PL187576B1 - Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyskowania tocznego wału - Google Patents

Abstract

1. Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyskowania tocznego wałU, zabudowane między dwoma łożyskami tocznymi, posiadające spolaryzowany poosiowo pierścieniowy magnes trwały, połączony nieruchomo z obudową dwa zespoły nabiegunnikowe usytuowane po jego obu stronach, wielokrawędziowo obejmujące z niewielką szczeliną uszczelnianą powierzchnię obrotową, oraz ciecz magnetyczną utrzymywaną w szczelinach siłami pola magnetycznego, znamienne tym, że każdy zespół nabiegunnikowych tworzy: oprawa (3, 4), oraz przemiennie osadzone w niej nabiegunniki (6) i pierścienie ślizgowe (7), przy czym pierścienie ślizgowe (7) wykonane są z materiału niemagnetycznego a uszczelniającą krawędź w każdym nabiegunniku (6) wyznacza stożkowa powierzchnia jego otworu wewnętrznego.

Description

Przedmiotem wynalazku jest wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyskowania tocznego wału, stosowane dla wielkogabarytowych elementów o ruchu obrotowym, zwłaszcza w urządzeniach pracujących w środowisku gazowym lub w warunkach wysokiej próżni.

Znane z amerykańskiego opisu patentowego nr 4 526 380 uszczelnienie wielostopniowe, zobrazowane przykładem wykonania z fig.1, zabudowane jest między dwoma łożyskami tocznymi. Posiada spolaryzowany poosiowo pierścieniowy magnes trwały, połączony nieruchomo z obudową oraz dwa jednolite nabiegunniki usytuowane po obu stronach magnesu. Strefa między nabiegunnikami a uszczelnianą powierzchnią obrotową wału ukształtowana jest wielokrawędziowo. W szczelinach krawędzi uszczelniających znajduje się ciecz magnetyczna, utrzymywana siłami pola magnetycznego.

Rozwiązanie według wynalazku wykorzystuje również jako szczeliwo ciecz magnetyczną, ma układ konstrukcyjny podobny do powyżej opisanego ale zasadniczo wyróżnia się budową wielokrawędziowych nabiegunników. Każdy - z usytuowanych po obu stronach magnesu trwałego - zespołów nabiegunnikowych utworzony jest z: oprawy oraz przemiennie osadzonych w niej nabiegunników i pierścieni ślizgowych. Pierścienie ślizgowe wykonane są z materiału niemagnetycznego a uszczelniającą krawędź w każdym nabiegunniku wyznaczona jest przez stożkową powierzchnię jego otworu wewnętrznego. Rozwiązanie takie cechuje wysoki stopień szczelności wynikający z dużego natężenia pola magnetycznego w płaszczyznach szczelin oraz prosta technologia wykonania wielokrawędziowego profilu.

Rozwinięcie wynalazku istotnie usprawnia montaż. Łożyska toczne i wszystkie elementy uszczelnienia osadzone są na tulei ochronnej, mocowanej na wale. Uszczelnianą powierzchnię obrotową stanowi zewnętrzna powierzchnia tulei ochronnej. Oprawy i tuleja ochronna uszczelnione są przez elastyczne pierścienie „O” odpowiednio: względem obudowy

187 576 i powierzchni wału. Montaż i demontaż polega na nasunięciu lub ściągnięciu z wału całego uszczelnienia wraz z łożyskami.

Korzystnym dla jakości uszczelnienia jest gdy nabiegunniki w każdym zespole nabiegunnikowym skierowane są krawędziami uszczelniającymi w stronę magnesu trwałego a na obu końcach zespołów osadzone są pierścienie ślizgowe.

Uszczelnienie według wynalazku wyjaśnione jest opisem przykładowego wykonania, pokazanego na rysunku w przekroju osiowym.

Wał 1 podparty jest w ściance obudowy dwoma łożyskami tocznymi 10, między którymi zabudowane są elementy uszczelnienia. Łożyska toczne 10 osadzone są pierścieniami wewnętrznymi na podtoczeniach tulei ochronnej 2, która nasunięta jest na wał 1 i uszczelniona względem jego powierzchni dwoma pierścieniami uszczelniającymi 12, typu „O”. Uszczelnienie tworzą: spolaryzowany poosiowo, pierścieniowy magnes trwały 5 oraz dwa jednakowe zespoły nabiegunnikowe, każdy złożony z oprawy 3 lub 4, nabiegunników 6, pierścieni ślizgowych 7, cieczy magnetycznej 8 oraz pierścienia ustalającego 9. Oprawy 3,4 uszczelnione są względem powierzchni otworu obudowy dwoma pierścieniami uszczelniającymi 11, typu „O”. Magnes trwały 5 osadzony jest na podtoczeniach czołowych powierzchni obu opraw 3,4, powierzchnią zewnętrzną nie przylega do obudowy. W gniazdach opraw 3,4 osadzone są zestawy naprzemian ułożonych: nabiegunników 6 i pierścieni ślizgowych 7, każdy zestaw na obu końcach ma pierścień ślizgowy 7. Zestawy dociśnięte są poosiowo do dna gniazda przez pierścień ustalający 9, zamocowany po stronie łożysk tocznych 10. Krawędź uszczelniającą nabiegunnika 6 tworzy krawędź stożkowego otworu wewnętrznego, o średnicy nieco większej od średnicy zewnętrznej tulei ochronnej 2. W obu zespołach nabiegunnikowych nabiegunniki 6 ułożone są krawędzią uszczelniającą w kierunku magnesu trwałego 5.

W wyniku działania sił pola magnetycznego ciecz magnetyczna 8 utrzymywana jest w postaci pierścieni między krawędziami nieruchomych nabiegunników 6 i obracającą się powierzchnią tulei ochronnej 2 - ciekłych pierścieni przesłaniających obwodowe szczeliny. Linie sił pola magnetycznego zwierają bieguny N i S magnesu trwałego 5 przez oprawy 3,4, nabiegunniki 6 i tuleję ochronną 2.

187 576

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Wielostopniowe uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyskowania tocznego wału, zabudowane między dwoma łożyskami tocznymi, posiadające spolaryzowany poosiowo pierścieniowy magnes trwały, połączony nieruchomo z obudową dwa zespoły nabiegunnikowe usytuowane po jego obu stronach, wielokrawędziowo obejmujące z niewielką szczeliną uszczelnianą powierzchnię obrotową, oraz ciecz magnetyczną utrzymywaną w szczelinach siłami pola magnetycznego, znamienne tym, że każdy zespół nabiegunnikowych tworzy: oprawa (3, 4), oraz przemiennie osadzone w niej nabiegunniki (6) i pierścienie ślizgowe (7), przy czym pierścienie ślizgowe (7) wykonane są z materiału niemagnetycznego a uszczelniającą krawędź w każdym nabiegunniku (6) wyznacza stożkowa powierzchnia jego otworu wewnętrznego.
2. 2. Wielostopniowe uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że uszczelnianą powierzchnię obrotową stanowi zewnętrzna powierzchnia osadzonej na wale (1) tulei ochronnej (2), na której zamocowane są łożyska toczne (10), przy czym oprawy (3, 4) i tuleja ochronna (2) uszczelnione są przez elastyczne pierścienie „O” odpowiednio: względem obudowy i powierzchni wału (1).
3. 3. Wielostopniowe uszczelnienie według zastrz. 1, znamienne tym, że w każdym zespole nabiegunniki (6) skierowane są krawędziami uszczelniającymi w stronę magnesu trwałego (5) i na obu końcach osadzone mają pierścienie ślizgowe (7).