МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов вакуумного, химического и биологического оборудования, например для герметизации валов химических реакторов, к которым предъявляются жесткие требования по герметичности.
Известно вакуумное уплотнение вала с магнитной жидкостью (МЖУ), принятое за прототип, в корпусе которого установлен кольцевой постоянный магнит, образующий замкнутую полость под магнитную жидкость при этом с торцов кольцевого постоянного магнита установлены полюсные приставки (Авторское свидетельство СССР N420836, Кл. МПК F16J 15/54, 1974 г.).
Недостатком данной конструкции является отсутствие возможности изменения параметров магнитного поля в рабочем зазоре МЖУ за счет замены постоянного магнита с другими энергетическими характеристиками без демонтажа МЖУ и его разборки, т.к. полюсные приставки установлены по обе стороны торцевых поверхностей постоянного магнита. Кроме того, для герметизации валов мешалок агрессивных сред необходимо полностью исключить контакт постоянного магнита с герметизируемой средой, что может быть достигнуто только за счет его нахождения с внешней от герметизируемой среды стороне.
Техническим результатом предлагаемого устройства является расширение эксплуатационных возможностей МЖУ, за счет установки постоянных магнитов без демонтажа и разборки уплотнения, а также более эффективная защита постоянного магнита от контакта с герметизируемой средой.
Технический результат достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение содержит магнитный узел, состоящий из кольцевого постоянного магнита и двух полюсных приставок, концентрически охватывающих вал, одна из полюсных приставок является внешней и выполнена составной, а вторая внутренней и находится в объеме, образованном внешней полюсной приставкой, при этом между обращенными друг к другу торцевыми поверхностями одной из частей внешней полюсной приставки и внутренней полюсной приставкой установлен кольцевой постоянный магнит, а между цилиндрическими поверхностями внешней и внутренней полюсных приставок установлена немагнитопроводная втулка, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу выполнены зубцы, магнитная жидкость находится в зазоре между полюсными приставками и валом.
1
2
1
2
На чертеже представлено устройство МЖУ, которое состоит из магнитного узла, включающего в себя постоянный магнит 1 и две полюсные приставки, концентрически охватывающие вал 4, на внутренних цилиндрических поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу выполнены зубцы. Одна из полюсных приставок является внешней и выполнена составной, причем первая часть внешней полюсной приставки 2 примыкает к торцевой поверхности постоянного магнита 1, а вторая часть внешней полюсной приставки 3, образует рабочий зазор δ с валом 4. Внутренняя полюсная приставка 5, примыкает к торцевой поверхности постоянного магнита 1 и образует рабочий зазор δ с валом 4. Между полюсными приставками находится немагнитопроводная втулка 6. Рабочие зазоры δ, и δ заполнены магнитной жидкостью 7.
Постоянный магнит 1 выполнен в форме кольца, может быть цельным и намагниченным в осевом направлении, или наборным, например, из магнитных пластин.
Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.
δ
1
2
1
2
Рабочий магнитный поток Ф замыкается по пути: постоянный магнит 1, первая часть внешней полюсной приставки 2, вторая часть внешней полюсной приставки 3, рабочий зазор δ, вал 4, рабочий зазор δ, внутренняя полюсная приставка 5, постоянный магнит 1 и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость 7 взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочих зазорах δ и δ пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды.
1
2
Особенность предлагаемой конструкции МЖУ состоит в том, что внешняя полюсная приставка выполнена составной. Первая часть внешней полюсной приставки 2, расположенная с внешней стороны герметизируемой среды и примыкающая к торцевой поверхности постоянного магнита 1, является съемной. Это обеспечивает возможность быстрой замены постоянного магнита без демонтажа МЖУ. Это позволяет регулировать эксплуатационные характеристики МЖУ за счет изменения параметров магнитного поля в рабочих зазорах δ и δ, то есть применяя магниты с разными энергетическими характеристиками, тем самым, подбирать наиболее рациональный режим работы. Кроме этого, такая конструкция МЖУ позволяет полностью исключить контакт постоянных магнитов с герметизируемой средой, что особенно важно при герметизации агрессивных сред.
Таким образом, применение предлагаемого технического решения обеспечивает более эффективную защиту постоянного магнита от контакта с герметизируемой средой и расширяет эксплуатационные возможности МЖУ.