 6 на каждом диске 4 и установке этих дисков со смещением пазов каждого З 5 диска по отношению пазов последующего диска создается большое количество неупорядочных точечных магнитныхполей, взаимодействующих с магнитной жидкостью, чем обеспечивается плотная 4 О пленка магнитной жидкости, удерживающаяся в зазоре, что способствует устранению непосредственного металлического контакта вала и элементов уплотнения. Этому же способствует установка диамагнитных колец. Приме нение диамагнитных колец позволяет в большей мере улучшить уплотняющую способность эа счет использования эффекта различного направления сил поверхностного натяжения в узких зазорах и капиллярах со смачиваемыми 1 и несмачиваемями поверхностями. Так, магнитные диски 4 выполнены из смачиваемого материала (смачиваемость обеспечивается за счет магнитного взаимодействия), а кольца - из несмачиваемого материала. В результате действия капиллярных сил поверхностного натяжения появляется запирающий участок, удерживающий магнитную жидкость в искривленной торцовой поверхности. При этом смачиваемая часть магнитные диски) выполнены со стороны высокого давления. В итоге магнитная жидкость располагается в зонах с различными условиями смачиваемости, а действующие на их искривленную поверхность капиллярные силы оказываются направленными в одну и ту же сторону и складываются.Максимальный перепад давления увеличивается пропорционально числу пар магнитных дисков и диамагнитных прокладок. Таким образом, обеспечивается надежная и эффективная герметизация.Формула изобретенияМагнитно-жидкостное уплотнение,содержащее постоянные кольцевые магниты, охватывающие вал, и немагнитные втулки, а также магнитный уплотнитель в кольцевом зазоре между валом и кольцевыми магнитами, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности, постоянный кольцевой магнитвыполнен в виде ступенчатой магнитной втулки, неподвижно закрепленнойна валу и подвижно соединенной с магнитным стаканом, внутри которогоразмещены магнитные диски, междукоторыми расположены диамагнитныенесмачиваемые прокладки, в магнитных дисках выполнены радиальные пазы,смещенные относительно пазов смежных дисков, при этом на магнитнойвтулке образован торцовый лабиринтс приьыкающим магнитным диском.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1Авторское свидетельство СССР9340814, кл. Г 16 3 15/54, 05.06.72