Магніторідинний герметизатор

1 Магніторідинний герметизатор, який містить магнітопровідний корпус, кільцевий постійний магніт з полюсними наконечниками, що встановлений на немагнітному валу, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками і магнітопровідним корпусом, який відрізняється тим, що магнітопровідний корпус виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом 2 Герметизатор за п 1, який відрізняється тим, що комірки щільникового заповнювача заповнені немагнітним матеріалом вщерть з внутрішньою поверхнею магнітопровідного корпуса, а як немагнітний матеріал використані антифрикційні матеріали Винахід відноситься до ущільнювальної техніки і може бути використаний для герметизації обертових немагнітних валів Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР №717458, МПК F16J 15/40, 1977), у якого на немагнітному валу встановлено втулку, яку виконано з магнітотвердого матеріалу з кільцевими ділянками різнойменної полярності, що чергуються Для збільшення магнітної індукції в робочому зазорі герметизатор обладнано закріпленою в корпусі втулкою з магнітом'якого матеріалу, яка замикає магнітний ланцюг Проте даному герметизатору притаманні наступні негативні властивості - кільцеподібні герметизуючі щаблі магнітної рідини, які утворюються в робочому зазорі, поступаються комірчастим структурам за перепадом тисків, що утримується, та за надійністю, - магнітотверді матеріали з ділянками різнойменної полярності, що чергуються, поступаються за своїми магнітними параметрами матеріалам з біполярною намагніченістю, - герметизатор має підвищену масу через наявність одночасно корпуса і магнітопровідної втулки Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР №773348, МПК F16J15/40, 1979), у якому магнітна система розташована безпосередню на немагнітному валу, корпус виконано з феромагнітного матеріалу, а на внутрішній поверхні корпуса, зверненій до полюсних наконечників, виконані концентратори магнітного потоку Проте даному герметизатору також притаманні деякі негативні властивості - кільцеподібні герметизуючі щаблі магнітної рідини, які утворюються в робочому зазорі, поступаються комірчастим структурам за перепадом тисків, що утримується та за надійністю, - виконання концентраторів магнітного потоку на звернених до полюсних наконечників поверхнях корпуса збільшує власний момент тертя герметизатора і знижує припустиму швидкість обертання вала, - герметизатор має підвищену масу, обумовлену тим, що корпус виконано з феромагнітного матеріалу, ЩІЛЬНІСТЬ ЯКОГО становить при близно 7,8г/см3 Як прототип обрано магніторідинний герметизатор (пат США №3620584, МПК F16J15/40, 1971), у якому магнітна система розташована на немагнітному валу, корпус виконано з феромагнітного матеріалу, на внутрішній поверхні корпуса, зверненій до полюсних наконечників, виконані концентратори магнітного потоку, а простір між концентраторами цілком заповнено немагнітним матеріалом Проте прототипові також притаманні деякі негативні властивості - кільцеподібні герметизуючі щаблі магнітної рідини, які утворюються в робочому зазорі, поступаються комірчастим структурам за перепадом тисків, що утримується, та за надійністю, - герметизатор має підвищену масу, обумовлену тим, що корпус виконано з феромагнітного 47211 матеріалу, ЩІЛЬНІСТЬ ЯКОГО становить приблизно 7,8г/см В основу винаходу поставлено задачу удосконалення магніторідинного герметизатора, зміна конструкції якого забезпечує зниження маси герметизатора Поставлена задача вирішується тим, що в магніторідинному герметизаторі, який містить магнітопровідний корпус, кільцевий постійний магніт з полюсними наконечниками, що встановлений на немагнітному валу, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками і магнітопровідним корпусом, ВІДПОВІДНО до винаходу магнітопровідний корпус виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом Комірки щільникового заповнювача можуть бути заповнені немагнітним матеріалом вщерть з внутрішньою поверхнею магнітопровідного корпуса, а як немагнітний матеріал використані антифрикційні матеріали Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється, із прототипом показує, що запропонований пристрій відрізняється від відомого тим, що - магнітопровідний корпус виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом, - комірки щільникового заповнювача