PL206227B1

PL206227B1 - Sealing with magnetic fluid

Info

Publication number: PL206227B1
Application number: PL359657A
Authority: PL
Inventors: Włodzimierz Ochoński
Original assignee: Akademia Górniczo Hutnicza Im St Staszicaakademia Górniczo Hutnicza Im St Staszica
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2010-07-30
Also published as: PL359657A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną znajdujące zastosowanie w budowie maszyn i urządzeń przy uszczelnianiu wałów szybkoobrotowych.The subject of the invention is a seal with a magnetic liquid applicable in the construction of machines and devices for sealing high-speed shafts.

Znane z polskiego zgłoszenia patentowego nr 344901 (BUP 02/14) uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla wałów wysokoobrotowych zawierające magnesy trwałe, dwa nabiegunniki w kształcie litery „L”, tuleję z występami uszczelniającymi i ciecz magnetyczną polega na tym, że spolaryzowane osiowo magnesy trwałe są umieszczone w pierścieniu nośnym o przekroju poprzecznym w kształcie litery T, wykonanym z materiału niemagnetycznego, a umocowanym na odsadzeniach nabiegunników, zaś przestrzeń utworzona pomiędzy obudową nabiegunnikami i pierścieniem nośnym stanowi komorę, do której jest doprowadzony czynnik chłodzący.The seal with a magnetic liquid for high-speed shafts, known from Polish patent application No. 344901 (BUP 02/14), containing permanent magnets, two L-shaped pole shoes, a sleeve with sealing lips and a magnetic liquid, consists in the fact that axially polarized permanent magnets are placed in a support ring with a T-shaped cross-section, made of a non-magnetic material, and mounted on the shoulders of the pole shoes, and the space formed between the housing with the pole shoes and the support ring constitutes a chamber to which the coolant is supplied.

Z opisu patentowego WO 8805142 znane jest uszczelnienie z cieczą magnetyczną które zawiera nabiegunnik o przekroju poprzecznym w kształcie litery L, osadzonego nieruchomo w nim magnesu trwałego, spolaryzowanego promieniowo oraz cieczy magnetycznej, znajdującej się w szczelinie pomiędzy ramieniem nabiegunnika a wałem oraz w szczelinie pomiędzy magnesem a wałem.From the patent description WO 8805142 a seal with a magnetic liquid is known, which includes a pole piece with an L-shaped cross-section, a permanent magnet fixed in it, radially polarized, and a magnetic liquid located in the gap between the pole arm and the shaft and in the gap between the magnet and the shaft. shaft.

Uszczelnienie z cieczą magnetyczną według wynalazku składa się ze spolaryzowanego promieniowo magnesu trwałego, dwóch nabiegunników o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L” oraz cieczy magnetycznej, przy czym jeden z nabiegunników osadzony jest nieruchomo w obudowie, a drugi nabiegunnik osadzony jest na obracają cym się wale, natomiast magnes trwał y umieszczony jest z luzem względem ścian wewnątrz pierścieniowej komory utworzonej przez oba nabiegunniki, zaś ciecz magnetyczna wypełnia szczeliny pomiędzy powierzchniami walcowymi i bocznymi magnesu a odpowiednimi wewnę trznymi powierzchniami nabiegunników. Ciecz magnetyczna znajduje się również w szczelinach 5 pomiędzy występami uszczelniającymi jednego nabiegunnika i powierzchnią walcową drugiego nabiegunnika.The magnetic liquid seal according to the invention consists of a radially polarized permanent magnet, two L-shaped pole pieces and a magnetic liquid, one of the pole pieces is immobile in the housing, and the other pole piece is mounted on a rotating shaft while the permanent magnet y is placed with clearance against the walls inside the annular chamber formed by both pole shoes, and the magnetic fluid fills the gaps between the cylindrical and side surfaces of the magnet and the respective inner surfaces of the pole shoes. Magnetic fluid is also present in the gaps 5 between the sealing lugs of one pole piece and the cylindrical surface of the other pole piece.

