PL230874B1 - Hybrydowe uszczelnienie dla wału w układzie pionowym - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe uszczelnienie dla wału w układzie pionowym, złożone z uszczelnienia labiryntowego oraz uszczelnień z cieczą magnetyczną, przeznaczone dla maszyn i urządzeń o ruchu obrotowym, pracujących w środowisku cieczy lub gazu.

Z opisu patentowego PL210736 znane jest uszczelnienie hybrydowe wału pionowego, w którym kołnierz obudowy i tuleja kołnierzowa osadzona na wale, posiadają występy usytuowane na ich wewnętrznych powierzchniach czołowych, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe, zaś w szczelinie pomiędzy skrajnym, zewnętrznym występem tulei kołnierzowej, a skrajną zewnętrzną wnęką w obudowie oraz w szczelinie pomiędzy skrajnym wewnętrznym występem obudowy, a skrajną wewnętrzną wnęką w tulei kołnierzowej znajduje się ciecz magnetyczna, natomiast magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo jeden w układzie N-S, a drugi w układzie S-N względem osi wału, znajdują się we wnękach wykonanych w kołnierzach obudowy i tulei na ich zewnętrznych powierzchniach czołowych.

Z opisu patentowego PL216857 znane jest też uszczelnienie hybrydowe dla wału pionowego, zawierające obudowę, stopniowaną tuleję kołnierzową, wielokrawędziowe nabiegunniki, magnesy trwałe i ciecz magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że w wytoczeniu tulei kołnierzowej lub obudowy uszczelnienia osadzone są wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi wykonanymi na ich wewnętrznych lub zewnętrznych powierzchniach walcowych, a ponadto we wnękach nabiegunników wykonanych od ich zewnętrznych lub wewnętrznych powierzchni walcowych umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden usytuowany jest w układzie N-S, a drugi w układzie S-N względem osi wału, zaś w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami nabiegunników, a odpowiednią powierzchnią walcową wytoczenia w tulei kołnierzowej lub w obudowie uszczelnienia znajduje się ciecz magnetyczna.

Znane jest także z opisu patentowego PL217813 uszczelnienie hybrydowe dla wału w układzie pionowym, które składa się z dwóch stopniowanych tulejek kołnierzowych, jednej ruchomej osadzonej na wale, drugiej nieruchomej osadzonej w obudowie, przy czym obie tulejki na czołowych powierzchniach kołnierzy mają pierścieniowe występy i wnęki, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe, a w wytoczeniach nieruchomej tulejki, po obu stronach przegrody umieszczone są magnesy trwałe spolaryzowane osiowo oraz przylegające do nich wielokrawędziowe nabiegunniki, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników, a cylindryczną powierzchnią tulejki osadzonej na wale.

Uszczelnienie hybrydowe wału pionowego przedstawione w opisie patentowym PL220187, zawierające dwie stopniowane tulejki kołnierzowe, jedną ruchomą osadzoną na wale, drugą nieruchomą osadzoną w obudowie, przy czym obie tulejki na czołowych powierzchniach kołnierzy mają pierścieniowe występy i wnęki, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe, charakteryzuje się tym, że pomiędzy pierścieniami łożyska tocznego, osadzonego na wale i w obudowie, a tulejkami kołnierzowymi, umieszczone są pierścieniowe magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, przy czym jeden z nich ustawiony biegunem S, a drugi biegunem N względem powierzchni bocznych pierścieni łożyska. Tulejki kołnierzowe wyposażone są w występy uszczelniające wykonane na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej tulejki ruchomej i na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej tulejki nieruchomej, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi tulejek kołnierzowych.

W zgłoszeniu patentowym P-399007 przedstawiono inne rozwiązanie hybrydowego uszczelnienia wału pionowego, które charakteryzuje się tym, że ma przegrodę z występem osadzoną w obudowie i przylegającą do zewnętrznego pierścienia łożyska tocznego, przy czym występ przegrody umieszczony jest z luzem we wnęce tulei kołnierzowej osadzonej na wale, a na zewnętrznej powierzchni walcowej tulei osadzone są nabiegunniki przedzielone magnesem, które opierają się na kołnierzu tulei, przy czym występy uszczelniające nabiegunników skierowane są w stronę gniazda obudowy, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach utworzonych pomiędzy występami nabiegunników, a walcową powierzchnią gniazda obudowy.

