PL231369B1 - Łożysko ślizgowe oporowe smarowane cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest łożysko ślizgowe oporowe smarowane cieczą magnetyczną mające zastosowanie, zwłaszcza do budowy przyrządów i urządzeń precyzyjnych pracujących przy wysokich obrotach i niewielkich obciążeniach wałków.

Z opisu patentowego US4526484 znane jest łożysko ślizgowe oporowe smarowane cieczą magnetyczną złożone z obudowy, w której umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany osiowo, wałek, nabiegunnik i ciecz magnetyczna, znajdująca się w szczelinach pomiędzy gniazdem w obudowie a powierzchnią walcową i czołową wałka. Magnes trwały, nabiegunnik oraz ciecz magnetyczna umieszczona w szczelinie pomiędzy magnesem trwałym i nabiegunnikiem a powierzchnią wałka stanowi uszczelnienie ferromagnetyczne, które zapewnia szczelność łożyska.

Z polskiego opisu patentowego PL 197807 znane jest wzdłużne łożyskowanie wałka, smarowane cieczą magnetyczną, w którym panewka porowata ustalona jest współosiowo w obudowie za pośrednictwem pierścieniowego magnesu trwałego, spolaryzowanego promieniowo i obejmującego panewkę w strefie bliskiej powierzchni czołowej otworu i gniazda panewki. Panewka w kierunku wzdłużnym oparta jest o dno obudowy poprzez usytuowany w niej współosiowo walcowy magnes trwały, spolaryzowany poosiowo. W szczelinie pomiędzy panewką a czopem znajduje się ciecz magnetyczna o właściwościach smarnych, utrzymywana siłami pola magnetycznego.

Z polskiego opisu patentowego PL 200302 znane jest także łożysko oporowe smarowane cieczą magnetyczną, zaopatrzone w wałek zakończony tarczą oporową, nad którą usytuowany jest co najmniej jeden magnes trwały spolaryzowany promieniowo osadzony w obudowie, zaś w górnej części obudowy umieszczony jest wielokrawędziowy nabiegunnik zamykający łożysko. W szczelinach powstałych pomiędzy wałkiem a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią magnesu i pomiędzy tarczą oporową na wałku a obudową, a także pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika a wałkiem, znajduje się ciecz magnetyczna.

Inne rozwiązanie oporowego łożyska ślizgowego smarowanego cieczą magnetyczną przedstawiono w opisie patentowym PL 212394, w którym wał posiada czop ze stożkową lub kulistą powierzchnią oporową oparty na porowatej panewce nasyconej cieczą magnetyczną, a po obu stronach czopa usytuowane są magnesy trwałe i wielokrawędziowe nabiegunniki, przy czym jeden magnes przylega do powierzchni czołowej czopa, a drugi do powierzchni czołowej panewki. Do magnesów przylegają nabiegunniki, natomiast nabiegunnik usytuowany poniżej czopa jest osadzony nieruchomo w obudowie, a nabiegunnik usytuowany powyżej czopa osadzony jest nieruchomo na wale. Ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku czopa z panewką oraz w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a wałem i gniazdem obudowy.

Ze zgłoszenia patentowego P. 401542 znane jest też ślizgowe łożysko oporowe smarowane cieczą magnetyczną, w którym na czopie wału osadzony jest wielokrawędziowy nabiegunnik w kształcie tulei kołnierzowej, z występami uszczelniającymi wykonanymi na cylindrycznej powierzchni kołnierza, a na walcowej powierzchni wielokrawędziowego nabiegunnika zamocowany jest magnes trwały i panewka porowata nasycona cieczą magnetyczną, posiadająca powierzchnię stożkową, która opiera się o powierzchnię stożkową gniazda w obudowie. Ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku panewki porowatej ze stożkową powierzchnią gniazda obudowy oraz w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika a walcową powierzchnią gniazda obudowy.

Również zgłoszenie patentowe P. 405909 przedstawia oporowe łożysko ślizgowe smarowane cieczą magnetyczną, które charakteryzuje się tym, że w gnieździe obudowy osadzony jest magnes trwały w kształcie tulei, wewnątrz którego umieszczona jest walcowa panewka porowata nasycona cieczą magnetyczną, zaopatrzona w gniazdo stożkowe, w którym znajduje się stożkowy czop wałka, a ponadto do górnej powierzchni czołowej magnesu przylega wielokrawędziowy nabiegunnik osadzony w gnieździe obudowy, którego występy uszczelniające skierowane są w stronę powierzchni wałka, zaś ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku stożkowego czopa wałka z gniazdem stożkowym w panewce porowatej oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a walcową powierzchnią wałka.

Łożysko ślizgowe oporowe, smarowane cieczą magnetyczną, zawierające wałek z czopem walcowo-stożkowym, panewkę porowatą, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowy nabiegunnik i ciecz magnetyczną charakteryzuje się według wynalazku tym, że na dnie gniazda obudowy osadzona jest panewka porowata nasycona cieczą magnetyczną, zaopatrzona w gniazdo stożkowe,

PL 231 369 B1 w którym znajduje się stożkowa część czopa wałka. We wnękach wykonanych na dolnej czołowej powierzchni czopa i na dnie gniazda obudowy osadzone są walcowe magnesy trwałe, usytuowane względem siebie biegunami różnoimiennymi N i S. Pomiędzy czołowymi powierzchniami tych magnesów występuje płaska szczelina powietrzna. Do górnej powierzchni czołowej panewki porowatej przylega biegunem N pierścieniowy magnes trwały, osadzony nieruchomo w gnieździe obudowy i z luzem względem zewnętrznej powierzchni walcowej części czopa. Do górnej czołowej powierzchni pierścieniowego magnesu trwałego przylega wielokrawędziowy nabiegunnik osadzony w gnieździe obudowy, z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni cylindrycznej. Ciecz magnetyczna znajduje się na powierzchni styku stożkowej części czopa wałka z gniazdem stożkowym w panewce porowatej oraz w pierścieniowych szczelinach utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a walcową powierzchnią wałka.

