Магніторідинний герметизатор

Магніторідинний герметизатор, який містить кільцевий постійний магніт з полюсними наконечниками, магнітопровідну втулку, яку встановлено на валу, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками й обхопленою ними втулкою, який відрізняється тим, що магнітопровідну втулку виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру, і комірки якого цілком заповнені немагнітним антифрикційним матеріалом Винахід відноситься до ущільнювальної техніки і може бути використаний для герметизації обертових валів машин і устаткування Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР№ 631726, MI~IKF16J15/40, 1976), у якому створення градієнтного магнітного поля в робочому зазорі забезпечується виконанням на валу кільцевих канавок, заповнених діамагнітним матеріалом Проте кільцеподібні герметизуючі щаблі, які утворюються в робочому зазорі, поступаються за перепадом тисків, що утримується, і за надійністю комірчастим структурам Крім того, така конструкція магнітної системи непридатна для немагнітних валів Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР № 717458, МПК F16J15/40, 1977), у якому створення градієнтного магнітного поля в робочому зазорі забезпечується установкою на валу втулки, яку виконано з магнітотвердого матеріалу із кільцевими ділянками різнойменної полярності, що чергуються Для збільшення магнітної індукції в робочому зазорі герметизатор обладнано також втулкою з магнітом'якого матеріалу, яку закріплено в корпусі і яка замикає магнітний ланцюг Проте кільцеподібні герметизуючі щаблі, які утворюються в робочому зазорі, поступаються за перепадом тисків, що утримується, і за надійністю комірчастим структурам затор (пат США № 3620584, МПК F16J15/40, 1971), у якому створення градієнтного магнітного поля забезпечується установкою на валу магнітопровідної втулки і виконанням концентраторів магнітного потоку на звернених до втулки поверхнях полюсних наконечників Проте прототипові притаманні наступні негативні властивості - кільцеподібні герметизуючі щаблі магнітної рідини поступаються за перепадом тисків, що утримується, і за надійністю комірчастим структурам, - виконання концентраторів магнітного потоку на звернених до втулки поверхнях полюсних наконечників збільшує власний момент тертя герметизатора і знижує припустиму швидкість обертання вала В основу винаходу поставлено задачу удосконалення магніторідинного герметизатора, зміна конструкції якого забезпечує підвищення надійності герметизатора і збільшення припустимої швидкості обертання вала Поставлена задача вирішується тим, що в магніторідинному герметизаторі, який містить кільцевий постійний магніт з полюсними наконечниками, магнітопровідну втулку, яку встановлено на валу, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками й обхопленою ними втулкою, ВІДПОВІДНО до винаходу магнітопровідну втулку виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого цілком заповнені немагнітним антифрикційним матеріалом Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, Крім того, магнітотверді матеріали з ділянками різнойменної полярності, що чергуються, поступаються за своїми магнітними параметрами матеріалам з біполярною намагніченістю Як прототип обрано магніторідинний гермети 00 о 00 47808 із прототипом показує, що запропонований пристрій відрізняється від відомого тим, що - магнітопровідну втулку виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру, - комірки щільникового заповнювача цілком заповнені немагнітним антифрикційним матеріалом Виконання магнітопровідної втулки у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру, забезпечує створення періодичного високоградієнтного магнітного поля і комірчастої структури розподілу магнітної рідини в робочому зазорі Це дозволяє відмовитися від виконання концентраторів магнітного потоку на звернених до робочого зазору поверхнях полюсних наконечників чи магнітопровідної втулки, тому що їхню функцію виконують стінки комірок щільникового заповнювача Крім того, комірчаста структура розподілу магнітної рідини в робочому зазорі має переваги в порівнянні з кільцеподібною структурою за перепадом тисків, що утримується, і за надійністю Прорив такої структури має 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 величині магнітної проникності У свою чергу, зменшення потоків розсіювання призводить до збільшення перепаду тисків, що утримується Повне заповнення комірок щільникового заповнювача немагнітним антифрикційним матеріалом забезпечує згладжування зверненої до робочого зазору поверхні магнітопровідної втулки, що значно (у 2 4 рази) зменшує власний момент тертя і підвищує припустиму швидкість обертання вала Запропонована конструкція герметизатора є придатною як для феромагнітних, так і для немагнітних валів, тому що, незважаючи на анізотропію властивостей, магнітопровідна втулка, яку виконано у вигляді щільникового заповнювача, має достатню величину магнітної провідності в осьовому напрямку На малюнку схематично зображено магніторідинний герметизатор, поздовжній розріз Магніторідинний герметизатор містить кільцевий постійний магніт 1 з полюсними наконечниками 2, магнітопровідну втулку 3, яку встановлено на валу 4, і магнітну рідину 5 у робочому зазорі 5 між полюсними наконечниками 2 й обхопленою ними втулкою 3 Магнітопровідну втулку 3 виконано у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру, комірки якого цілком заповнені немагнітним антифрикційним матеріалом 6 Магніторідинний герметизатор працює таким чином Магнітний потік, який створюється постійним магнітом 1, замикається через полюсні наконечники 2, магнітопровідну втулку 3 і вал 4, утримуючи магнітну рідину 5 у робочому зазорі 6 і забезпечуючи герметизацію вала 4 як у динамічному, так і в зупиночному режимах роботи Виконання магнітопровідної втулки 3 у вигляді щільникового заповнювача, який має комірчасту структуру і комірки якого цілком заповнені немагнітним антифрикційним матеріалом 6, забезпечує підвищення надійності роботи магніторідинного герметизатора і збільшення припустимої швидкості обертання вала 4 Використання винаходу дозволяє підвищити надійність роботи магніторідинного герметизатора в порівнянні з прототипом та іншими відомими пристроями за рахунок використання позитивних властивостей щільникового заповнювача, а також збільшити припустиму швидкість обертання вала за рахунок згладжування звернених до робочого зазору поверхонь полюсних наконечників і магнітопровідної втулки і зниження сили тертя шляхом повного заповнення комірок щільникового заповнювача немагнітним антифрикційним матеріалом 47808 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71