Zaletą tego rozwiązania jest możliwość uszczelniania wałów o powiększonym biciu promieniowym.The advantage of this solution is the ability to seal shafts with increased radial runout.

Uszczelnienie według wynalazku jest przedstawione w przykładzie wykonania na rysunku w pół przekroju osiowym.The inventive seal is shown in the drawing in half an axial section.

W obudowie 1 osadzony jest nieruchomo nabiegunnik 2 o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”. Drugi nabiegunnik 3, również o przekroju poprzecznym w kształcie litery „L”, osadzony jest na wale 4 Nabiegunniki 2 i 3 na końcach ramion prostopadłych do osi wału 4 mają wykonane występy uszczelniające. Nabiegunniki 2 i 3 tworzą pierścieniową komorę. Wewnątrz powstałej komory umieszczony jest z luzem względem jej ścian magnes trwały 5 spolaryzowany promieniowo. Szczeliny pomiędzy powierzchniami walcowymi magnesu 5 i odpowiednimi powierzchniami walcowymi nabiegunników 2 i 3 oraz szczeliny pomiędzy powierzchniami bocznymi magnesu 5 i wewnętrznymi powierzchniami bocznymi nabiegunników 2 i 3, wypełnione są cieczą magnetyczną 6. Ciecz magnetyczna znajduje się również w szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi jednego nabiegunnika i powierzchnią walcową drugiego nabiegunnika.A pole piece 2 with an L-shaped cross-section is immobile in the housing 1. The second pole piece 3, also with an L-shaped cross-section, is mounted on the shaft 4. The pole pieces 2 and 3 at the ends of the legs perpendicular to the shaft axis 4 have sealing protrusions. Pole pieces 2 and 3 form an annular chamber. A permanent magnet 5, radially polarized, is placed inside the resulting chamber, with play in relation to its walls. The gaps between the cylindrical surfaces of the magnet 5 and the corresponding cylindrical surfaces of the pole pieces 2 and 3, and the gaps between the side surfaces of the magnet 5 and the inner side surfaces of the pole pieces 2 and 3, are filled with a magnetic liquid 6. The magnetic liquid is also present in the gaps δ between the sealing lips of one pole piece and cylindrical surface of the second pole piece.

Dwa zamknięte obwody magnetyczne utworzone są przez magnes 5, nabiegunniki 2 i 3 i ciecz magnetyczną 6.Two closed magnetic circuits are formed by the magnet 5, the pole pieces 2 and 3 and the magnetic fluid 6.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia magnes trwały 5 „pływa” w cieczy magnetycznej 6, znajdującej się w szczelinach pomiędzy magnesem 5 a nabiegunnikami 2 i 3 unoszony w niej siłami pola magnetycznego, zaś ciecz magnetyczna 6 utrzymywana w szczelinach δ pomiędzy występami uszczelniającymi jednego nabiegunnika i walcową powierzchnią drugiego nabiegunnika stanowi bariery uszczelniające, które zapewniają szczelność.In the operating conditions of the seal, the permanent magnet 5 "floats" in the magnetic fluid 6, located in the gaps between the magnet 5 and the pole pieces 2 and 3, lifted in it by the magnetic field forces, while the magnetic fluid 6 is held in the gaps δ between the sealing lips of one pole piece and the cylindrical surface of the second pole piece are sealing barriers that ensure tightness.

Claims

A magnetic liquid seal containing a radially polarized permanent magnet, L-shaped pole pieces and a magnetic liquid, characterized in that one of the pole pieces (2) is immobile in the housing (1), and the other pole piece (3) is mounted is on the rotating shaft (4), while the permanent magnet (5) is placed with a clearance to the walls inside the annular chamber formed by both pole pieces, and the magnetic liquid (6) fills the gaps between the cylindrical and side surfaces of the magnet and the corresponding internal surfaces of the pole pieces and the gaps δ between the sealing lips of one pole piece and the cylindrical surface of the other pole piece