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

Łożysko składa się z wałka 1 zakończonego czopem walcowo-stożkowym la, obudowy 2, panewki porowatej 3 nasyconej cieczą magnetyczną, walcowych magnesów trwałych 4,5 i pierścieniowego magnesu trwałego 6 spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowego nabiegunnika 7 i cieczy magnetycznej 8. Na dnie gniazda obudowy 2 osadzona jest panewka porowata 3, zaopatrzona w gniazdo stożkowe, w którym znajduje się stożkowa część czopa la wałka 1, a we wnękach wykonanych na dolnej czołowej powierzchni czopa 1a i na dnie gniazda obudowy 2 osadzone są walcowe magnesy trwałe 4, 5 usytuowane względem siebie biegunami różnoimiennymi N i S, a pomiędzy czołowymi powierzchniami magnesów 4,5 występuje płaska szczelina powietrzna „a”. Ponadto do górnej powierzchni czołowej panewki 3 przylega biegunem N pierścieniowy magnes trwały 6, osadzony nieruchomo w gnieździe obudowy 2 i z luzem względem zewnętrznej powierzchni walcowej części czopa la, zaś do górnej czołowej powierzchni magnesu 6 przylega wielokrawędziowy nabiegunnik 7 osadzony w gnieździe obudowy 2, z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni cylindrycznej. Ciecz magnetyczna 8 znajduje się na powierzchni styku stożkowej części czopa 1a wałka 1 z gniazdem stożkowym w panewce porowatej 3 oraz w pierścieniowych szczelinach 5, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika 7, a walcową powierzchnią walka 1. Pierścień sprężysty osadczy 9 mocuje panewkę 3, magnes trwały 6 i nabiegunnik 7 w gnieździe obudowy 2. Jeden zamknięty obwód magnetyczny Φ1 utworzony jest przez wałek 1, panewkę 3, magnes trwały 6, nabiegunnik 7 i ciecz magnetyczną 8. Drugi zamknięty obwód magnetyczny Φ2 utworzony jest przez wałek 1, obudowę 2, panewkę 3, magnesy trwałe 4,5 i ciecz magnetyczną 8.

W warunkach eksploatacji łożyska według wynalazku, stożkowa część czopa la wałka 1 ślizga się po powierzchni stożkowej gniazda panewki 3, a w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego ciecz magnetyczna 8 utrzymywana jest na powierzchni styku czopa la z gniazdem panewki 3, tworząc cienką warstewkę filmu smarnego. Stały docisk czopa la do panewki 3 utrzymywany jest dzięki sile przyciągania magnesów trwałych 4 i 5, ustawionych względem siebie biegunami różnoimiennymi N i S. Ponadto ciecz magnetyczna 8 umieszczona w pierścieniowych szczelinach 5 pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika 7, a walcową powierzchnią walka 1 stanowi bariery uszczelniające, które zapewniają szczelność łożyska.

Oznaczenia na rysunku:

- wałek,

1a - czop walcowo-stożkowy,

- obudowa,

- panewka porowata,

4,5 - walcowe magnesy trwałe,

- pierścieniowy magnes trwały,

- wielokrawędziowy nabiegunnik,

- ciecz magnetyczna,

- pierścień sprężysty osadczy, δ - pierścieniowa szczelina,

A - płaska szczelina powietrzna, Φ1, Φ2 - zamknięte obwody magnetyczne.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Łożysko ślizgowe oporowe, smarowane cieczą magnetyczną, zawierające wałek z czopem walcowo-stożkowym, panewkę porowatą, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowy nabiegunnik i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że na dnie gniazda obudowy (2) osadzona jest panewka porowata (3) nasycona cieczą magnetyczną, zaopatrzona w gniazdo stożkowe, w którym znajduje się stożkowa część czopa (1 a) wałka (1), a we wnękach wykonanych na dolnej czołowej powierzchni czopa (1 a) i na dnie gniazda obudowy (2) osadzone są walcowe magnesy trwałe (4, 5) usytuowane względem siebie biegunami różnoimiennymi N i S, a pomiędzy czołowymi powierzchniami tych magnesów występuje płaska szczelina powietrzna (a), przy czym do górnej powierzchni czołowej panewki porowatej (3) przylega biegunem N pierścieniowy magnes trwały (6), osadzony nieruchomo w gnieździe obudowy (2) i z luzem względem zewnętrznej czopa (o górnej powierzchni pierścieniowego magnesu trwałego (6) przylega wielokrawędziowy nabiegunnik (7) osadzony w gnieździe obudowy (2), z występami uszczelniającymi wykonanymi na jego wewnętrznej powierzchni cylindrycznej, zaś ciecz magnetyczna (8) znajduje się na powierzchni styku stożkowej części czopa (la) wałka (1) z gniazdem stożkowym w panewce porowatej (3) oraz w pierścieniowych szczelinach (5) utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika (7), a walcową powierzchnią wałka (1).