Магніторідинний герметизатор

1 Магніторідинний герметизатор, який містить приєднувальний фланець, полюсні наконечники, що обхоплені магнітною системою, немагнітні кільцеві елементи, що чергуються з полюсними наконечниками і герметично з'єднані з ними, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками й обхопленим ними валом, який відрізняється тим, що магнітну систему виконано у вигляді окремого вузла, рухливого в осьовому напрямку щодо полюсних наконечників 2 Герметизатор за п 1, який відрізняється тим, що рухливий вузол виконано у вигляді кільцевих магнітів і магнітопровідних кільцевих втулок, що чергуються 3 Герметизатор за п 2, який відрізняється тим, що кільцеві магніти виконані з декількох постійних магнітів, рівномірно розташованих в отворах немагнітної обойми, причому на внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок і немагнітних обойм виконано гвинтову різь, а на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників і немагнітних кільцевих елементів виконано відповідну гвинтову різь Винахід відноситься до ущільнювальної техніки і може бути використаний для герметизації обертових валів машин і устаткування Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР № 773350, МПК F16J15/40, 1979), який містить аксіально-намагнічену магнітну систему, а регулювання магнітної індукції в робочому зазорі забезпечується за допомогою рухливого в осьовому напрямку щодо постійних магнітів полюсного наконечника, зв'язаного з нерухомим полюсним наконечником пружним герметичним елементом Проте даний герметизатор складно здійснити на практиці, він має збільшену довжину шляху основного магнітного потоку, крім того, дана схема регулювання магнітної індукції непридатна для радіально-намагнічених магнітних систем Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР № 1168759, МПК F16J15/40, 1984), який містить аксіально-намагнічену магнітну систему, обхоплену шунтуючим и магнітопроводом, рухливим у радіальному напрямку, що забезпечує регулювання магнітної індукції в робочому зазорі Проте наявність шунтуючого магнітопровода складної геометричної форми вимагає високої точності його підгонки до сполучних елементів магнітної системи і значного механічного зусилля для його зміщення в радіальному напрямку Відомо про магніторідинний герметизатор (а с СРСР № 1537941, МПК F16J15/40, 1988), який містить аксіально-намагнічену магнітну систему, обхоплену шунтуючим и магнітопроводом, рухливим в осьовому напрямку, що забезпечує регулювання магнітної індукції в робочому зазорі Проте наявність шунтуючого магнітопровода складної геометричної форми вимагає високої точності його підгонки до сполучних елементів магнітної системи, а наявність немагнітної втулки між полюсними наконечниками і шунтуючим магнітопроводом не дозволяє цілком зашунтувати основний магнітний потік, крім того, дана схема регулювання магнітної індукції непридатна для радіально-намагнічених магнітних систем Як прототип обрано магніторідинний герметизатор (а с СРСР № 1213515, МПК F16J15/40, 1983), який містить приєднувальний фланець, полюсні наконечники, що обхоплені радіально-намагніченими кільцевими постійними магнітами, і немагнітні кільцеві елементи, що чергуються з полюсними наконечниками і герметично з'єднані з ними Внутрішні полюси постійних магнітів примикають до полюсних наконечників, а ЗОВНІШНІ ПОЛЮСИ з'єд нані між собою за допомогою магнітопровідних елементів Проте прототип має недостатню надійність в умовах чергування динамічних і тривалих СО 00 47834 зупиночних режимів експлуатації, яка обумовлена неможливістю регулювання магнітної індукції в робочому зазорі В основу винаходу поставлено задачу удосконалення магніторідинного герметизатора, зміна конструкції якого забезпечує регулювання магнітної індукції в робочому зазорі і підвищення за рахунок цього надійності експлуатації в умовах чергування динамічних і тривалих зупиночних режимів Поставлена задача вирішується тим, що в магніторідинному герметизаторі, який містить приєднувальний фланець, полюсні наконечники, що обхоплені магнітною системою, немагнітні кільцеві елементи, що чергуються з полюсними наконечниками і герметично з'єднані з ними, і магнітну рідину в робочому зазорі між полюсними наконечниками й обхопленим ними валом, ВІДПОВІДНО ДО винаходу магнітну систему виконано у вигляді окремого вузла, рухливого в осьовому напрямку щодо полюсних наконечників Рухливий вузол виконано у вигляді кільцевих магнітів і магнітопровідних кільцевих втулок, що чергуються Кільцеві магніти виконані з декількох постійних магнітів, рівномірно розташованих в отворах немагнітної обойми, причому на внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок і немагнітних обойм виконано гвинтову різь, а на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників і немагнітних кільцевих елементів виконано відповідну гвинтову різь Порівняльний аналіз рішення, яке заявляється, із прототипом показує, що запропонований пристрій відрізняється від відомого тим, що - магнітну систему виконано у вигляді окремого вузла, рухливого в осьовому напрямку щодо полюсних наконечників, - рухливий вузол виконано у вигляді кільцевих магнітів і магнітопровідних кільцевих втулок, що чергуються, - кільцеві магніти виконані з декількох постійних магнітів, рівномірно розташованих в отворах немагнітної обойми, причому на внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок і немагнітних обойм виконано гвинтову різь, а на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників і немагнітних кільцевих елементів виконано відповідну гвинтову різь Виконання магнітної системи у вигляді окремого вузла, рухливого