заповнені немагнітним матеріалом вщерть з внутрішньою поверхнею магнітопровідного корпуса, - як немагнітний матеріал використані антифрикаційні матеріали Виконання магнітопровідного корпуса у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом, забезпечує зниження маса магнітопровідного корпуса в 2 3 рази в порівнянні з прототипом, оскільки як немагнітний матеріал можна використовувати матеріали з ЩІЛЬНІСТЮ 1,5 4г/см3 Крім того, виконання магнітопровідного корпуса у вигляді щільникового заповнювача дозволяє об'єднати в одному пристрої магніторідинний герметизатор і щільникове ущільнення, а також відмовитися від виконання концентраторів магнітного потоку на внутрішній поверхні магнітопровідного корпуса, тому що їхню функцію виконують стінки комірок щільникового заповнювача При цьому цілком чи частково використовуються позитивні властивості щільникових ущільнень Об'єднання властивостей магніторідинного герметизатора і щільникового ущільнення забезпечує підвищення надійності роботи герметизатора, тому що в робочому зазорі утворюються не окремі кільцеподібні магніторідинні щаблі, а сітчаста (комірчаста) структура розподілу магнітної рідини Прорив такої структури носить локальний характер, тому що герметизуюче середовище, яке знаходиться під тиском, порушує тільки одну комірку, що призводить до швидкої локалізації місця прориву і його самозаліковуванню Заповнення комірок щільникових заповнювачів немагнітним матеріалом замість магнітної рідини призводить до зменшення розсіювання магнітного потоку в просторі між стінками комірок у 1,1 3 рази, тому що коефіцієнт розсіювання прямо пропорційний вели чині магнітної проникності У свою чергу, зменшення потоків розсіювання призводить до збільшення перепаду тисків, що утримується При частковому заповненні комірок щільникового заповнювача немагнітним матеріалом частина простору між стінками комірок, що залишилася, заповнена резервною КІЛЬКІСТЮ магнітної рідини, що забезпечує підживлення робочого зазору магнітною рідиною в разі потреби і, таким чином, збільшує надійність і ресурс роботи герметизатора При заповненні комірок щільникового заповнювача немагнітним матеріалом вщерть з внутрішньою поверхнею магнітопровідного корпуса забезпечується згладжування внутрішньої поверхні магнітопровідного корпуса, що значно (у 2 4 рази) зменшує власний момент тертя і підвищує припустиму швидкість обертання вала У цьому випадку застосування антифрикаційних матеріалів як немагнітного матеріалу, що заповнює комірки, забезпечує додаткове зниження власного моменту тертя і підвищення припустимої швидкості обертання вала На фігурі схематично зображено магніторідшний герметизатор, поздовжній розріз Магніторідинний герметизатор містить магштопровідний корпус 1, що виконаний у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом 2, кільцевий постійний магніт 3 з полюсними наконечниками 4, який встановлено на немагнітному валу 5, і магнітну рідину 6 у робочому зазорі 6 між полюсними наконечниками 4 і магнітопровідним корпусом 1 Магніторідинний герметизатор працює таким чином Магнітний потік створюється постійним магнітом 3, що встановлений на немагнітному валу 5, і замикається через полюсні наконечники 4 і магнітопровідний корпус 1, утримуючи магнітну рідину 6 у робочому зазорі 5 і забезпечуючи герметизацію вала 5 як у динамічному, так і в зупиночному режимах роботи Виконання магнітопровідного корпуса 1 у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого цілком чи частково заповнені немагнітним матеріалом 2, забезпечує зниження маси герметизатора Заповнення комірок щільникового заповнювача антифрикаційним немагнітним матеріалом 2 вщерть з внутрішньою поверхнею магнітопровідного корпуса 1 забезпечує згладжування внутрішньої поверхні магнітопровідного корпуса 1, зменшення власного моменту тертя і збільшення припустимої швидкості обертання вала 5 Використання винаходу дозволяє зменшити масу магніторідинного герметизатора в порівнянні з прототипом і іншими відомими пристроями за рахунок виконання магнітопровідного корпуса у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого заповнені немагнітним матеріалом із ЩІЛЬНІСТЮ, що у 2 5 разів менша за ЦІЛЬНІСТЬ феромагнітних матеріалів, які застосовуються для виготовлення магнітопровідних корпусів 47211 Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71