PL223980B1 - Przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym stosowany w urządzeniach gazowych niskociśnieniowych oraz w technice wysokiej próżni.

Znane z opisu patentowego PL 159631 B1 uszczelnienie ferromagnetyczne wału zawiera dwa pierścieniowe magnesy trwałe umieszczone w komorze dławnicowej, każdy między dwoma nabiegunnikami z wielokrawędziowymi występami na ich powierzchniach walcowych, jednym nabiegunnikiem wewnętrznym i drugim zewnętrznym. Szczeliny osiowe po stronie wielokrawędziowych występów, na wolnych końcach nabiegunników są wypełnione cieczą ferromagnetyczną. Nabiegunniki wewnętrzne są pierścieniami połączonymi z odpowiednimi tulejami, zewnętrzną osadzoną w komorze dławnico wej i wewnętrzną osadzoną na osi uszczelnianego wału, zaś nabiegunniki zewnętrzne są pierścieniami, z których jeden jest osadzony w tulei zewnętrznej, a drugi na tulei wewnętrznej.

Znany jest także z polskiego opisu patentowego PL 203336 B1 próżniowy przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym, zawierający dwie tuleje kołnierzowe wraz z wielokrawędziowymi nabiegunnikami, co najmniej dwa magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, umieszczone w komorze dławnicowej, każdy pomiędzy dwoma nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną. Na tulei osadzonej w obudowie i na tulei osadzonej na wale wykonane są występy uszczelniające, przy czym każda tuleja wraz z nabiegunnikami stanowi oddzielną całość, zaś magnesy umieszczone są w pie rścieniowych wnękach, wykonanych w każdej tulei pomiędzy nabiegunnikami. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi jednej tulei, a walcową powierzchnią drugiej tulei.

Ponadto z polskiego opisu patentowego PL 206630 B1 znany jest przepust wału z uszczelnieniem cieczą magnetyczną, który w komorze dławnicowej, pomiędzy dwoma łożyskami tocznymi, ma osadzoną na wale tuleję z występami uszczelniającymi, wykonanymi na jej zewnętrznej powierzchni walcowej, a druga tuleja osadzona w obudowie ma występy uszczelniające wykonane na jej wewnętrznej powierzchni walcowej. Tuleje namagnesowane są w ten sposób, że kolejne występy każdej tulei stanowią bieguny różnoimienne lub jednoimienne i usytuowane są wobec siebie tak, że występ uszczelniający jednej tulei i odpowiadający mu występ drugiej tulei mają różnoimienne bieguny N i S, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi obu tulei.

Z polskiego zgłoszenia patentowego nr P. 392764 A1 znany jest również wysokoobrotowy przepust wału z wielostopniowym uszczelnieniem z cieczą magnetyczną, w którym tulejka umocowana w obudowie ma kołnierz skierowany w stronę wału, natomiast tulejka osadzona na wale ma kołnierz skierowany w stronę obudowy. Na zewnętrznej powierzchni walcowej tulejki umocowanej w obudowie wykonany jest obwodowy rowek śrubowy, zaś w przestrzeni powstałej pomiędzy tulejkami umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki, przedzielone magnesami trwałymi, umocowane w nieruchomej tulejce i skierowane występami uszczelniającymi w stronę wału lub na ruchomej tulejce z występami uszczelniającymi skierowanymi w stronę obudowy. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a odpowiednimi powierzchniami cylindrycznymi tulejek kołnierzowych.

Istota przepustu według wynalazku złożonego z dwóch tulei kołnierzowych, dwóch pierścieni nośnych, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy ferromagnetycznej polega na tym, że tuleja kołnierzowa nieruchoma osadzona w obudowie ma kołnierz skierowany w stronę wału, a tuleja kołnierzowa ruchoma osadzona na wale ma kołnierz skierowany w stronę obudowy, zaś pomiędzy obu kołnierzami występuje luz. W komorach powstałych pomiędzy tulejami i ich kołnierzami, z jednej strony do kołnierza tulei kołnierzowej nieruchomej przylega pierścień nośny nieruchomy, w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, a w wytoczeniach tego pierścienia umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome, zaś z drugiej strony do kołnierza tulei kołnierzowej ruchomej przylega pierścień nośny ruchomy, w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, a w wytoczeniach tego pierścienia umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome. Ciecz ferromagnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników ruchomych, a wewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej nieruchomej oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników nieruchomych, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej ruchomej.

