Магніторідинний герметизатор

1. Магніторідинний герметизатор, який містить кільцевий постійний магніт із полюсними наконечниками і магнітною рідиною в робочому зазорі між валом, обхопленим постійним магнітом, і полюсними наконечниками, який відрізняється тим, що один з полюсних наконечників виконано у вигляді приєднувального фланця, у якому виконані прохідні отвори під скріплюючі елементи для жор сткого кріплення герметизатора до корпусу приводу, а на зовнішній торцевій поверхні виконано кільцевий посадковий елемент, відповідний кільцевому посадковому елементу, наявному на корпусі приводу, між полюсними наконечниками і співвісно з ними встановлені внутрішнє і зовнішнє немагнітні кільця, причому внутрішнє кільце обхоплено постійним магнітом, а постійний магніт обхоплений зовнішнім кільцем, полюсні наконечники жорстко з'єднані між собою немагнітними скріплюючими елементами, розташованими між внутрішнім і зовнішнім немагнітними кільцями 2. Магніторідинний герметизатор по п.1, яки"* відрізняється тим, що на обох полюсних наконечниках виконані концентрично, щодо відповідного кільцевого посадкового елемента, концентратори магнітного потоку. Винахід відноситься до ущільнювальної техніки і може бути використаний для герметизації обертових валів машин і устаткування. Відомо про магніторідинний герметизатор (а.с № 1013675 СРСР, МПК F16 J15/40, 1981). який містить кільцеві посадкові елементи (виступи) на зовнішній торцевій поверхні полюсних наконечників, призначені для центрування і фіксації полюсних наконечників щодо підшипника ковзання. Проте даний герметизатор має підвищені масогабаритні характеристики через наявність немагнітного корпусу і додаткового елементу конструкції (підшипника ковзання), необхідного для забезпечення рівномірності робочого зазору. Як прототип обрано магніторідинний герметизатор (а.с. № 1499037 СРСР, МПК F16J15/40, 1987), у якому на зовнішніх торцевих поверхнях полюсних наконечників виконані кільцеві виступи і, прийнаймні, на одному полюсному наконечнику виконані канали. Проте кільцеві виступи, виконані на зовнішніх торцевих поверхнях полюсних наконечників, призначені для утримання магнітної рідини, яка скидається відцентровими силами, і не є посадковими елементами, призначені для центрівки і фіксації герметизатору. Крім того, канали, виконані, принаймні, на одному з полюсних наконечників, призначені для забезпечен ня циркуляції магнітної рідини і не є прохідними отворами під скріплюючі елементи, призначені для жорсткого кріплення герметизатора до корпусу приводу. У основу винаходу поставлено задачу удосконалення магніторідинного герметизатора, зміна конструкції якого забезпечує зменшення масогабаритних характеристик шляхом реалізації безкорпусного варіанту виконання герметизатора і підвищення надійності роботи шляхом забезпечення рівномірності робочого зазору. Поставлена задача вирішується тим, що в магніторідинному герметизаторі, який містить кільцевий постійний магніт із полюсними наконечниками і магнітною рідиною в робочому зазорі між валом, охопленим постійним магнітом, і полюсними наконечниками, відповідно до винаходу один із полюсних наконечників виконано у вигляді приєднуючого фланця, у якому виконані прохідні отвори під скріплюючі елементи для жорсткого кріплення герметизатора до корпусу приводу, а на зовнішній торцевій поверхні виконано кільцевий посадковий елемент, відповідний кільцевому посадковому елементу, наявному на корпусі приводу, між полюсними наконечниками і соосно з ними встановлені внутрішнє і зовнішнє немагнітні кільця, причому внутрішнє кільце охоплено постійним магнітом, CM ю ю о О) 39552 а постійний магніт охоплений ЗОВНІШНІМ кільцем, полюсні наконечники жорстко з'єднані між собою немагнітними скріплюючими елементами, розташованими між внутрішнім і ЗОВНІШНІМ немагнітними КІЛЬЦЯМИ На обох полюсних наконечниках виконані концентрично відповідному кільцевому посадковому елементу концентратори магнітного потоку Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється