МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации горизонтально расположенных вращающихся валов, работающих в условиях перепада давления с жидкой уплотняемой средой.
Известно магнитожидкостное уплотнение (Авторское свидетельство SU №1315701, МПК F16J 15/43, 1987 г.), содержащее установленный в корпусе магнитный узел, магнитную жидкость (МЖ) в рабочих зазорах и средство для предотвращения перемешивания магнитной жидкости и уплотняемой среды. При работе с жидкой уплотняемой средой в корпусе уплотнения выполнена кольцевая проточка, покрытая теплоизоляционным материалом, а средство для предотвращения перемешивания выполнено в виде нагревательного элемента, размещенного в упомянутой проточке.
Недостатком указанного магнитожидкостного уплотнения является сложность конструкции, связанная с наличием источника электрической энергии для питания нагревательного элемента и недостаточной надежностью узла в случае прекращения электрического питания.
Известно магнитожидкостное уплотнение преимущественно вертикальных валов (Авторское свидетельство SU №1201600, МПК F16J 15/40, 1985 г.), которое содержит установленные в корпусе постоянный магнит с полюсными приставками, образующими с втулкой, размещенной на валу, уплотняемый зазор и магнитную жидкость. На торцевых поверхностях втулки выполнены кольцевые канавки, а на корпусе - выступы, входящие в канавки с зазором по периметру последней, при этом образованные корпусом и торцом втулки полости заполнены газом.
Недостатком указанного уплотнения является сложность конструкции. Кроме того, данное магнитожидкостное уплотнение может быть использовано для уплотнения жидких сред только для вертикально расположенных вращающихся валов.
Известно магнитожидкостное уплотнение вала (патент на изобретение РФ №2340821, МПК F16J 15/53, 2008 г.), принятое за прототип, содержащее постоянный магнит и полюсные приставки, образующие с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью. На формирующих зазор поверхностях расположены концентраторы магнитного потока в виде зубцов, выступов или образованные сопряженными канавками. Боковые образующие концентраторов магнитного потока выполнены в виде дуг таким образом, что рядом расположенные концентраторы образуют между собой канавку, в аксиальном сечении имеющую форму полукруга радиусом R, с центром, лежащим на противоположной гладкой поверхности или на оси зазора, в случае наличия концентраторов на обеих поверхностях, а на острие концентратора выполнена площадка t, параллельная оси зазора.
Недостатком указанного уплотнения является сложность конструкции. Кроме того, данное магнитожидкостное уплотнение не может быть использовано для уплотнения жидких сред.
Техническим результатом предлагаемого магнитожидкостного уплотнения является повышение надежности.
Технический результат достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении, содержащем магнитную систему, состоящую из постоянного магнита и полюсных приставок, охватывающих вал с зазором, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок выполнены концентраторы магнитного поля в виде зубцов, а магнитная жидкость под каждым зубцом образует кольцевую магнитожидкостную пробку, на внешней цилиндрической поверхности полюсной приставки обращенной к жидкой уплотняемой среде выполнена кольцевая проточка, образующая с корпусом зазор, в котором установлена втулка Г-образного сечения, образующая негерметичную кольцевую полость с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса соединенную с межзубцовой полостью радиальным каналом, выполненным в полюсной приставке между крайним зубцом, обращенным к жидкой уплотняемой среде, и последующим зубцом, при этом все полости заполнены газом.
На рисунке представлено магнитожидкостное уплотнение.
Магнитожидкостное уплотнение содержит магнитную систему, состоящую из постоянного магнита 1 и полюсных приставок 2, установленных в корпусе 3 и охватывающих вал 4. Поверхности полюсных приставок 2 образующие зазор с валом 4 имеют концентраторы магнитного потока, выполненные в виде зубцов 5, а магнитная жидкость 5 под каждым зубцом 5 образует кольцевую магнитожидкостную пробку. На внешней цилиндрической поверхности полюсной приставки 2 обращенной к жидкой уплотняемой среде выполнена кольцевая проточка, образующая с корпусом зазор, в котором установлена втулка 7 Г-образного сечения, образующая негерметичную кольцевую полость 8 с внутренней цилиндрической поверхностью корпуса 3 соединенную с межзубцовой полостью радиальным каналом 9, выполненным в полюсной приставке 2 между крайним зубцом 10, обращенным к жидкой уплотняемой среде, и последующим зубцом, при этом все полости заполнены газом.
Работа магнитожидкостного уплотнения состоит в следующем.
Магнитная жидкость 6 удерживается в зазоре между полюсными приставками 2 и вращающимся валом 4 за счет пондеромоторной силы, образуя кольцевые магнитожидкостные пробки и препятствуя протеканию через уплотнение герметизируемой жидкости. Внешний зубец 10, обращенный к жидкой уплотняемой среде, работает без перепада давления за счет радиального канала, соединяющего негерметичную кольцевую полость 8 с межзубцовой полостью. Наличие газонаполненной полости исключает контакт уплотняемой жидкости с МЖ, расположенной под остальными зубцами. Магнитожидкостные пробки под последующими зубцами удерживают перепад давлений газовых сред, что исключает перемешивание герметизируемой среды с МЖ.
Таким образом, заявляемое техническое решение обеспечивает повышение надежности магнитожидкостного уплотнения при герметизации горизонтально расположенных вращающихся валов, работающих в условиях перепада давления с жидкой уплотняемой средой.