Магнитожидкостное уплотнение

/40, 1978,УПЛОТНЯ уплотненияость изобрпус, в к"ро ание: для лов. Сущ ходит в к ит часть увеличе асыщениюСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕС КРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(57) Испольэоввращающихся варетения; вал в Изобретение относится к уплотнительной технике и может найти приме" нение для магнитных и немагнитных . вращающихся валов, центробежных насосов, компрессоров.Известно магнитожидкостное уплотнительное устройство (МЖУ) вращающегося вала, зключающее кольцевой пос" тоянный магнит с примыкающими полюс-. ными приставками, на которых выпол". иены выступы, размещенные в полости под постоянным, магнитом и направлен" ные друг к другу (авт. св. к 1283476,кл, Р 16 Ю 15/40, 1983)Между валом и полюсными приставками размещены шайбы с немагнитными прокладками, На наружной поверхности магнитопроводящих шайб выполнены выступы, причем выступы соседних шайб примыкают к конусным выступам полюс. ных приставок раэноимечной полярнос 1820114 А установлен магнитный узел, Уплотняемые зазоры заполнены магнитной жид"костью, Магнитный узел выполнен в виде пакета из установленных вдоль осивала кольцевых постоянных магнитовтолщиной 1-2 мм и охватывающих ихторцовые поверхности двух кольцевыхполюсных приставок толщиной 0,20,3 мм. Между ними установлены разделительные центрирующие элементы изнемагнитного антифрикционного мате"риала. Кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг лругу с образованием зазора между ними и валом впределах 0,2-0,3 мм. 1 з,п.ф-лы, 2 ил. ти, Через вал проход магнит"ного потока, поэтому ние числашайб не приводит к н стали. вала,Недостатком известного устройстваявляется ограничение герметизирующейспособности уплотнения в связи с потерями магнитного потока на рассеивание, технологические сложности изготовления полюсных приставок, шайбдля небольших диаметров МЖУ.Известно также МЖУ вращающегосявала (авт. св. Ю. 1099160,кл, Р 16 д 15/40, 1983), включающеемагниты, полюсные приставки в видепакетов элементов сетчатой структуры, устанавливаемые жестко и герметично на вращающемся валу, Полость,образующаяся между корпусом механизма и набором из магнитов и полюсныхприставок заполняется магнитной жид 182011костью (МЖ) К недостаткам описываемого устройства относится ограничение герметизирующей способностиуплонения из-за невозможности концентрации магнитного потока на полюсных приставках, механического износапакетов элементов сетчатой структурыпри вращении валаР качестве прототипа принято МЖУвращающегося вала (авт, св, Р 811027,кл г 16 .т 15/0, 1 Ч 78), состоящееиз корпуса, уплотняемого вала, вхо"дящего в корпус магнитопровода, концентрически расположенных относительно вала наружного и внутреннегоколец из постоянных магнитов, разделенных между собой цилиндром измагнитомягкого материала, которые,будучи установлены в вире набора ко"лец с разделительной уплотняющей немагнитной прокладкой, вдоль оси валаобразуют при разноименном расположении полюсов постоянных магнитов в ак"сиальном направлении замкнутый маг- ,25нитный поток, обеспечивающего герметизацию при заполнении зазора МЖ привозвратно-поступательном и вращательном движении вала,К недостаткам прототипа следует 3 Оотнести сложность конструкции, свя"занную с необходимостью уплотненияодновременно двух видов движения,специфической областью применения иусловий эксплуатации, Р частностиуплотнение предназначено для небольшихскоростей вращения перемещения вала,имеет значительно чисто герметизиоуемых поверхностей контакта, чтоснижает надежность герметизации, Ус-тановка магнитов разноименной поляр"ности создает в аксиальном направлении практически единый замкнутыймагнитный поток, эффективность которого снижается за счет разделитель"ных Фторопластовых прокладок. В уп"лотнении отсутствуют концентраторымагнитного потока, Набор колец ипрокладок не представляют самостоя"тельного элемента уплотнительногоузла, что исключает регулированиемагнитного потока за счет измененияих количества, фторопластовые прокладки не обеспечивают достаточнойточности центрирования вала, а следо"вательно, величины зазора, что су 1щественно рля удерживаемого перепаЛа давлений, Уплотнение не может бытьиспользовано для немагнитных валов,Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности МЖУ магнитных и немагнитных валов за счет разграничения и максимального использования магнитных потоков последовательно устанавливаемых магнитов и полюсных приставок, их концентрическогорасположения относительно вала благодаря конструкции полюсных приставоки наличию разделительных центрирующих элементов,Поставленная цель достигается тем,что для повышения надежности конструкции представляет собой набор паке"тов элементарных МЖУ,.состоящих изкольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм и р,вух кольцевых полюсных приставок толщиной 0,2-0,3 мм,пакеты отделяются друг от друга разделительными центрирующими элементами, выполненными из немагнитного антифрикционного материала, цля немагнитного вала кромки приставок отгибаются навстречу друг другу так, чтобы зазор между ними и валом находил"ся в пределах 0,2-0,3 мм. Для чего вкорпус механизма жестко и герметичноустанавливается набор пакетов элементарных МЖУ, между которыми размещаются разделительные .