PL243699B1 - Hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego - Google Patents

Abstract

Hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, charakteryzuje się tym, że w komorze utworzonej pomiędzy łożyskiem tocznym (3), czopem wału (1), wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda obudowy (2) i pokrywą (11), umieszczone są pierścienie nośne (4) przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo (7), umocowane w obudowie (2) lub na czopie wału (1), zaś pierścienie nośne (4) są wyposażone w pierścieniowe wnęki (4a), w których osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo (5, 6). Wielokrawędziowy nabiegunnik (8) w postaci tulejki kołnierzowej, osadzony jest na czopie wału (1) lub w obudowie (2), z kołnierzem (8a) położonym luźno pomiędzy magnesami trwałymi spolaryzowanymi promieniowo (5, 6) oraz magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo (7). Ciecz ferromagnetyczna (9) umieszczona jest w szczelinach promieniowych δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika (8), wykonanymi na jego zewnętrznych powierzchniach walcowych, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi pierścieni nośnych (4), położonymi po obu stronach kołnierza (8a) wielokrawędziowego nabiegunnika (8) lub w szczelinach promieniowych δ utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika (8) wykonanymi na jego wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych, a zewnętrznymi powierzchniami walcowymi pierścieni nośnych (4).

Description

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, stosowane przy łożyskowaniu wałów szybkoobrotowych w budowie maszyn i urządzeń.

Z opisu patentowego PL211103 B1 znane jest uszczelnienie ferromagnetyczne łożyska tocznego, w którym pierścień nośny o przekroju poprzecznym dwuteowym wraz z umieszczonym w nim, pomiędzy jego ramionami, magnesami trwałymi spolar yzowanymi promieniowo, osadzony jest na wale i usytuowany we wnęce, utworzonej pomiędzy nabiegunnikami, zaś ciecz ferromagnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy krótszymi końcami ramion pierścienia nośnego, a bocznymi powierzchniami nabiegunników oraz w szczelinach pomiędzy końcami nabiegunników, a walcową powierzchnią dłuższych ramion pierścienia nośnego.

Z opisu patentowego PL213715 B1 znane jest też uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, który charakteryzuje się tym, że we wnękach pierścieni nośnych o przekroju poprzecznym w kształcie litery „C” osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, a ponadto pierścienie te zaopatrzone są w występy uszczelniające, przy czym pierścień nośny nieruchomy osadzony w obudowie ma występy usytuowane poniżej magnesu, na wewnętrznej powierzchni cylindrycznej, a pierścień nośny ruchomy usytuowany na wale ma występy uszczelniające położone powyżej magnesu, na zewnętrznej powierzchni cylindrycznej, natomiast ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach pomiędzy występami jednego pierścienia, a odpowiednią powierzchni cylindryczną drugiego pierścienia.

Z opisu patentowego PL218859 B1 znane również jest hybrydowe uszczelnienie ochronne, zwłaszcza dla łożyska tocznego w którym pierścień obrotowy o przekroju poprzecznym w kształcie litery „C” osadzony jest na wale i przylega do wewnętrznego pierścienia łożyska, a we wnęce tego pierścienia umieszczona jest z luzem wystająca część pokrywy, w której wykonane jest wytoczenie z osadzonym w nim magnesem trwa łym spolaryzowanym promieniowo. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, wykonanymi na wewnętrznych, walcowych powierzchniach we wnęce pierścienia obrotowego, a gładkimi powierzchniami walcowymi wystającej części pokrywy lub pomiędzy występami uszczelniającymi wykonanymi na powierzchniach walcowych wystającej części pokrywy, a gładkimi powierzchniami walcowymi we wnęce pierścienia obrotowego.