з прототипом показує що запропонований пристрій відрізняється від відомого тим, що - один з полюсних наконечників виконано у вигляді приєднуючого фланця, - у полюсному наконечнику, виконаному у вигляді приєднуючого фланця, виконані прохідні отвори під скріплюючі елементи для жорсткого кріплення герметизатора до корпусу приводу, - на ЗОВНІШНІЙ торцевій поверхні полюсного наконечника виконаного у вигляді приєднуючого фланця виконано ктьцевий посадковий елемент, ВІДПОВІДНИЙ кільцевому посадковому елементу, наявному на корпусі приводу, - між полюсними наконечниками і соосно з ними встановлені внутрішнє і зовнішнє немагнітні кільця причому внутрішнє кільце охоплено послиним магнітом, а постійний магніт охоплений ЗОВНІШНІМ кільцем, - полюсні наконечники жорстко з'єднані між собою немагнітними скріплюючими елементами, - немагнітні скріплюючі елементи розмнцені між внутрішнім і ЗОВНІШНІМ немагнітними кільцями, - на обох полюсних наконечниках виконані концентрично відповідному кільцевому посадковому елементу концентратори магнітного потоку Виконання одного з полюсних наконечників у вигляді приєднуючого фланця дозволяє реалізувати безкорпусний варіант виконання герметизатора При цьому магніторідинний герметизатор може встановлюватися як на корпус приводу, так і на підшипникову кришку або на підшипниковий фланець які закривають підшипниковий вузол приводу при наявності підшипника Виконання в полюсному наконечнику у вигляді приєднуючого фланця прохідних отворів під скріплюючі елементи дозволяє жорстко фіксувати герметизатор щодо корпусу приводу за всіма ступенями свободи Виконання на ЗОВНІШНІЙ торцевій поверхні полюсного наконечника у вигляді приєднуючого фланця кільцевого посадкового елемента ВІДПОВІДНОГО кільцевому посадковому елементу наявному на корпусі приводу забезпечує приєднання герметизатора до корпусу приводу з центрівкою щодо кільцевого посадкового елементу наявного на корпусі приводу При установці магніторідинного герметизатора на підшипникову кришку або на підшипниковий фланець на них також повинен бути кільцевий посадковий елемент аналогічний по призначенню наявному на корпусі приводу Забезпечення центрівки герметизатора і отже рівномірності робочого зазору має для магніторідинних герметизаторів першорядне значення оскільки величина та стабільність перепаду тисків який утримується магнітною рідиною визначають надійність роботи магніторідинних герметизаторів Ці параметри дуже чутливі до величини робочого зазору рівномірність котрого важко забезпечити на практиці Встановлення між полюсними наконечниками і соосно з ними внутрішнього і зовнішнього немагнітних кілець, причому так, щоб внутрішнє кільце було охоплено постійним магнітом, а постійний магніт був охоплений ЗОВНІШНІМ кільцем, забезпечує захист постійного магніту і внутрішньої порожнини герметизатора від зовнішнього середовища і від магнітної рідини в робочому зазорі Жорстке з'єднання полюсних наконечників між собою необхідно для фіксації положення полюсних наконечників один щодо іншого і щодо корпусу приводу При цьому скріплюючі елементи, які з'єднують полюсні наконечники між собою, повинні бути виконані з немагнітного матеріалу для запобігання замикання по ним магнітного потоку Розміщення немагнітних скріплюючих елементів між ЗОВНІШНІМ і внутрішнім немагнітними кільцями необхідно для посилення механічної МІЦНОСТІ даного з'єднання при зберіганні компактності герметизатору Виконання концентраторів магнітного потоку на обох полюсних наконечниках концентрично відповідному кільцевому посадковому елементу, виконаному на полюсному наконечнику у вигляді приєднуючого фланця, забезпечує центрівку обох полюсних наконечників щодо ВІДПОВІДНОГО кільцевого посадкового елемента, а значить і щодо кільцевого посадкового елемента, наявного на корпусі приводу, що забезпечує рівномірність робочого зазору, і, отже, підвищує надійність роботи герметизатора без застосування додаткових елементів конструкції, які б забезпечували рівномірність робочого