PL 223 980 B1

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym.

W obudowie 2 pomiędzy łożyskami tocznymi 3, na których osadzony jest wał 1, umocowana jest tuleja kołnierzowa nieruchoma 4, której kołnierz 4a skierowany jest w stronę wału 1 i tuleja kołnierzowa ruchoma 5 osadzona na wale, której kołnierz 5a skierowany jest w stronę obudowy 2, przy czym pomiędzy kołnierzami 4a i 5a występuje luz. W komorach powstałych pomiędzy tulejami kołnierzowymi 4 i 5 i ich kołnierzami 4a i 5a, z jednej strony do kołnierza 4a tulei kołnierzowej nieruchomej 4 przylega pierścień nośny nieruchomy 9. W nim osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo 10, a w jego wytoczeniach umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome, zaś z drugiej strony do kołnierza 5a tulei kołnierzowej ruchomej 5 przylega pierścień nośny ruchomy 6, w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo 7, a w jego wytoczeniach umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome 8. Ciecz ferromagnetyczna 12 znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych 8, a odpowiednią wewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej nieruchomej 4 oraz pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników nieruchomych 11, a odpowiednią zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej ruchomej 5. Jeden zamknięty obwód magnetyczny Φ·ι utworzony jest przez tuleję kołnierzową nieruchomą 4, walcowe magnesy trwałe 7, wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome 8 i ciecz ferromagnetyczną 12. Drugi zamknięty obwód magnetyczny Φ₂ tworzą tuleja kołnierzowa ruchoma 5, walcowe magnesy trwałe 10, wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome 11 i ciecz ferromagnetyczna 12. Nakrętka 13 umocowana w obudowie 2 ustala położenie łożysk tocznych 3 i uszczelnienia ferromagnetycznego oraz zamyka przepust od strony atmosfery.

W warunkach eksploatacji przepustu według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego na ciecz ferromagnetyczną 12, utrzymywana jest ona w małych szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami wielokrawędziowych nabiegunników 8 i 11, a odpowiednimi powierzchniami walcowymi tulejek kołnierzowych 4 i 5, tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego.

„Przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym”

Wykaz oznaczeń na rysunku

- wał obrotowy

- obudowa

- łożysko toczne

- tuleja kołnierzowa nieruchoma

4a - kołnierz tulei 4

- tuleja kołnierzowa ruchoma

5a - kołnierz tulei 5

- pierścień nośny ruchomy

- walcowy magnes trwały

- wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy

- pierścień nośny nieruchomy

- walcowy magnes trwały

- wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy

- ciecz ferromagnetyczna

- nakrętka

Claims (1)

1. Przepust wału obrotowego z uszczelnieniem ferromagnetycznym, złożony z dwóch tulei kołnierzowych, dwóch pierścieni nośnych, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy ferromagnetycznej, znamienny tym, że tuleja kołnierzowa nieruchoma (4) osadzona w obudowie (2) ma kołnierz (4a) skierowany w stronę wału (1), a tuleja kołnierzowa ruchoma (5) osadzona na wale (1) ma kołnierz (5a) skierowany w stronę obudowy (2), zaś pomiędzy obu kołnierzami (4a i 5a) występuje luz, a w komorach powstałych pomiędzy tulejami kołnierzowymi ruchomą (4) i nieruchomą (5) i ich kołnierzami (4a i 5a), z jednej strony do kołnierza (4a) tulei kołnierzowej nieruchomej (4) przylega pierścień nośny nieruchomy (9), w którym osadzone są walcowe

   PL 223 980 B1 magnesy trwałe spolaryzowane osiowo (10), a w wytoczeniach tego pierścienia (9) umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki nieruchome (11), zaś z drugiej strony do kołnierza (5a) tulei kołnierzowej ruchomej (5) przylega pierścień nośny ruchomy (6), w którym osadzone są walcowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo (7), a w wytoczeniach tego pierścienia (6) umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki ruchome (8), przy czym ciecz ferromagnetyczna (12) znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych (8), a wewnętrzną powierzchnią walcową tulei nieruchomej (4) oraz w szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowych nabiegunników nieruchomych (11), a zewnętrzną powierzchnią walcową tulei kołnierzowej ruchomej (5).