PL197519B1 - Hybrydowe uszczelnienie wału - Google Patents

Abstract

Uszczelnienie hybrydowe wału, złożone z osadzonego na wale ł opatkowego wirnika objętego wnęką obudowy oraz z uszczelnienia ferromagnetycznego zabudowanego wewnątrz pokrywy zamocowanej do obudowy, przy czym uszczelnienie ferromagnetyczne tworzy pierścieniowy magnes trwały, spolaryzowany osiowo i objęty dwoma wielokrawędziowymi nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną, znamienne tym, że wirnik (3) po stronie przeciwnej do łopatek (4) ma tulejowy występ (3a), wprowadzony w wykonane w pokrywie (8) pierścieniowe wytoczenie (8a) a wewnątrz tulejowego występu (3a) osadzone jest uszczelnienie ferromagnetyczne, którego wielokrawędziowe nabiegunniki (6) współpracują z powierzchnią walcową wytoczenia (8a) o mniejszej średnicy.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe uszczelnienie wału, złożone z uszczelnienia odśrodkowego i uszczelnienia ferromagnetycznego, stosowane w budowie maszyn i urządzeń o ruchu obrotowym.

Znane z książki W. Tietze, „Handbuch Dichtungspraxis”, Vulkan-Verlag GmbH, Essen 2000, hybrydowe uszczelnienie wału pokazane na str. 720, rys. 99 złożone jest z uszczelnienia odśrodkowego w postaci wirnika z łopatkami oraz dodatkowego uszczelnienia ferromagnetycznego, zapewniającego szczelność układu zarówno w stanie spoczynku jak i przy obracającym się wale. Łopatkowy wirnik osadzony na wale objęty jest wnęką obudowy, a uszczelnienie ferromagnetyczne osadzone jest w pokrywie przymocowanej do obudowy. Efekt uszczelniający uzyskuje się dzięki sile odśrodkowej działającej na zaporową ciecz roboczą, wywołanej obracającym się wraz z wałem łopatkowym wirnikiem. Przy dużych prędkościach obrotowych wału siła odśrodkowa utrzymuje stały pierścień cieczy zaporowej w przestrzeni wnęki wokół wirnika i tym samym stanowi barierę uszczelniającą.

Znane jest również z opisu patentowego USA nr 4054293 hybrydowe uszczelnienie złożone z uszczelnienia odśrodkowego w postaci łopatkowego wirnika osadzonego na wale oraz dwóch uszczelnień ferromagnetycznych zabudowanych w obudowie i umieszczonych po obu stronach uszczelnienia odśrodkowego. Połączenie uszczelnienia odśrodkowego z uszczelnieniami ferromagnetycznymi umożliwia utrzymanie szczelności układu zarówno przy obracającym się wale jak i w stanie spoczynku.

Istota hybrydowego uszczelnienia wału wg wynalazku polega na tym, że po stronie przeciwnej do łopatek wirnik ma tulejowy występ, wprowadzony w wykonane w pokrywie pierścieniowe wytoczenie. Wewnątrz tulejowego występu osadzone jest uszczelnienie ferromagnetyczne, którego wielokrawędziowe nabiegunniki współpracują z powierzchnią walcową wytoczenia, o mniejszej średnicy.

Uszczelnienie wg wynalazku przedstawione jest opisem przykładowego wykonania, pokazanego na rysunku w półprzekroju osiowym.

Wirnik 3 uszczelnienia osadzony jest na wale 1 poprzez tuleję 3b. Tarcza wirnika 3 objęta jest wnęką obudowy 2, zamkniętą od zewnątrz przez pokrywę 8. Na jednej stronie tarczy wirnika 3 wykonane są łopatki 4, natomiast na stronie drugiej wirnik 3 posiada tulejowy występ 3a wprowadzony w pierścieniowe wytoczenie 8a pokrywy 8. Uszczelnienie ferromagnetyczne zabudowane jest wewnątrz tulejowego występu 3a, a stanowi je spolaryzowany osiowo magnes trwały 5, objęty przez dwa wielokrawędziowe nabiegunniki 6 i ciecz magnetyczna 7. Ciecz magnetyczna 7 znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami nabiegunników 6 a powierzchnią walcową wytoczenia 8a o mniejszej średnicy.

Obwód magnetyczny zamknięty jest przez magnes trwały 5, wielokrawędziowe nabiegunniki 6, ciecz magnetyczną 7 i pokrywę 8. Szczeliny pomiędzy zewnętrzną powierzchnią tulejowego występu 3a a wytoczeniem 8a w pokrywie 8 oraz pomiędzy wewnętrzną cylindryczną powierzchnią pokrywy 8, a zewnętrzną powierzchnią tulei 3b umożliwiają swobodny obrót wirnika 3 wraz z uszczelnieniem ferromagnetycznym względem pokrywy 8.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia efekt uszczelniający uzyskuje się dzięki sile odśrodkowej oddziaływującej na zaporową ciecz roboczą, siłę wywołaną przez obracający się wraz z wałem 1 wirnik 3 z łopatkami 4 oraz przez siły pola magnetycznego utrzymującego ciecz magnetyczną 7 w szczelinach pomiędzy wielokrawędziowymi nabiegunnikami 6 a powierzchnią walcową wytoczenia 8a o mniejszej średnicy.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Uszczelnienie hybrydowe wału, złożone z osadzonego na wale łopatkowego wirnika objętego wnęką obudowy oraz z uszczelnienia ferromagnetycznego zabudowanego wewnątrz pokrywy zamocowanej do obudowy, przy czym uszczelnienie ferromagnetyczne tworzy pierścieniowy magnes trwały, spolaryzowany osiowo i objęty dwoma wielokrawędziowymi nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną, znamienne tym, że wirnik (3) po stronie przeciwnej do łopatek (4) ma tulejowy występ (3a), wprowadzony w wykonane w pokrywie (8) pierścieniowe wytoczenie (8a) a wewnątrz tulejowego występu (3a) osadzone jest uszczelnienie ferromagnetyczne, którego wielokrawędziowe nabiegunniki (6) współpracują z powierzchnią walcową wytoczenia (8a) o mniejszej średnicy.