Z kolei w opisie patentowym PL230759 B1 przedstawione jest hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, które charakteryzuje się tym, że w komorze utworzonej pomiędzy tulejką kołnierzową nieruchomą i tulejką kołnierzową ruchomą umieszczone są wielokrawędziowe nabiegunniki przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, przy czym nabiegunniki mogą być umocowane na wewnętrznej powierzchni walcowej tulejki nieruchomej lub na zewnętrznej, walcowej powierzchni tulejki ruchomej. Ponadto w nabiegunnikach na powierzchniach na których znajdują się występy uszczelniające, wykonane są sfazowania pomiędzy którymi umieszczony jest elastyczny pierścień uszczelniający, przylegający do zewnętrznej powierzchni walcowej tulejki ruchomej lub do wewnętrznej powierzchni walcowej tulejki nieruchomej. Ciecz magn etyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników osadzonych w nieruchomej tulejce kołnierzowej, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulejki kołnierzowej ruchomej lub w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników osadzonych w ruchomej tulejce kołnierzowej, a wewnętrzną powierzchnią walcową tulejki kołnierzowej nieruchomej.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie konstrukcji hybrydowego uszczelnienia ochronnego dla łożyska tocznego, zapewniającego jego wysoką szczelność i dużą trwałość, w przypadku stosowania go w budowie maszyn i urządzeń przy łożyskowaniu szybkoobrotowych wałów.

Istota hybrydowego uszczelnienia ochronnego dla łożyska tocznego, zawierającego pierścienie nośne, wielokrawędziowy nabiegunnik, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, magnes trwały spolaryzowany osiowo i ciecz ferromagnetyczną, polega na tym, że w komorze utworzonej pomiędzy łożyskiem tocznym, czopem wału, wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda obudowy i pokrywą, umieszczone są pierścienie nośne przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo, umocowane w obudowie lub na czopie wału. Pierścienie nośne są wyposażone w pierścieniowe wnęki, w których osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo. Jeden magnes trwały spolaryzowany promieniowo ustawiony jest względem powierzchni wału w układzie bie gunów N-S, a drugi magnes trwały spolaryzowany promieniowo ustawiony jest względem powierzchni wału w układzie biegunów S-N. Wielokrawędziowy nabiegunnik w postaci tulejki kołnierzowej, osadzony jest na czopie wału lub w obudowie, z kołnierzem położonym luźno pomiędzy magnesami trwałymi spolaryzowanymi promieniowo oraz magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo. Ciecz ferromagnetyczna umieszczona jest w szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika, wykonanymi na jego zewnętrznych powierzchniach walcowych, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi pierścieni nośnych, położonymi po obu stronach kołnierza wielokrawędziowego nabiegunnika lub ciecz ferromagnetyczna umieszczona jest w szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika, wykonanymi na jego wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych, a zewnętrznymi powierzchniami walcowymi pierścieni nośnych, położonymi po obu stronach kołnierza wielokrawędziowego nabiegunnika.

W warunkach eksploatacji uszczelnienia według wynalazku, siły pola magnetycznego utrzymują ciecz ferromagnetyczną w szczelinach promieniowych, stanowiąc bariery uszczelniające, które chronią łożysko toczne przed wnikaniem zanieczyszczeń do jego wnętrza, a ponadto dodatkową barierę stanowi uszczelnienie labiryntowe osiowo-promieniowe, utworzone przez pierścienie nośne, magnes trwały, wielokrawędziowy nabiegunnik i pokrywę.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania i na rysunku w półprzekroju wzdłużnym, przy czym na fig. 1 pierścienie nośne 4 wraz z magnesami trwałymi spola ryzowanymi promieniowo 5, 6, przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo 7 umocowane są w obudowie 2, a wielokrawędziowy nabiegunnik 8 osadzony jest na czopie wału 1, zaś na fig. 2 pierścienie nośne 4 wraz z magnesami trwałymi spolaryzowanymi promi eniowo 5, 6 przedzielone magnesem trwałym 7 osadzone są na czopie wału 1, a wielokrawędziowy nabiegunnik 8 umocowany jest w obudowie 2.

