Магніторідинний герметизатор

1. Магніторідинний герметизатор, який містить кільцевий постійний магніт з полюсними наконечниками, один із яких виконано у вигляді обичайки з внутрішнім кільцевим виступом і приєднувальним фланцем, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками й охопленим ними ва 43277 кільцевого виступу, причому постійний магніт і другий полюсний наконечник охоплені з зазором внутрішньою бічною поверхнею обичайки. Як посадочний елемент, що відповідає кільцевому посадочному елементу, наявному на корпусі приводу, використано зовнішню бічну поверхню обичайки. На обох полюсних наконечниках концентрично зовнішній бічній поверхні обичайки виконано концентратори магнітного потоку. Порівняльний аналіз даного рішення, із прототипом показує, що пропонований пристрій відрізняється від відомого тим, що: - постійний магніт встановлено на внутрішній торцевій поверхні внутрішнього кільцевого виступу; - постійний магніт і другий полюсний наконечник охоплені з зазором внутрішньою бічною поверхнею обичайки; - як посадочний елемент, що відповідає кільцевому посадочному елементу, наявному на корпусі приводу, використано зовнішню бічну поверхню обичайки; - на обох полюсних наконечниках концентрично зовнішній бічній поверхні обичайки виконано концентратори магнітного потоку. Розміщення постійного магніту на внутрішній торцевій поверхні внутрішнього кільцевого виступу забезпечує зменшення габаритів герметизатора до габаритів полюсного наконечника, який виконано у вигляді обичайки. При цьому розташування приєднувального фланця і внутрішнього кільцевого виступу щодо обичайки і відносно один іншого може бути різноманітним. Розміщення постійного магніту і другого полюсного наконечника з утворенням зазорів між внутрішньою бічною поверхнею обичайки і зовнішніх бічних поверхонь постійного магніту і др угого полюсного наконечника необхідно для запобігання шунтування обичайкою магнітного ланцюга герметизатора. Використання зовнішньої бічної поверхні обичайки як посадочного елементу, що відповідає кільцевому посадочному елементу, наявному на корпусі приводу, забезпечує приєднання герметизатора до корпуса приводу з центрівкою щодо кільцевого посадочного елемента, наявного на корпусі приводу. Забезпечення центрівки герметизатора, і, отже, рівномірності робочого зазору, має для магніторідинних герметизаторів першорядне значення, оскільки величина і стабільність перепаду тисків, що утримується магнітною рідиною, які визначають надійність роботи магніторідинних герметизаторів, дуже чутливі до величини робочого зазору, рівномірність якого важко забезпечити на практиці через неспіввісність вала і полюсних наконечників (див. И.А. Киселев, А.П. Сизов, Т.Б. Сперанская. Влияние эксцентриситета магнитожидкостного уплотнения на пробивное давление. // Материалы 3 Всесоюзной школы-семинара по магнитным жидкостям. – М.: Изд-во МГУ, 1983. - С. 119-121). Виконання на полюсних наконечниках концентрично зовнішній бічній поверхні обичайки концентраторів магнітного потоку забезпечує центрівку полюсних наконечників щодо кільцевого посадочного елемента, наявного на корпусі приводу, що призводить до зменшення ексцентриситету. При цьому величина зменшення ексцентриситету становить 40...50%, що еквівалентно 10 %-ному збільшенню коефіцієнта запасу по тиску, який є одним з показників надійності магніторідинного герметизатора. Таким чином, полюсний наконечник, який виконано у вигляді обичайки з внутрішнім кільцевим виступом і приєднувальним фланцем, виконує функції відсутнього корпуса герметизатора - він є несучим елементом для всієї конструкції, забезпечує приєднання герметизатора до приводу, забезпечує центрівку полюсних наконечників, частково