элементы (прокладки) из немагнитного антифрикци"онного материала, служащим вместе стем и центрирующими опорами для вала.Пакеты набираются одноименными по"люсами друг к другу, Разделение пакетов немагнитными прокладками позволя"ет максимально уменьшить потери маг"нитного потока на рассеивание, предотвратить перемешивание уплотняемойжидкой среды и магнитной жидкости апроцессе работы МЖУ, а набор пакетовпозволяет компенсировать заданныйперепад давлений,1,. Лля магнитопроводящего валакаждый устанавливаемый пакет состоит из аксиально намагниченного постоянного магнита толщиной 1-2 мм спримыкающими к его концам магнитопроводных полюсных приставок толщиной 0.,2-0,3 мм, что соответствует оптимальным значениям кромок притупления ппинятых проФилей зубьев полюсныхприставок,Кроме того, выбранная толщина приставок обеспечивает прохождение магнитного потока постоянного магнитавыбранных размеров с минимальнымипотерями, пбрэзующаяся полость между2011" 6немагнитных прокладках 6 нулевую напряженность магнитного поля, что позволяет повышать удерживаемый пепепардавления каждого пакета.Антифрикционные разделительныеэлементы 5 центрируют пакеты относительно вала 2 и обеспечивают постоянство рабочих зазоров межру полюсными110 приставками 4 и валом 2. Пакеты элементарных МЖУ набираются в гильзы 3,герметично устанавливаемой в корпус 1и имеющий выточку в срерней части дляпрохора охлаждающей воды, поступающей15 и отводящейся по каналам 9 и 10.Гильза 3 прижимается нажимной крышкой 7с помощью винтов 8При заправке рабочего зазора ИЖзаполняет через трубку 12 внутрен 2 О ний объем заправочного устройства(ЗУ), череа канал 15 поступает в рабочие зазоры между полюсными приставками 4 и валом 2 и антифрикционныепрокладки 5.Магнитная жидкость во внутреннийобъем ЯУ порпрессовывается подпружиненным поршнем 13, При пульсации давления. происходит цастичное выдавлива"ние МЖ в объем ЗУ и происходит перемещение поршня 13, который сжимает пружину 14, При выравнивании давления ИЖ. новь пополняется рабочий зазор засчет перемещения подпружиненногопоршня 13.З 5 По сравнению с прототипом предлагаемое изобретение позволяет:- повысить удерживаемое рабочеедавление при тех же габаритах в 22,5 раза,40 - повысить эксплуатационную надежность работы МЖУ,- снизить трудоемкость изготовления и монтажа в 1,5-2,0 раза;- расширить область использования формула 5 18деталями пакета и валом заполняетсямагнитной жидкостью,2; Для магнитных валов примыкающиек постоянному магниту полюсные приставки отгибаются по внутреннему диа"метру навстречу друг к другу для создания рабочего зазора межру собойи валом в пределах 0,2 - 0,3 мм, который является наиболее оптимальным приработе уплотнения, рабочий зазор заполняется .магнитной жидкостью,Йа Фиг. 1 показана предлагаемаяконструкция уплотнения, на фиг,2 пакеты элементарных МЖУ (а - для маг-,нитного вала, б - рля немагнитного).Иагнитожидкостное уплотнение состоит из корпуса 1, вала 2, запрессованной внутри корпуса 1 гильзы 3 цилиндрической формы из немагнитногоматериала с профильными прорезями.по периметру цилиндрической поверхности. Внутри гильзы 3 установленыпакеты элементарных МЖУ, состоящихиз полюсных приставок 4 постоянныхмагнитов 5. Пакеты отделяются другот друга немагнитными антифрикционными разделительными элементами 6.Набор .пакетов МЖУ жестко и герметично крепятся в корпусе .нажимной крышкой 7 винтами 8, Каналы 9 и 10 вверхней и нижней части корпуса 1 служат для подвода и отвода охлаждающейжиркости,Вал 1 выполнен полым для размещения в нем устройства автоматическойдозировки уплотнения магнитной жидкостью И . Устройство автоматической.дозировки состоит из заправочной; трубки 12, поршня 13 подпружиненногопружиной 14,Магнитная жидкость 11 на пополнение ИЖУ поступает церез канал 15.Кромки полюсных приставок 4 для магнитного вала выполнены прямыми(фиг, 2 а), для немагнитных валовотогнутыми навстречу рруг другу(фиг,2 б).Уплотнение работает следующим об",разом. Магнитный поток постоянногомагнита 5 каждого пакета элементар"ного МЖУ замыкается через полюсныеприставки 4, рабочие зазоры междуприставками 4 и валом 2,. который заполнен жидкостью 11. %Пакеты элементарных МЖУ, набранных одноименными полюсами друг к дру-гу исключает рассеивание. магнитногопотока и спэрает в антифрикционных МЖУ и на немагнитные валы,- снизить затраты на эксплуатационные расходы примерно на 20-303. и э о б р е т е н и я 1, Иагнитожидкостное уплотнение, . содержащее уплотняемый вал, входящий .в корпус, установленный в корпусе магнитный узел и магнитную жидкость в уплотняемых зазорах, о т л и ч аю щ е е с я тем, что магнитный узел ВыполнЕн в вире пакета из установленных вдоль оси Вала кольцевых постоянных магнитов толщиной 1-2 мм иохватывающих их торцевые поверхностидвух кольцевых полюсных приставоктолщиной 0,2-0,3 мм и установленныхмежду ними разлелительных центрирующих элементов,.выполненных из немагнитного антифрикционного материала,2, Уплотнение по п.1, о т л и ц аю щ е е с я тем, что кромки полюсных приставок отогнуты навстречу друг другу с образованием зазора между ними и валом, находящегося в пределах 0,2"0,3 мм,1820114ФигаСоставитель П,ПереведенцевРедактор Т,федотов Техред ММоргентал Корректор И.МилюковаЗаказ 2017 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035) Москва, Я) Рауйская наб д. 4/5аЬ шеПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101