МАГНИТОЖИДКОСТНОЕ УПЛОТНЕНИЕ ВАЛА

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к уплотнительной технике.
Известно магнитожидкостное уплотнение вала ПС 36 (Патент на изобретение РФ №2531482, МПК F16J 15/43, 2014 г.), содержащее магнитную систему, состоящую из обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов и полюсных приставок, поверхности которых выполнены заподлицо с поверхностями магнитов, охватывающую вал и образующую с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу, и на поверхностях вала, напротив магнитов, выполнены канавки, магнитная система выполнена в виде единого блока и закреплена неподвижно через торцевую поверхность на диске, а уплотнение дополнительно снабжено втулкой, которая размещена на валу, охватывает магнитную систему и образует с ней зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к втулке, и на поверхности втулки напротив магнитов выполнены кольцевые канавки.
Недостатком указанного магнитожидкостного уплотнения вала, является большие габаритные показатели изделия из-за необходимости использования постоянных магнитов выступающих в качестве источника магнитного поля.
Известно комбинированное магнитожидкостное уплотнение (Патент на полезную модель №148871, МПК F16J 15/43, 2014 г.), содержащее расположенную в корпусе магнитную систему, охватывающую вал, и магнитную жидкость, содержит втулку из эластомерного материала, установленную в корпусе, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнены кольцевые канавки круглого профиля, во втулке закреплен сепаратор из полимерного материала, форма которого точно соответствует форме внутренней цилиндрической поверхности втулки, магнитная система выполнена в виде колец из магнитоэластомерного материала, установленных в сепараторе в кольцевых канавках.
Недостатком аналога, является сложность изготовления колец из магнитоэластомерного материала, а также наличие сепараторов, которые изнашиваются при высоких частотах вращения и разрушаются при воздействии вибраций.
Известно магнитожидкостное уплотнение (Патент на изобретение №1308803, МПК F16J 15/43, 1987 г.), принятое за прототип, содержащее немагнитный корпус, ряд постоянных кольцевых магнитов обращенных друг к другу одноименными полюсами, полюсные приставки из магнитомягкого материала и магнитную жидкость в рабочих зазорах.
Недостатком прототипа, является требование к высокой точности изготовления деталей, а также большие габаритные размеры из-за наличия постоянных магнитов, недостаточная надежность герметизации.
Технический результат заключается в уменьшении массы и габаритных размеров уплотнения при повышении удерживающей способности.
Технический результат достигается тем, что в магнитожидкостном уплотнении вала, содержащем установленные в корпусе обращенные друг к другу одноименными полюсами кольцевые постоянные магниты, магнитную жидкость в рабочем зазоре, корпус, выполнен из полимерного материала, кольцевые постоянные магниты выполнены толщиной 0,7-1,2 мм из эластомерного магнитного материала и разделены кольцевыми немагнитными проставками, толщиной не менее толщины эластомерных кольцевых постоянных магнитов, причем внутренние кольцевые кромки эластомерных кольцевых постоянных магнитов, обращенные к валу, выступают за внутренние кольцевые кромки кольцевых немагнитных проставок на 2-4 мм.
На чертеже представлена конструкция предлагаемого магнитожидкостного уплотнения.
Магнитожидкостное уплотнение вала содержит корпус 1, выполненный из полимерного материала. В корпусе 1 установлены эластомерные кольцевые постоянные магниты 2 обращенные друг к другу одноименными полюсами и разделенные кольцевыми немагнитными проставками 3. Толщину эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2 выбирают в диапазоне 0,7-1,2 мм, а толщину установленных между ними кольцевых немагнитных проставок 3, выбирают не менее толщины эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2. Внутренние кольцевые кромки эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2 и внутренние кольцевые кромки кольцевых немагнитных проставок 3, обращенные к валу 4 образуют с валом 4 рабочий зазор, в который введена магнитная жидкость 5. Внутренние кольцевые кромки эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2, обращенные к валу 4, выступают за внутренние кольцевые кромки кольцевых немагнитных проставок 3 на 2-4 мм.
Предлагаемое магнитожидкостное уплотнение вала работает следующим образом.
Эластомерные кольцевые постоянные магниты 2 в уплотнении служат источником магнитного поля. Выступающие внутренние кольцевые кромки эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2, обращенных друг к другу одноименными полюсами, образуют зоны, разделенные кольцевыми немагнитными проставоками 3, где магнитное поле имеет максимальную напряженность. Магнитная жидкость 5 притягивается в зоны с максимальной напряженностью поля, охватывает выступающие внутренние кольцевые кромки эластомерных кольцевых постоянных магнитов 2, и образует герметичные кольцевые пробки с повышенным внутренним давлением. Перепад давлений, удерживаемый уплотнением, определяется суммой перепадов всех магнитожидкостных пробок. 2 Выполнение корпуса 1 из полимерного материала и кольцевых постоянных магнитов 3 из эластомерного материала обеспечивает снижение массы магнитожидкостного уплотнения. Выполнение кольцевых постоянных магнитов 3 из эластомерного материала толщиной 0,7-1,2 мм позволяет значительно уменьшить длину уплотнения при повышении удерживающей способности. Экспериментально подтверждено снижение габаритов по длине заявляемого магнитожидкостного уплотнения вала в 3-4 раза при повышении удерживающей способности в 1,5-2 раза по сравнению с прототипом.
Указанные преимущества обеспечивают надежную работу устройства при минимальных габаритах