PL235929B1 - Przepust wału obrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem z cieczą magnetyczną - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przepust wału obrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem z cieczą magnetyczną, stosowany w urządzeniach gazowych niskociśnieniowych oraz w technice wysokiej próżni.

Znane z opisu patentowego PL159631 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 dławnicowej 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 PL203336 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 pierścieniowych wnękach, wykonanych w każdej tulei pomiędzy nabiegunnikami. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy występami uszczelniającymi jednej tulei, a walcową powierzchnią drugiej tulei.

Z polskiego opisu patentowego PL206630 znany jest również 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, przy czym 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 opisu patentowego PL220983 znany jest także 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, a na zewnętrznej powierzchni walcowej 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, zaś 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, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy magnetycznej polega na tym, że tuleja kołnierzowa nieruchoma osadzona w obudowie ma kołnierz skierowany w stronę wału, tuleja kołnierzowa ruchoma osadzona na wale ma kołnierz skierowany w stronę obudowy, a po obu stronach kołnierza tulei nieruchomej i kołnierza tulei ruchomej umieszczone są magnesy trwałe i wielokrawędziowe nabiegunniki. Pomiędzy tuleją nieruchomą wraz z magnesami i nabiegunnikami, a pomiędzy tuleją ruchomą wraz z magnesami i nabiegunnikami występuje luz osiowy i promieniowy. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników nieruchomych, a zewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej ruchomej oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych, a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej nieruchomej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju wzdłużnym, przy czym na fig. 1 pokazano przepust z uszczelnieniem, w którym pary magnesów trwałych przylegają do bocznych powierzchni kołnierzy tulejek biegunami jednoimiennymi, a na fig. 2 pokazano przepust z uszczelnieniem, w którym pary magnesów trwałych przylegają do bocznych powierzchni kołnierzy tulejek biegunami różnoimiennymi.

PL 235 929 B1

Uszczelnienie składa się z tulei kołnierzowej nieruchomej 4, tulei kołnierzowej ruchomej 5, magnesów trwałych 6, 8, wielokrawędziowych nabiegunników 7, 9 i cieczy magnetycznej 10. W obudowie 2 pomiędzy łożyskami tocznymi 3, na których osadzono wał 1, umocowana jest tuleja kołnierzowa 4, której kołnierz 4a skierowany jest w stronę wału 1 i tuleja kołnierzowa 5 osadzona na wale 1, której kołnierz 5a skierowany jest w stronę obudowy 2. Po obu stronach kołnierza 4a tulei nieruchomej 4 i kołnierza 5a tulei ruchomej 5, umieszczone są magnesy trwałe 6, 8 i wielokrawędziowe nabiegunniki 7, 9, przy czym pomiędzy tuleją nieruchomą 4 wraz z magnesami 6 i nabiegunnikami 7, a pomiędzy tuleją ruchomą 5 wraz z magnesami 8 i nabiegunnikami 9 występuje luz osiowy i promieniowy. Ciecz magnetyczna 10 znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników nieruchomych 7, a zewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej ruchomej 5 oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych 9, a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej nieruchomej 4. Nakrętka 11 umocowana w obudowie 2 ustala położenie łożysk 3 i uszczelnienia magnetycznego oraz zamyka przepust od strony atmosfery. W przepuście z uszczelnieniem, w którym pary magnesów trwałych przylegają do bocznych powierzchni kołnierzy biegunami jednoimiennymi (fig. 1), dwa zamknięte obwody magnetyczne Φι i Φ2 utworzone są przez tuleje 4, 5 magnesy 8, nabiegunniki 9 i ciecz magnetyczną 10, a dwa zamknięte obwody magnetyczne Φ3 i Φ4 utworzone są przez tuleje 4, 5, magnesy 6, nabiegunniki 7 i ciecz magnetyczną 10. W przepuście z uszczelnieniem, w którym pary magnesów trwałych przylegają do bocznych powierzchni kołnierzy biegunami różnoimiennymi (fig. 2), zamknięty obwód magnetyczny Φ1 utworzony jest przez tuleje 4, 5, magnesy 6, nabiegunniki 7 i ciecz magnetyczną 10, a zamknięty obwód magnetyczny Φ2 tworzą tuleje 4, 5, magnesy 8, nabiegunniki 9 i ciecz magnetyczna 10.

W warunkach eksploatacji przepustu według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego na ciecz magnetyczną, utrzymywana jest ona w małych szczelinach pierścieniowych pomiędzy występami nabiegunników, a odpowiednimi powierzchniami cylindrycznymi tulei kołnierzowych, tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego.

Oznaczenia na rysunku:

- wał obrotowy,

- obudowa,

- łożysko toczne,

- tuleja kołnierzowa nieruchoma, 4a - kołnierz,

- tuleja kołnierzowa ruchoma, 5a - kołnierz, , 8 - magnesy trwałe,

- wielokrawędziowy nabiegunnik nieruchomy,

- wielokrawędziowy nabiegunnik ruchomy,

- ciecz magnetyczna,

- nakrętka,

Φι, Φ2, Φ3, Φ4 - zamknięte obwody magnetyczne.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   1. Przepust wału obrotowego z wielostopniowym uszczelnieniem z cieczą magnetyczną, złożony z dwóch tulei kołnierzowych, magnesów trwałych spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników i cieczy magnetycznej znamienny tym, że tuleja kołnierzowa nieruchoma (4) osadzona w obudowie (2) ma kołnierz (4a) skierowany w stronę wału (1), tuleja kołnierzowa ruchoma (5) osadzona na wale (1) ma kołnierz (5a) skierowany w stronę obudowy (2), a po obu stronach kołnierza (4a) tulei nieruchomej (4) i kołnierza (5a) tulei ruchomej (5), umieszczone są magnesy trwałe (6, 8) i wielokrawędziowe nabiegunniki (7, 9), przy czym pomiędzy tuleją nieruchomą (4) wraz z magnesami (6) i nabiegunnikami (7), a pomiędzy tuleją ruchomą (5) wraz z magnesami (8) i nabiegunnikami (9) występuje luz osiowy i promieniowy, zaś ciecz magnetyczna (10) znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników nieruchomych (7), a zewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej ruchomej (5) oraz w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników ruchomych (9), a wewnętrzną, cylindryczną powierzchnią tulei kołnierzowej nieruchomej (4).