Uszczelnienie składa się z pierścieni nośnych 4, wielokrawędziowego nabiegunnika 8, dwóch magnesów trwałych spolaryzowanych promieniowo 5, 6, jednego magnesu trwałego spolaryzowanego osiowo 7 i cieczy ferromagnetycznej 9. W komorze utworzonej pomiędzy łożyskiem tocznym 3, czopem wału 1, wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda obudowy 2 i pokrywą 11, umieszczone są pierścienie nośne 4 przedzielone magnesem trwałym 7 spolaryzowanym osiowo, umocowane w obudowie 2 (fig. 1) lub na czopie wału 1 (fig. 2). Pierścienie nośne 4 posiadają pierścieniowe wnęki 4a, w których osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo 5, 6. Magnes trwały spolaryzowany promieniowo 5 jest ustawiony względem powierzchni wału 1 w układzie biegunów N-S, a magnes trwały spolaryzowany promieniowo 6 jest ustawiony względem powierzchni wału 1 w układzie biegunów S-N. Wielokrawędziowy nabiegunnik 8 w postaci tulejki kołnierzowej osadzony jest na czopie wału 1 (fig. 1) lub w obudowie 2 (fig. 2), z kołnierzem 8a położonym luźno pomiędzy magnesami trwałymi spolaryzowanymi promieniowo 5, 6 oraz magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo 7. Ciecz ferromagnetyczna 9 umieszczona jest w szczelinach promieniowych δ, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika 8, wykonanymi na ich zewnętrznych powierzchniach walcowych, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi pierścieni nośnych 4, położonymi po obu stronach kołnierza 8a wielokrawędziowego nabiegunnika 8 (fig. 1) lub w szczelinach promieniowych δ utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika 8, wykonanymi na ich wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych, a zewnętrznymi powierzchniami walcowymi pierścieni nośnych 4, położonymi po obu stronach kołnierza 8a wielokrawędziowego nabiegunnika 8 (fig. 2). Zamknięty obwód magnetyczny Φ utworzony jest przez pierścienie nośne 4, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo 5, 6, magnes trwały spolaryzowany osiowo 7, wielokrawędziowy nabiegunnik 8 i ciecz ferromagnetyczną 9. Pokrywa 11 mocuje pierścienie nośne 4 i magnes trwały 7 (fig. 1) lub wielokrawę dziowy nabiegunnik 8 (fig. 2) w obudowie 2. Pierścień osadczy sprężynujący 10 ustala położenie wielokrawę dziowego nabiegunnika 8 (fig. 1 ) lub pierścieni nośnych 4 i magnesu trwałego spolaryzowanego osiowo 7 (fig. 2) na czopie wału 1.

Claims (1)

1. Hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, zawierające pierścienie nośne, wielokrawędziowy nabiegunnik, magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, magnes trwały spolaryzowany osiowo i ciecz ferromagnetyczną, znamienne tym, że w komorze utworzonej pomiędzy łożyskiem tocznym (3), czopem wału (1), wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda obudowy (2) i pokrywą (11), umieszczone są pierścienie nośne (4) przedzielone magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo (7), umocowane w obudowie (2) lub na czopie wału (1), zaś pierścienie nośne (4) są wyposażone w pierścieniowe wnęki (4a), w których osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo (5, 6), przy czym jeden magnes trwały spolaryzowany promieniowo (5) ustawiony jest względem powierzchni wału (1) w układzie biegunów N-S, a drugi magnes trwały spolaryzowany promieniowo (6) ustawiony jest względem powierzchni wału (1) w układzie biegunów S-N, natomiast wielokrawędziowy nabiegunnik (8) w postaci tulejki kołnierzowej, osadzony jest na czopie wału (1) lub w obudowie (2), z kołnierzem (8a) położonym luźno pomiędzy magnesami trwałymi spolaryzowanymi promieniowo (5, 6) oraz magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo (7), zaś ciecz ferromagnetyczna (9) umieszczona jest w szczelinach promieniowych (δ), utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika (8), wykonanymi na jego zewnętrznych powierzchniach walcowych, a wewnętrznymi powierzchniami cylindrycznymi pierścieni nośnych (4), położonymi po obu stronach kołnierza (8a) wielokrawędziowego nabiegunnika (8) lub ciecz ferromagnetyczna (9) umieszczona jest w szczelinach promieniowych (δ) utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi wielokrawędziowego nabiegunnika (8), wykonanymi na jego wewnętrznych powierzchniach cylindrycznych, a zewnętrznymi powierzchniami walcowymi pierścieni nośnych (4), położonymi po obu stronach kołnierza (8a) wielokrawędziowego nabiegunnika (8).