в осьовому напрямку щодо полюсних наконечників, забезпечує регулювання магнітної індукції в робочому зазорі шляхом зміщення магнітної системи щодо полюсних наконечників Виконання рухливого вузла у вигляді кільцевих магнітів і магнітопровідних кільцевих втулок, що чергуються, дозволяє реалізувати найбільш просте компонування магнітної системи, яке забезпечує регулювання магнітної індукції шляхом зміни площі перекриття магнітопровідних кільцевих втулок і полюсних наконечників Виконання кільцевих магнітів з декількох постійних магнітів, рівномірно розташованих в отворах немагнітної обойми, забезпечує можливість нарізки суцільної гвинтової різьби на внутрішній бічній поверхні рухливого вузла, складеної з внутрішніх бічних поверхонь магнітопровідних кільцевих втулок і внутрішніх бічних поверхонь немагнітних обойм Виконання гвинтової різі на внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок і немагнітних обойм, а також відповідної гвинтової різі на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників і немагнітних кільцевих елементів забезпечує можливість одночасного зміщення магнітної системи в осьовому і кутовому напрямках щодо полюсних наконечників При цьому забезпечується плавність регулювання магнітної індукції і зниження величини необхідного для зміщення механічного зусилля У динамічному режимі встановлюють максимальну величину перекриття магнітопровідних кільцевих втулок і полюсних наконечників У цьому випадку магнітна індукція і градієнт напруженості магнітного поля в робочому зазорі мають максимальні значення При тривалому зупиночному режимі поступово відбувається розшарування магнітної рідини під дією великого градієнта напруженості магнітного поля, що досягає в магніторідинних герметизаторах величини приблизно 109А/м2 Для запобігання цього процесу в період зупинки величину перекриття магнітопровідних кільцевих втулок і полюсних наконечників зменшують У цьому випадку зменшуються значення магнітної індукції і градієнта напруженості магнітного поля в робочому зазорі Пропорційно зменшенню градієнта напруженості магнітного поля збільшується термін, за яким відбувається розшарування магнітної рідини У результаті швидкість розшарування стає несуттєвої для багатьох практичних застосувань магніторідинного герметизатора, і, таким чином, підвищується його надійність при чергуванні динамічних і тривалих зупиночних режимів експлуатації На фіг 1 схематично зображено магніторідинний герметизатор при максимальному перекритті магнітопровідних кільцевих втулок і полюсних наконечників, поздовжній розріз, на фіг 2 - магніторідинний герметизатор при частковому перекритті магнітопровідних кільцевих втулок і полюсних наконечників, поздовжній розріз Магніторідинний герметизатор містить приєднувальний фланець 1, полюсні наконечники 2, які герметично з'єднані і чергуються з немагнітними кільцевими елементами 3 і обхоплені магнітною системою 4-5-6, і магнітну рідину 7 у робочому зазорі 5 між полюсними наконечниками 2 і обхопленим ними валом 8 Магнітну систему 4-5-6 виконано у вигляді окремого вузла, рухливого в осьовому і кутовому напрямках щодо полюсних наконечників 2 Рухливий вузол 4-5-6 містить кільцеві магніти, кожний з яких складається з декількох постійних магнітів 4, рівномірно встановлених в отворах немагнітної обойми 5, і магнітопровідні кільцеві втулки 6, що чергуються з постійними магнітами 4 На внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок 6 і немагнітних обойм 5 виконано суцільну гвинтову різь, а на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників 2 і немагнітних кільцевих елементів 3 виконано відповідну гвинтову різь 47834 Магніторідинний герметизатор працює таким чином Магнітний потік створюється постійними магнітами 4 і замикається через магнітопровідні кільцеві втулки 6, полюсні наконечники 2 і вал 8, утримуючи магнітну рідину 7 у робочому зазорі 8 і забезпечуючи герметизацію вала 8 як у динамічному, так і в зупиночному режимах роботи Регулювання магнітної індукції в робочому зазорі 8 здійснюється шляхом осьового зміщення магнітної системи 4-5-6 щодо полюсних наконечників 2, При максимальному перекритті магнітопровідних кільцевих втулок 6 і полюсних наконечників 2 магнітна індукція і градієнт напруженості магнітного поля в робочому зазорі 8 мають максимальні значення (див фіг1) При тривалому зупиночному режимі роботи площу перекриття зменшують (див фіг 2), у результаті чого зменшуються магнітна індукція і градієнт напруженості магнітного поля Пропорційно зменшенню градієнта напруженості магнітного поля збільшується термін, за яким відбува ється розшарування магнітної рідини 7 У результаті швидкість розшарування стає несуттєвої для багатьох практичних застосувань магніторідинного герметизатора, і, таким чином, підвищується його надійність при чергуванні динамічних і тривалих зупиночних режимів експлуатації Плавність регулювання магнітної індукції забезпечується виконанням суцільної гвинтової різьби на внутрішніх бічних поверхнях магнітопровідних кільцевих втулок 6 і немагнітних обойм 5, а на ЗОВНІШНІХ бічних поверхнях полюсних наконечників 2 і немагнітних кільцевих елементів 3 - відповідної гвинтової різьби Приєднання магніторідинного герметизатора до корпуса привода здійснюється за допомогою приєднувального фланця 1 Використання винаходу дозволяє підвищити надійність магніторідинного герметизатора в порівнянні з прототипом і іншими відомими пристроями в умовах чергування динамічних і тривалих зупиночних режимів роботи за рахунок регулювання магнітної індукції в робочому зазорі ФІГ. 1 47834 Фіг. 2 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