зазору. Таким чином, полюсний наконечник виконанний у вигляді приєднуючого фланця, виконує основні функції відсутнього корпусу герметизатора - він є несучим елементом для всієї конструкції, забезпечує приєднання герметизатора до приводу, забезпечує центрівку полюсних наконечників частково виконує захисні функції корпусу Реалізація безкорпусного варіанту виконання герметизатора дозволяє зменшити його масо-габаритні характеристики на величину, характерну для корпусів магніторідинних герметизаторів Так, наприклад, мінімальне зменшення осьової довжини і діаметра герметизатора (без урахування діаметра приєднувального фланця) становить 4 10 мм, а зменшення його маси - від 10 до 30% На фіг 1 схематично зображено магніторідинний герметизатор, подовжній розріз, на фіг 2 - вид А на фіг 1 Магніторідинний герметизатор містить кільцевий постійний магніт 1, який може бути монолітним або складеним полюсні наконечники 2, 3 і магнітну рідину 4 у робочому зазорі 6 МІЖ валом 5, охопленим постійним магнітом 1, і полюсними наконечниками 2 3 Полюсний наконечник 3 виконано у вигляді приєднуючого фланця, у якому виконані прохідні отвори 6 під скріплюючі елементи 7 (на фіг 2 не показані) для жорсткого кріплення герметизатора до корпусу 8 приводу, а на ЗОВНІШНІЙ торцевій поверхні виконано кільцевий посадковий елемент 9, ВІДПОВІДНИЙ посадковому елементу 10, наявному на корпусі 8 приводу Між полюсними наконечниками 2 і 3 та соосно з ними встановлені внутрішнє 11 і зовнішнє 12 немагнітні кільця причому внутрішнє юпьце 11 охоппено постійним магнітом 1, а постійний магніт 1 охоплений ЗОВНІШНІМ кільцем 12 Полюсні наконечники 2 і 3 жорстко з'єднані між собою немагнітними скріплюючими 39552 елементами 13, розташованими між внутрішнім 11 і зовнішнім 12 немагнітними кільцями У випадку застосування монолітного кільцевого постійного магніту 1, у ньому повинні бути виконані прохідні отвори під немагнітні скріплюючі елементи 13 У випадку застосування складеного постійного магніту 1, який складається з окремих призматичних або циліндричних постійних магнітів, немагнітні скріплюючі елементи 13 розміщують між окремими постійними магнітами, які входять до складу скла-' деного постійного магніту 1. Концентратори 14 магнітного потоку на обох полюсних наконечниках 2,3 виконані концентрично щодо відповідного кільцевого посадкового елементу 9. виконаного на полюсному наконечнику З Магніторідинний герметизатор працює таким чином. Магнітний потік, який гторюється постійним магнітом 1, замикається через полюсні наконечники 2, 3 і вал 5, утримуючи магнітну рідину 4 у робочому зазорі 5 і забезпечуючи герметизацію валу 5 як у динамічному, так і в зупиночному режимах. Жорстке кріплення герметизатора до корпусу 8 приводу забезпечується скріплюючими елементами 7, під які в полюсному наконечнику 3 виконані прохідні отвори 6 Рівномірність величини робочого зазору 6 забезпечується виконанням на зовнішній торцевій поверхи» полюсного наконечника З кільцевого посадкового елементу 9, ВІДПОВІДНОГО кільцевому посадковому елементу 10, наявному на корпусі 8 приводу,» виконанням концентраторів 14 магнітного потоку на обох полюсних наконечниках 2,3 концентрично відповідному кільцевому посадковому елементу 9, що забезпечує центрівку обох полюсних наконечників 2, 3 щодо відповідного кільцевого посадкового елементу 9, а значить і щодо кільцевого посадкового елементу 10 Внутрішнє 11 і зовнішнє 12 немагнітні кільця захищають постійний магніт 1 і внутрішню порожнину герметизатора від зовнішнього середовища і від магнітної рідини 4 Жорстке з'єднання між собою полюсних наконечників 2 і 3 забезпечується немагнітними скріплюючими елементами 13 Використання винаходу дозволяє зменшити масо-габаритні характеристики магніторідинного герметизатора шляхом реалізації безкорпусного варіанту виконання герметизатора, а також підвищити надійність роботи герметизатора шляхом забезпечення рівномірності робочого зазору. 5 8 Фіг. 1 39552 Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03