Магнитожидкостное уплотнение

своз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТпРи 1 ннт сссР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРР 1448151, кл. Г 16 3 15/40, 1987,(57) Изобретение м.б, использованодля герметизации валов, имеющих высокую линейную скорость вращенияс одновременным возвратно-поступательным движением вала вдоль осивращения. Цель изобретения - повышение надежности магнитожидкостногоуплотнения. Диамагнитные втулки (В)12, 13, 14 с перфорацией на цилиндри,801536123 ческой поверхности установлены междуосновными, Кольцевые камеры 11 подхладагент диамагнитных элементов 10размещены между основными полюсными наконечниками 2, 3. Полости, образованные наконечниками, и полости,образованные В 13, 14 с наконечни"ками 2, 3, 4, 5, заполнены магнитной жидкостью. На выступ 8 вала 7 иего торцовую поверхность на поверхности В 12, 13, 14, обращенных квалу 7, нанесено покрытие из антиадгезнонного материала - фтороплас"та или сульфида молибдена. Тепло через отверстия в В 12, 13, 14 передается реэервнои магнитной жидкостии снимается хладагентом в камере 11.При выходе магнитной жидкости изстроя и выбросе ее из зоны уплотнениярезервная жидкость через отверстияв В 12, 13, 14 поступает в рабочийзазор. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.30 Ъа+Ь где а - расстояние между торцовымиповерхностями выступа вала 7;1 - расстояние между наружнымиповерхностями дополнительных полюсных наконечников4,5;Ь - максимальная величина осевого смещения вала 7Между полюсными наконечниками 2, 3 установлены кольцевые диамагнитные элементы 10, образующие с поверхностью полюсных наконечников 2,3 кольцевые камеры 11, сообщаю 50 Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть применено во всех отраслях народного хозяйства для герметизации вращающих 5ся валов, имеющих высокую линейнуюскорость вращения с одновременнымвозвратно-посгупательным движениемвала вдоль оси вращения.Целью изобретения является повышение надежности уплотнения за счетинтенсификации теплоотвода от магнитной жидкости и ее подпитки.На фиг.1 показан общий вид магнитожидкостного уплотнения. в разрезе; на фиг.2 и фиг,3 - схема распре-деления магнитного потока между выс-тупом вала и дополнительным полюснымнаконечником в крайних положенияхсмещения вала. 20Магнитожидкостнае уплотнение солдержит кольцевой магнит 1, основныеполюсные наконечники 2 и 3 с дополнительными полюсными наконечниками4 и 5, размещенными в немагнитном 25корпусе б. Па валу 7 выполнен выступ 8. Торец выступа 8 на валу 7при осевых перемещениях последнегоне выходит за габариты уплотнения,ограниченные наружными поверхнос.тями дополнительных полюсных наконечников 5 и.4, На поверхности по,люсных наконечников 2 и 3, обращенной к выступу 8 вала 7, выполненыкольцевые канавки 9, образующие свыступом вала кольцевые полости А.Причем размер между наружными поверхностями дополнительных полюсных наконечников 4 и 5 больше размера между торцовыми поверхностями 40выступа 8 вала 7 на величину большую или равную величине осевогосмещения вала .7, т.е,щиеся с магистралями подачи и отвода охлаждающей среды. Между полюсными наконечниками 2,3 соосно свалом 7 установлена диамагнитнаявтулка 12 с отверстиями по всейповерхности, образующая вместе скольцевыми диамагнитными элементами 10 и полюсными наконечниками2,3 замкнутую кольцевую камеру Б,служащую для размещения резервноймагнитной жидкости. Между выступом8 и дополнительными полюсными наконечниками 4,5 также соосно с валом 7 установлены диамагнитныевтулки 13, 14 с отверстиями по всейповерхности, образующие с полюсныминаконечниками 4, 5 замкнутые кольцевые камеры В и Г, служащие такжедля размещения резервной магннтнойжидкости. На поверхность выступа 8и его торцовую поверхность, наповерхности диамагнитных втулок12-14, обращенных к выступу 8, нанесено покрытие, обладающее незначительной адгеэией к магнитной жидкости, например фторопласт,. сульфидмолибдена,При больших линейных скоростяхвращения вала, свьппе 10 м/с поддействием внутренних напряжений,возникающих в магнитной жидкости ипри воздействии магнитного поля ицентробежных сил, магнитная жид-,кость вытягивается из зоны макси"мального магнитного поля (рабочегозазора), доходит до тооиов выступа8, и сбрасывается с поверхностивыступа 8 центробежными силами взазор между выступом 8 и диамагнитными втулками 13, 14.