МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА ДЛЯ СРЕД С МАГНИТНЫМИ ВКЛЮЧЕНИЯМИ

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов химического оборудования со средами, содержащими магнитные включения.
Известно магнитожидкостное уплотнение вала для сред с магнитным включениями (МЖУ), принятое за прототип, в котором средство защиты может быть выполнено в виде охватывающего вал немагнитного диска, закрепленного на полюсной приставке и заходящего в радиальный паз вала или в виде немагнитного диска, закрепленного на валу и заходящего в радиальный паз полюсной приставки. В обоих случаях немагнитный диск может быть выполнен в форме Г-образного сечения, выступ которого, в первом случае, заходит в аксиальный паз вала или втулки вала, а во втором случае в аксиальный паз полюсной приставки (RU 2006109873/06, Кл. F16J15/00).
Недостатком данной конструкции является возможность попадания магнитных включений в рабочий зазор МЖУ, что обусловлено используемым средством защиты, которое выполнено из немагнитопроводного диска заходящего в паз вала или полюсной приставки.
Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности извлечения магнитных включений. Это достигается за счет того, что средством защиты является магнитопроводная втулка с зубцом, обращенным к валу и образующим с ним зазор, а одна из полюсных приставок имеет выступ, причем на
обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях выступа магнитопроводной втулки и полюсной приставки выполнена резьба.
На рисунке 1 представлено устройство МЖУ для сред с магнитными включениями. МЖУ состоит из кольцевой магнитной системы, включающей в себя постоянный магнит 1, намагниченный в осевом направлении, к торцевым поверхностям которого примыкают полюсные приставки 2 и 3, образующие рабочий зазор δ с вращающимся валом 4, который заполнен магнитной жидкостью 5.
Для исключения попадания в рабочий зазор δ магнитных включений со стороны герметизируемой среды предусмотрено средство защиты в виде магнитопроводной втулки 6 с зубцом, обращенным к валу и образующим с ним зазор Δ. Величина этого зазора может отличаться от величины рабочего зазора δ. На обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях полюсной приставки 3 и магнитопроводной втулки 6 выполнена резьба.
В МЖУ могут применяться постоянные магниты в форме колец, намагниченные в осевом направлении, или наборные магниты, например, в форме пластин.
Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.
δ
Рабочий магнитный поток Ф замыкается по пути: постоянный магнит 1, полюсная приставка 3, рабочий зазор δ, вал 4, рабочий зазор δ, полюсная приставка 2, постоянный магнит 1 и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость 5 взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочем зазоре δ пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды.
Особенность предлагаемой конструкции МЖУ состоит в том, что в нем предусмотрено средство защиты в виде магнитопроводной втулки 6 с зубцом, обращенным к валу и образующим с ним зазор Δ.
Δ
Магнитный поток Ф проходит по пути: постоянный магнит 1, полюсная приставка 3, магнитопроводная втулка 6, зазор Δ, вал 4, рабочий зазор δ, полюсная приставка 2, постоянный магнит 1.
Магнитные включения, попадая в зазор Δ, удерживаются в нем пондеромоторной силой, что исключает их попадание в рабочий зазор δ и контакт с магнитной жидкостью.
Δ
Δ
Величина магнитного потока Ф, а значит и пондеромоторной силы может регулироваться за счет изменения величины зазора α, что достигается за счет выполнения резьбы на обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях магнитопроводной втулки 6 и выступа полюсной приставки 3. При увеличении зазора α возрастает сопротивление для прохождения магнитного потока Ф, что приводит к уменьшению величины пондеромоторной силы.
При наполнении зазора Δ магнитными включениями производится демонтаж магнитопроводной втулки 6 путем ее вращения по резьбе. После очистки зазора Δ от магнитных включений, магнитопроводная втулка 6 устанавливается на прежнее место. МЖУ готово к эксплуатации.
Такая конструкция позволяет повысить надежность работы МЖУ при герметизации сред, содержащих магнитные включения.
Предлагаемую конструкцию целесообразно использовать для герметизации валов химических реакторов, к которым предъявляются жесткие требования по герметичности.