Торцовое уплотнение

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 Г 16 1 15/40,15/34 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ .ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,Кравцов иА,И.Богдорское свидетельст389, кл, Е 163 15/34РЦОВОЕ УПЛОТНЕ анов во СС , 198 4 Т я вращаюскоростяхбразивныходвижное Изобрете ной технике и уплотнения в ких угловых ссти в сред количество аб ние относится к уплотнительможет быть использовано для ращающихся валов.при высокоростях вращения, в частноах, содержащих большое разивных частиц,ение наде(57) Использование: для уплотненищихся валов при высоких угловыхв средах с большим количеством ачастиц. Сущность изобретения; и Цель изобретения - повыв. жности торцового уплотнения,Изобретение поясняется чертежами, где на фиг, 1 изображен продольный разрез торцового уплотнения; на фиг. 2 - узел 1 на фиг.1.Уплотнение содержит корпус 1, в котором установлено неподвижное кольцо трения 2, выполненное иэ двух магнитопроводов 3,4, разделенных немагнитной вставкой 5; и постоянного магнита 6. Подвижное (вращающееся) кольцо трения 7 установлено на валу 8 через вторичное, например, резиновое уп-" лотнительное кольцо 9, Подвижное кольцо 7 и неподвижное 2 изготовлены из магнитоО 175 б 707 А 1" кольцо тренияустановлено в неподвйжном.Постоянный магнит с магнитопроводами установлен на неподвижном кольце и взаимодействует с магнитоактивной порошкообразной смазкой в зонетрения. Кольца трения установлены одий относительно другого с зазором, определяемйм "иэ соотйошения: д И - 250, где д - зазор между подвижным и . неподвижным кольцами:; О - диаметр зерен магнитоактивной смазки, Твердость материала конец больше твердости магнитоактивной смазки, 1 э,п.ф-лы, 2 ил,мягкого материала, что создает максимальную напряженность магнитного поля в зазоре д, где находится сухая магнитоактивная порошкообраэная смазка 10, обладающая герметиэирующими и смазывающими свойствами. Периодическая подпитка смазки 10 осуществляется через канал 11. Для использования магнитоактивных смазок различной зернистости с соблюдением заданного соотношения д /О250, где д - зазор между подвижным 7 инеподвижным 2 кольцами трения, а О - диаметр зерен магнитоактивной смазки, предусмотрено перемещение неподвижного кольца 2 в осевом направлении с помощью втулки 12 со стопорным винтом 13, На неподвижном кольце 2 выполнены специальные радиальные канавки трапециевидного профиля, которые позволяют соответствующим образом распределить смазку 10 в зазорах между кольцами 2 и 7,Торцовое уплотнение работает следующим образом.При вращении подвижного (вращающеося) кольца 7 за счетзамыкания через него и неподвижное кольцо 2 магнитного потока Ф создается градиент напряженности магнитногополя дгад Н, который кольцами трения, формйрует характерные слои магнитоактивной смазки 10 с неоднородной плотностью (блатодаря радиальным канавкам трапециевидного профиля). Магнйтйая сила Р 4 взаимодействия двух ферромагнитных тел равна;Р =й Хфднгде,й - мэтнитная постоянная,у - магнитйая восприимчивость объема фер ромагнетика.Максимальная напряженность"магнитного поля Нмахимеетместо при минимальном 3 азоре между кольцами 2 и 7 иперемещаетмагнитоактивную смазку 10 в "зону минимального"зазора, обеспечивая в них максимальнуюплотность порошка смазки, Кромеэтно,- сюда- женаправлены центробежные силы Гц, действующие на смазку 10 привращении вала 8 иподвижного (вращающегося) кольца 2. Вместе с тем, с противоположной стороны на смазку 10 оказывает давление среды Рг, т,е,уплотняег ее и-создает статическбе заклинивание, В зоне входа в зазор д прочность сцепления смазки с поверхностью выступа (зуба) магнитопровода 3,4 возрастает;что увеличивает магнитную силу Рм и давление вйутрйсмазки 10, что значительно улучшает герметичйость уплотнения. При вращениивала 8 в зоне выхода из минимальногозазора к тангенциальнойсоставляющей магнитной силы Ем добавляется центробежная сила Гц и эффект заклиниванияусиливается,особенно при высоких угловых скоростях вращения вала, т,к. центробежная силагде в - масса смазки объемом бЧ;в - угловая скорость объема дЧ придвижении по траектерии;В - радиус траектории,находится в квадратичной зависимости от в,Действующие в минимальном (рабочем)зазоре на смазку силы центробежная Рц и магнитная силы с"одной стороны, давление среды Рг - с противоположной, сжимают смазку, находящуюся в зазоре д, и компактируют ее до такой степени, что смазка становится непроницаемой для уплотняемой среды (слабопроницаемой для газов), создавая статическое заклинивание.При этом уплотнение обеспечиваетсравнйтельно низкие значения козффици ента трения и допускает перекосы подвижного 2 и неподвижного 7 колец. При вращении вала 8 увеличивается центробежная сила Гц, причем, по квадратическойзависимости от скорости вращения, тем 10 самым увеличивается суммарное давлениена смазку, создавая эффект динамического заклинйвания,Работа уплотнения характеризуется пе, репадом удерживаемого давления ЛР 15где Р 1- давление после уплотнения;Рг - давление среды до уплотнения;20и - количеСтво стуиеней.Сила расклийивания 1-й ступени торцового уплотнения,.Гр =ЛРБ+Гц+ Гм,25где Я 1 = 2 тд; д - площадь; на которую действует перепад давления ЛРьг - радиус Й,Если уплотнение имеет и ступеней, то 30 суммирование сил расклинивания осуществляют следующим образОм:Рр) щ ЬР)Ь + Рц+ Ри,35Зная силу расклинивания Рр = Грьрассчитйвают допустимый перепад давления ЬР торцового уплотнения,Таким образом, повышение надежности торцового уплотнения достигается за счет реализации эффекта динамического заклинивания путем оптимального выбора 45 .соотношения д/О что делает допустимымперекосы подвижного и неподвижного колец и попадание абразивных частиц в смазку (в рабочий зазор).Формула иобретения1. Торцовое уплотнение. содержащее.: постоянный магнит с магнитопроводами,установленный на последнем и взаимодействующий с магнитоактивной порошкообразной смазкой в зоне трения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с цепью повышения надежности уплотнения, кольца трения установлены одно относительно другого с зазором, определяемым из соотношения; д /Оф,где д- зазор между подвижным и неподвижным кольцами трения; 0 - диаметр зерен магнитоактивнойсмазки,2, Торцовое уплотнение по п,1;о т л и. ч а ющ е е с я тем, что твердость материала подвиж ного и неподвижного колец трейия большетвердости частиц магнитоэктивной смазки.1756707 дактор Т р Р Корректор И;Шмако ГКНТ ССС Производствен ательский комбинат "Патент", г. Ужгоро арина, 10 аказ 3080 ВНИИПИ Го оставитель А.Бельцоваех ед М,Мо гентал Тиражрственного комитета по изобрет 113035, Москва, Ж, Раушс Подписноеям и открытиям