виконує захисні і герметизуючі функції корпуса. Реалізація безкорпусного варіанту виконання герметизатора дозволяє зменшити його масо-габаритні характеристики на величину, характерну для корпусів магніторідинних герметизаторів. Так, наприклад, мінімальне зменшення осьової довжини герметизатора становить 4...10 мм, а зменшення його маси - від 10 до 30%. На фіг. 1 схематично зображено магніторідинний герметизатор для вертикального вала із крайнім верхнім розташуванням внутрішнього кільцевого виступу і проміжним розташуванням приєднувального фланця щодо обичайки, поздовжній розріз; на фіг. 2 - магніторідинний герметизатор із крайнім верхнім розташуванням внутрішнього кільцевого виступу і крайнім верхнім розташуванням приєднувального фланця щодо обичайки, поздовжній розріз; на фіг. 3 - магніторідинний герметизатор із крайнім нижнім розташуванням внутрішнього кільцевого виступу і крайнім верхнім розташуванням приєднувального фланця щодо обичайки, поздовжній розріз. Магніторідинний герметизатор містить кільцевий постійний магніт 1, який може бути монолітним чи складеним, полюсний наконечник 2, полюсний наконечник 3-4-5, який виконано у вигляді обичайки 4 із внутрішнім кільцевим виступом 3 і приєднувальним фланцем 5, і магнітну рідину 6 у робочому зазорі δ між полюсними наконечниками 2, 3 і охопленим ними валом 7. Постійний магніт 1 встановлено на внутрішній торцевій поверхні внутрішнього кільцевого виступ у 3, причому постійний магніт 1 і полюсний наконечник 2 охоплені з зазором внутрішньою бічною поверхнею обичайки 4. Як посадочний елемент, що відповідає кільцевому посадочному елементу 8, наявному на корпусі 9 приводу, використано зовнішню бічну поверхню обичайки 4. На обох полюсних наконечниках 2 і 3 виконано концентричне зовнішній бічній поверхні обичайки 4 концентратори 10 магнітного потоку. Між полюсними наконечниками встановлено немагнітне кільце 11, охоплене постійним магнітом 1. Вільний внутрішній простір пристрою заповнено немагнітним заповнювачем 12. Внутрішня порожнина герметизатора закрита немагнітною кришкою 13, яка жорстко з'єднана немагнітними кріпильними елементами 14 з полюсним наконечником 3. Фланець 5 жорстко з'єднаний кріпильними елементами 15 з корпусом 9 приводу. Пристрій працює таким чином. Магнітний потік, створений постійним магнітом 1, замикається через полюсні наконечники 2, 3 і вал 7, утримуючи магнітну рідину 6 у робочому зазорі δ і забезпечуючи герметизацію вала 7 як у динамічному, так і в зупиночному режимах. Величина і стабільність перепаду тисків, що утримується магнітною рідиною 6, дуже чутливі до величини ро 2 43277 бочого зазору δ, рівномірність якого забезпечується використанням зовнішньої бічної поверхні обичайки 4 як посадочного елемента, що відповідає кільцевому посадочному елементу 8, наявному на корпусі 9 приводу, і виконанням концентраторів 10 магнітного потоку на обох полюсних наконечниках 2 і 3 концентрично зовнішній бічній поверхні обичайки 4. Немагнітне кільце 11, немагнітний заповнювач 12 і немагнітна кришка 13, яка жорстко з'єднана кріпильними елементами 14 з полюсним наконечником 3, захищають постійний магніт 1 і вну трішню порожнину пристрою від впливу зовнішнього середовища чи магнітної рідини 6. Жорстке з'єднання герметизатора з корпусом 9 приводу здійснюється за допомогою приєднувального фланця 5 і кріпильних елементів 15. Використання винаходу дозволяє зменшити масо-габаритні характеристики магніторідинного герметизатора шляхом реалізації безкорпусного варіанту виконання пристрою, а також підвищити надійність роботи герметизатора шляхом забезпечення рівномірності робочого зазору. Фіг. 1 Фіг. 2 3 43277 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4