Магнитожидкостное уплотнение

Магнитожидкостное уплотнение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

< 765579

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву— (22) Заявлено 31.07.78 (2! ) 2652145/25-08 с присоединением заявки № —— (23) Приоритет— (5I) M К

F 16 J 15 40

Государственный комитет

Опубликовано 23.09.80. Бюллетень Х 35

Дата опубликования описания 27.09.80 (53) УДК 62-762 (088.8) по делам нзооретеннй и открытнй (72) Авторы изобретения

Ä. В. Орлов, Ю. А. Митькин, С. Ю. Зубков н Ю. О. Михалев (т1) Заявитель

Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина (54) МАГНИТО)КИДКО(:ТНОЕ У 11ЛОТНЕН И Е

Изоорстение относится к уплогнительnni технике, в частности к магнитожидкостным уплотнениям, применяемым лля герметизаUnè подвижных элементов, работающих в вакууме, газовых и биологических средах.

Известны различные конструкции магнитожидкостных уплотнений, и Iclonl»E опорный и уплотняюший узлы, причем последний содержит кольцевой постоянный магнит с полюсами, обхватывающими вал. В качестве уплотнителя используется феррожидкость, заполняющая зазоры между валом и nIiлюс ами (1) .

Известно магнитожидкостное уплотнение, принятие (3 качестве прототипа, служащее для разделения сред с различными давлениями, например вакуума и атмосферы. Оно состоит из корпуса, кольцевого магнита, образу1ощего замкнутую полость под магHHTH) жидкость,омывающую вал. С торцов кольцевого ма1нита установлены полюсные наконечники (2).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокий ресурс работы феррожидкости в уплотнении при вращении вала и ограничение величины удерживаемого перепала давления, так как в таких уплотпениях не предусмотрено устройство, препятствующее образованию в феррожидко ти крупных агрегатных соединений из магнитных частиц.

Целью изобретения является увеличение ресурса работы феррожидкости в уплотнении. а также удерживаемого перепада давления.

3то достигается тем. что уплотнение снабжено стаканом и шайоой из диэлектрического материала, установленных между кор10 пусом и магнитной системой, при этом между полюсными накniie«nnha.in установлен металлический цилиндр. а наконечники и вал электрически соединены с генератором импульсных напряжений.

Металлический цилиндр, соединяющий полюсные наконечники. может быть выполнен из немагнитноi о матерна ld.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Магнитожидкосгное уплотнение содержит полюсные наконечники 1 с расположенными HB них кольцевыми канавками 2, заполнеníûìè немагнитным материалом. Полюсные наконечники соединены цилин тром 3 из немагнитного металлического материала.

765579

Формула изобретения

Кольцевой магнит 4 изолирован от корпуса 5 диэлектрическими стаканом 6 и шайбой 7, концентрически обхватывающими вращающийся вал 8, омываемый феррожидкостью 9. Через вывод 10 в полюсные наконечники 1, электрически соединенные немагнитным цилиндром 3, и уплотняемый вал 8 через щеточный контакт 11 подключаются к генератору 12 импульсных напряжений. Если уплотняемый вал будет соединен электрически через подшипники с корпусом, то щеточный контакт можно убрать и присоединить один вывод непосредственно к корпусу.

Кольцевой магнит 4 и полюсные наконечники 1, рабочие зазоры между полюсными наконечниками и валом, заполненные феррожидкостью, а также участок вала 8 между полюсными наконечниками образуют замкнутую магнитную цепь.

Взаимодействие магнитожидкостного кольца с магнитным полем в рабочем зазоре препятствует вытеканию феррожидкости под действием внешнего перепада давления.

В процессе эксплуатации уплотнения в феррожидкости образуются агрегатные соединения из магнитных частиц, что в значительной степени снижает ресурс работы феррожидкости в уплотнении. В предлагаемом магнитожидкостном уплотнении для разрушения таких агрегатов используются электрические импульсы напряжения, получаемые от генератора импульсных напряжений и вызывающие пробой феррожидкости в рабочем зазоре.

Импульсы напряжения подаются с ГИНа на рабочий зазор, заполненный феррожидкостью через полюсные наконечники, которые электрически соединены немагнитным металлическим цилиндром 3, и вал. Амплитуда импульсов напряжения выбирается такой, чтобы феррсжидкость в зазоре пробивалась под действием -.юданных импульсов. Электрическое соединение полюсных наконечников обеспечивае- одинаковые условия пробоя феррожидко ти в зазорах под наконечниками. Электрический пробой феррожидкости происходит в том месте, где имеется наименьшая электрическая прочность феррожидкости.

Такие ослабленные в электрическом отношении места B феррожидкости возникают в процессе ее работы в уплотнении тамп где в феррожидкости образуются крупные агрегаты из твердых магнитных частиц.

Вследствие электрического разряда в ферроM

ЭО

46

4$ жидкости происходит разрушение крупных агрегатных соединений из магнитных частиц на более мелкие частицы. Этот процесс продолжается непрерывно по мере подачи импульсов напряжения на рабочий зазор, заполненный феррожидкостью, в процессе эксплуатации магнитожидкостного уплотнения.

Систематическое разрушение крупных агрегатов из магнитных частиц, которые образуются в процессе работы феррожидкости в магнитожидкостном уплотнении, обеспечиваемое импульсными электрическими разрядами, позволяет избежать образования крупных агрегатов в феррожидкости и повысить срок службы магнитожидкостного уплотнения, а также величину удерживаемого перепада давления.

Результаты эксперимента показывают, что магнитожидкостные уплотнения, феррожидкость в которых подвергается обработке импульсными электрическими разрядами, обладают значительно большим ресурсом работы и выдерживают больший перепад давления.

1. Магнитожидкостное уплотнение, в корпусе которого установлена магнитная система, состоящая из кольцевого магнита и полюсных наконечников, образующая замкнутую полость под феррожидкость, омывающую вал, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работы и удерживаемого перепада давления, оно снабжено стаканом и шайбой из диэлектрического материала, установленных между корпусом и магнитной системой, при этом между полюсными наконечниками установлен металлический цилиндр, а наконечники и вал электрически соединены с генератором импульсных напряжений.

2. Уплотнение по п. 1, отличающееся тем, что металлический цилиндр, соединяющий полюсные наконечники, выполнен из немагнитного материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3620584, кл. 308-187, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 420836, кл. F 16 1 15/54, 1973.

7б5579

Ф 5 б 7

Составитель Ю. Королев

Редактор Л. Народная Техред К. Шуфрич Корректор Г. Назарова

Заказ 6481/36 Тираж 1095 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4