Магнитожидкостное уплотнение — SU 1048217 (original) (raw)
) Г 16 ) 15 ОБРЕТ ЕЛЬСТВУ н я: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ Св(56) 1. Авторское свидетельство СССР 857607, кл. Г 16 ) 15/40, 1979.(54)(57) 1 е МАХфНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ вала, содержащее корпус, крышку, заключенный в корпусе кольцевой. .постоянный магнит с примыкающими к . .нему полюсными приставками и полости под защитную жидкость, о т л и - . ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы, повьшениЪ удерживаемого перепада, давлений и снижения потерь на трение, полости под защитную жндкость выполнены в виде кольцевых камер на обращенных к валу поверхностях корпуса и крышки,2. Уплотнений по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что поверхности корпуса и крышки, обращенные к валу, и охватываемая ими поверхность вала выполнены из матерна лов, смачивающихся защитной жидкостью3. Уплотнение по п, 1,. о т л ич а ю щ е е с я тем, что между полостями под защитную и магнитную жидкости образована полость, запол-, енная газом. 340 Изобретение отйосится к уплотнительной технике и может применятьсядля уплотнения вращающихся валов вхимическом и текстильном машиностроении и вакуумной технике.Известно магнитожидкостное уплотнение, содержащее кольцевые постоянные магниты, охваченные полюсными приставками, образующими вместе с валом уплотняющие зазоры, промежутки между которыми заполнены 10защитной жидкостью, не смешивающейся с ферромагнитной жидкостью,которая пропитывает пористые эластичные вставки на концах полюсныхнаконечников 13. 5Недостатки известной конструкцииувеличение потерь на трение эа счетпористых вставок на полюсных наконечниках, снижение напряженностимагнитного поля в зазоре, что ведетк уменьшению удерживаемого перепада давления, а также ограниченныйресурс работы в вакууме из-за испарения носителя магнитной жидкости,что приводит к ее быстрому старению.Кроме того, вакуумные магнитные жидкости обладают значительной вязкостью при сравнительно небольшойконцентрации магнитных частиц, чтообусловливает повышенные моментытрения вакуумных уплотнений при ограниченном удерживаемом перепаде давлений,Цель изобретения - Увеличение ресурса работы, повышение удерживаемогоперепада давлений и снижение потерьна трение.Укаэанная цель достигается тем,что полости под защитную жидкостьвыполнены в виде кольцевых камерна обращенных к валу поверхностяхкорпуса и крышки.Поверхности корпуса и крышки,обращенные и валу, и охватываемаяими поверхность вала выполнены иэматериалов, смачивающихся защитной 45жидкостью,Кроме того., между защитной и магнитной жидкостью образована полость,заполненная газом.На фиг. 1 представлена предлагаемая конструкция уплотнения; нафиг, 2 - узел уплотнения, в которомуплотняемые поверхности выполненыиэ несмачиваемого материала, нафиг, 3 - то же, иэ смачиваемого материала.В корпусе 1 уплотнения помещенкольцевой постоянный магнит 2 и полюсные приставки 3Полость под магнитом .между полюсными приставкамии зазоры между полюсными приставками и валом 4 заполнены магнитной жидкостью 5. На поверхностях корпусаи крышки б корпуса, обращенных квалу, выполнены кольцевые камеры 7,имеющие заправочные отверстия 8 65 с заглушкой 9. Кольцевые камеры заполнены защитной жидкостью. Защитная и магнитная жидкости не соприкасаются и разделены промежуточной полостью 10, заполненной газом.В уплотнении защитная жидкость не смачивает материалы корпуса, крышки корпуса, вала и удерживается в кольцевых камерах за счет сил поверхностного натяжения. При отсутствии приложенного к уплотнению перепада давлений защитная жидкость находится в кольцевых. камерах и изолирует уплотняемую среду от магнитной жидкости. При повышении давления в одной иэ разделяемых уплотнением камер под действием перепада давлений защитная жидкость начинает выдавливаться из кольцевой камеры. Газ, находящийся и полости 10, сжимается, и давление передается на магнитную жидкость. Магнитная жидкость при действии перепада давлений удерживается в зазоре между полюсными приставками, валом и градиентным магнитным полем. Неоднородность магнитного поля создается выполнением кольцевых каналов на поверхности полюсных приставок или вала. Таким образом, приложенный к уплотнению перепад давлений удерживается магнитной жидкостью, а защитная жидкость изолирует ее от уплотняемой среды и предохраняет от преждевременного старения, Защитная жидкость в камере также способна воспринимать перепад давлений, определяемый как р = 2 бЩ, где 5 коэффициент поверхностного натяжения жидкости; б - величина зазора между валом и корпусом.При герметизации вакуума камеры 7 заполняются слабоиспаряемой жидкостью при герметизации химически активных сред в качестве защитной жидкости выбирается жидкость, нейтральная к уплотняемой среде и,магнитной жидкости, исключающая их химическое взаимодействие. Заполнение кольцевых камер слабоиспаряемой жидкостью позволяет снизить момент трения уплотнения и увеличить удерживаемый им перепад давлений путем замены вакуумной магнитной жидкости на обычную жидкость с маловязкой осно" вой и высокой намагниченностью, В случае, если отсутствует эффект несмачивания выбранной защитной жидкостью материала стенок кольцевой камеры и вала, поверхности и крышки 11 корпуса, обращенные к валу, и охватываемая ими поверхность 12 вала изготавливаются иэ материала, несмачиваемого защитной жидкостью. Когда невозможно подобрать для изготовления поверхностей материал, несмачиваемый выбранной защитной жидкостью, их выполняют их хорошо1048217 Составитель А.Бельцовина Техред И.Гайду екторА.ференц дакто 41НИИПИ Го по дела 035, Мос каэ 790 раж 925 Поддарственного комитета ССизобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д е ал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 смачиваемого ею материала. Защитная жидкость в этом случае иэ кольцевой камеры втягивается в зазоры между поверхностями 13 корпуса и вала, крышки корпуса и вала, изолируя магнитную жидкость от уплотняемой средыеПредлагаемая конструкция уплотнения позволяет при герметизации химически активных сред увеличитв ресурс работы уплотнения, при герметизации вакуума уменьшить момент трения уплотнения, увеличить удерживаемый перепад давлений, за менить деФицитные вакуумные магнитные жидкости в уплотнении на обычные более простые по технологии ,изготовления на дешевой основе.