Часть магнитной жидкости под действием гидродинамической нагрузкивыбрасывается из зазора между выступом 8 и диамагнитными втулками13, 14 на вал 7, а магнитное поде,между дополнительными полюсными наконечниками 4, 5 и торцовыми поверх"настями выступа 8, отклоняет выбрасываемую магнитную жидкость на полюсные наконечники 4, 5 и под действиеммаксимального магнитйого поля рабочего зазора она вновь попадает в рабочий зазор уплотнения,Находящаяся в зазоре между выступом 8 и полюсными наконечниками 2, 3, диамагнитными втулками 12-14 магнитная жидкость подвергается разогре5 15 ву за счет трения и движется в зазоре, увлекаемая движением вала 7.Покрытие из материала, обладающего незначительной адгезией к магнитной жидкости на поверхностях выступа 8 и втулок 12-4, и отверстия по всей поверхности втулок 12-14 служат для уменьшения разогрева магнитной жидкости и отвода тепла от нее за счет увеличения поверхности трения жидкости по жидкости с одновременной активацией магнитной жидкости путем ее перемешивания при соударении со стенками отверстий в диамагнитных втулках 12-14. При перемешивании магнитная жидкость подвергается кавитации и "мокрому" измельчению, что способствует более эффективному диспергированию магнитной жидкости, в результате чего послед.= няя изменяет свои свойства, смещается ее величина поверхностного натяжения и увеличивается ее окислитель- но-восстановительный потенциал, Магнитная жидкость переходит в состояние, близкое к эмульсии, в которой более эффективно идет процесс эмульгирования, что благоприятствует более равномерному распределению ферромагнитных компонентов жидкости по ее объему. Твердая фаза магнитной жидкости становится более активной, меньше окисляется и не образует не- магнитных окислов, так как сама магнитная жидкость насыщается свободными гидроксильными группами, старение жидкости замедляется.Тепло через отверстия в диамагнитных втулках 12-14 передается резервной магнитной жидкости и снимается охлаждающей средой, находящейся в камере 11. При выходе магнитной жидкости из строя и выбросе 36123 6ее из зоны уплотнения резервная магнитная жидкость через отверстия вдиамагнитных втулках 12-14 поступает в рабочий зазор уплотнения.5 Надежность уплотнения повышается за счет уменьшения разогрева магнитной жидкости от трения, улучшения теплообмена активации магнитной жидкости путем перемешивания, замены отработанной магнитной жидкости на новую. Ф о р м у л а изобретения 1. Магнитожидкостное уплотнениепо авт.св, В 1448151, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 20 повышения надежности уплотнения,оноснабжено диамагнитными втулками сперфорацией на цилиндрической поверхности, установленными между основными, а также основными и допол нительными полюсными наконечниками,и диамагнитными элементами с кольцевыми камерами пад хладагент, размещенными между основными полюсными наконечниками, причем полости,образованные основными полюсныминаконечниками, диамагнитной втулкойи диамагнитными элементами, и полости, образованные диамагнитными втулками с основными и дополнительными 35полюсными наконечниками, заполненымагнитной жидкостью.2. Уплотнение по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что на выступвала и его торцовую поверхность, а 40 также на поверхности диамагнитныхвтулок, обращенные к валу, нанесенопокрытие из антиадгезионного материала - Фторопласта или сульфидамолибдена.,Редактор О.,Спесивых Техред 31.Сердюкова Корректор Т, Мал писно роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 1 О Заказ 96 ВНИИПИ Государс Тираж 5 б 2 . П енного комитетапо изобрет 33035, Москва, Ж, Раушс ниям и открытиям при ГКНТая наб., д. 4/5