Jeszcze inne rozwiązanie hybrydowego uszczelnienia dla wału w układzie pionowym przedstawiono w zgłoszeniu patentowym P-401644, w którym stopniowana tuleja osadzona na wale jest dzielona i składa się z dwóch elementów, z których jeden przylegający do łożyska posiada pierścieniową przegrodę skierowaną w stronę obudowy, a druga stopniowana tuleja osadzona w obudowie posiada pierścieniową przegrodę skierowaną w stronę wału, przy czym tuleja nieruchoma i jeden element tulei ruchomej, wyposażone są w pierścieniowe występy i pierścieniowe wnęki usytuowane na powierzchniach

PL 230 874 Β1 czołowych ich kołnierzy, tworząc uszczelnienie labiryntowe osiowe, a w otworach rozmieszczonych obwodowo, wykonanych w przegrodach tulei, osadzone są walcowe magnesy trwałe. Ponadto po obu stronach przegród umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami nieruchomych nabiegunników, a odpowiednią zewnętrzną powierzchnią cylindryczną elementu stopniowanej tulei kołnierzowej ruchomej oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami nabiegunników ruchomych, a odpowiednią wewnętrzną powierzchnią cylindryczną stopniowanej tulei kołnierzowej nieruchomej.

Hybrydowe uszczelnienie dla wału w układzie pionowym, zawierające pokrywę nieruchomą, pokrywę ruchomą, tulejkę kołnierzową, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną charakteryzuje się według wynalazku tym, że pokrywa nieruchoma osadzona jest w obudowie, pokrywa ruchoma osadzona jest na wale pionowym, przy czym obie pokrywy wyposażone są w pierścieniowe występy i pierścieniowe wnęki, usytuowane na ich powierzchniach czołowych, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe. Pokrywa nieruchoma posiada od strony wału cylindryczne wytoczenia o średnicach wzrastających w kierunku łożyska tocznego. W komorze powstałej pomiędzy pokrywą nieruchomą, łożyskiem, wałem i pokrywą ruchomą, umieszczona jest tulejka kołnierzowa osadzona na wale, wyposażona w kołnierz położony w jej dolnej części. Nabiegunniki przedzielone magnesami, osadzone na walcowej powierzchni tulejki, usytuowane są nad kołnierzem. Na zewnętrznych, walcowych powierzchniach kołnierza tulejki i wielokrawędziowych nabiegunników wykonane są występy uszczelniające. Kołnierz tulejki i wielokrawędziowe nabiegunniki umieszczone są w odpowiednich wytoczeniach pokrywy nieruchomej. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki i nabiegunników, a wewnętrznymi, walcowymi powierzchniami wytoczeń w pokrywie nieruchomej.

Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku w przekroju osiowym.

Uszczelnienie składa się z pokrywy nieruchomej 5 umocowanej w obudowie 2, pokrywy ruchomej 11 i tulejki kołnierzowej 4 osadzonych na wale pionowym 1, magnesów trwałych 6, 8 spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników 7, 9 i cieczy magnetycznej 10. Pokrywy 5,11 wyposażone są w pierścieniowe występy 5a, 11 a oraz pierścieniowe wnęki 5b, 11 b, usytuowane na ich powierzchniach czołowych, tworzące w stanie zmontowanym uszczelnienie labiryntowe osiowe. Ponadto, pokrywa nieruchoma 5 posiada od strony wału 1, cylindryczne wytoczenia o średnicach wzrastających w kierunku łożyska tocznego 3, a w komorze powstałej pomiędzy pokrywą nieruchomą 5, łożyskiem 3, wałem 1 i pokrywą ruchomą 11, umieszczona jest tulejka kołnierzowa 4 osadzona na wale 1, wyposażona w kołnierz, położony w jej dolnej części, a nabiegunniki 7, 9 przedzielone magnesami 6, 8, osadzone na walcowej powierzchni tulejki 4, usytuowane są nad kołnierzem. Na zewnętrznych, walcowych powierzchniach kołnierza tulejki 4 i wielokrawędziowych nabiegunników 7, 9 wykonane są występy uszczelniające, a kołnierz tulejki 4 i wielokrawędziowe nabiegunniki 7, 9 umieszczone są w odpowiednich wytoczeniach pokrywy nieruchomej 5, zaś ciecz magnetyczna 10 znajduje się w pierścieniowych szczelinach δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki 4 i nabiegunników 7, 9, a wewnętrznymi, walcowymi powierzchniami wytoczeń w pokrywie nieruchomej 5. Pierścień sprężysty osadczy 12 mocuje tulejkę kołnierzową 4 i pokrywę ruchomą 11 na wale pionowym 1. Zamknięte obwody magnetyczne Φι i Φ2 utworzone są w tulejkę kołnierzową 4, pokrywę nieruchomą 5, magnesy trwałe 6, 8, wielokrawędziowe nabiegunniki 7, 9 i ciecz magnetyczną 10.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, pierwszy stopień stanowi uszczelnienie labiryntowe osiowe, utworzone przez pierścieniowe występy i pierścieniowe wnęki pokrywy nieruchomej i pokrywy ruchomej, a drugi i trzeci stopień tworzą uszczelnienia z cieczą magnetyczną, która utrzymywana przez siły magnetyczne w odpowiednich szczelinach pierścieniowych, stanowi bariery dla czynnika uszczelnianego, zapewniające odpowiednią szczelność.

Oznaczenia na rysunku:

- wał pionowy,

- obudowa,

- łożysko toczne,

- tulejka kołnierzowa,

- pokrywa nieruchoma, a - pierścieniowy występ, b - pierścieniowa wnęka, ,8 - magnesy trwałe,

PL 230 874 Β1

7, 9 - wielokrawędziowe nabiegunniki,

- ciecz magnetyczna,

- pokrywa ruchoma, a - pierścieniowy występ, b - pierścieniowa wnęka,

- pierścień sprężysty osadczy, δ - szczelina pierścieniowa, Φι, Φ2 - zamknięte obwody magnetyczne.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Hybrydowe uszczelnienie dla wału w układzie pionowym, zawierające pokrywę nieruchomą, pokrywę ruchomą, tulejkę kołnierzową, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że pokrywa nieruchoma (5) osadzona jest w obudowie (2), pokrywa ruchoma (11) osadzona jest na wale pionowym (1), przy czym obie pokrywy (5, 11) wyposażone są w pierścieniowe występy (5a, 11 a) i pierścieniowe wnęki (5b, 11 b), usytuowane na ich powierzchniach czołowych, tworzące uszczelnienie labiryntowe osiowe, zaś pokrywa nieruchoma (5) posiada od strony wału (1) cylindryczne wytoczenia o średnicach wzrastających w kierunku łożyska tocznego (3), a w komorze powstałej pomiędzy pokrywą nieruchomą (5), łożyskiem (3), wałem (1) i pokrywą ruchomą (11), umieszczona jest tulejka kołnierzowa (4) osadzona na wale (1), wyposażona w kołnierz położony w jej dolnej części, a nabiegunniki (7, 9) przedzielone magnesami (6, 8), osadzone na walcowej powierzchni tulejki (4), usytuowane są nad kołnierzem, przy czym na zewnętrznych, walcowych powierzchniach kołnierza tulejki (4) i wielokrawędziowych nabiegunników (7, 9) wykonane są występy uszczelniające, a kołnierz tulejki (4) i wielokrawędziowe nabiegunniki (7, 9) umieszczone są w odpowiednich wytoczeniach pokrywy nieruchomej (5), zaś ciecz magnetyczna (10) znajduje się w pierścieniowych szczelinach (δ), utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki (4) i nabiegunników (7, 9), a wewnętrznymi, walcowymi powierzchniami wytoczeń w pokrywie nieruchomej (5).