PL249197B1 - Hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego, zawierające pokrywę, tulejkę kołnierzową, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, charakteryzujące się tym, że tulejka kołnierzowa (4) osadzona na wale (1) ma kołnierz (4a) usytuowany przy łożysku tocznym (3). Na powierzchni walcowej kołnierza (4a) wykonane są występy uszczelniające, zaś w pokrywie (5), przymocowanej do obudowy (2) są umieszczone w pierścieniowych wnękach (5a) i (5b), wielokrawędziowe nabiegunniki (8) i (9) z występami uszczelniającymi, wykonanymi na ich powierzchniach czołowych oraz magnesy trwałe (6) i (7). Ciecz magnetyczna (10) znajduje się w szczelinach promieniowych (δ_r) i w szczelinach osiowych (δ_a).

Description

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego, znajdujące zastosowanie przy łożyskowaniu wałów obrotowych w budowie maszyn i urządzeń, wymagających dużej pewności działania.

Z opisu patentowego PL 212702 B1 znane jest hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, charakteryzujące się tym, że w obudowie umieszczony jest nabiegunnik przylegający do zewnętrznego pierścienia łożyska, na wale osadzony jest pierścień labiryntowy przylegający do wewnętrznego pierścienia łożyska i tworzący z ramionami pokrywy uszczelnienie labiryntowe a pomiędzy nabiegunnikiem a pokrywą umieszczony jest magnes trwały wraz z niemagnetycznym pierścieniem dystansowym. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a zewnętrzną, cylindryczną powierzchnią części pierścienia labiryntowego, przylegającą do łożyska oraz w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi usytuowanymi na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni pokrywy a wałem.

Z opisu patentowego PL 218859 B1 znane jest też 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. We wnęce tego pierścienia umieszczona jest z luzem wystająca część pokrywy, w której wykonane jest wytoczenie z osadzonym w nim magnesem trwałym 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 opisu patentowego PL 218979 B1 znane jest również ochronne uszczelnienie z cieczą magnetyczną dla łożyska tocznego, w którym tulejka kołnierzowa osadzona na wale ma kołnierz usytuowany przy łożysku tocznym i skierowany w stronę obudowy. Na powierzchni walcowej kołnierza wykonane są występy uszczelniające. We wnęce pokrywy osadzony jest magnes trwały i wielokrawędziowy nabiegunnik, który ma występy uszczelniające wykonane na jego wewnętrznej powierzchni walcowej. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi kołnierza tulejki, a wewnętrzną powierzchnią walcową pokrywy i w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulejki kołnierzowej.

Znane jest z opisu patentowego PL 225206 B1 uszczelnienie ochronne łożyska tocznego z wykorzystaniem cieczy magnetycznej, w którym we wnęce pokrywy przymocowanej do obudowy osadzony jest magnes trwały spolaryzowany promieniowo. Na wale osadzony jest jeden nabiegunnik w kształcie tulei kołnierzowej, z występami uszczelniającymi wykonanymi na zewnętrznej, walcowej powierzchni tulei. Na drugiej zewnętrznej, walcowej powierzchni nabiegunnika od strony łożyska tocznego, osadzony jest drugi nabiegunnik o przekroju poprzecznym prostokątnym, przedzielony magnesem trwałym spolaryzowanym osiowo. Magnes trwały spolaryzowany promieniowo jest ustawiony względem powierzchni wału w układzie biegunów S-N, a magnes trwały spolaryzowany osiowo jest ustawiony względem czołowej powierzchni łożyska tocznego w układzie biegunów N-S. Ciecz magnetyczna znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników i odpowiednimi wewnętrznymi powierzchniami walcowymi wytoczeń w pokrywie.

Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie konstrukcji hybrydowego uszczelnienia ochronnego z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego, które zapewnia wysoką szczelność i dużą trwałość uszczelnienia i znajduje zastosowanie w budowie maszyn i urządzeń przy łożyskowaniu wałów obrotowych.

Hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego zawierające pokrywę, tulejkę kołnierzową, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną według wynalazku, charakteryzuje się tym, że tulejka kołnierzowa osadzona na wale ma kołnierz usytuowany przy łożysku tocznym i skierowany w stronę obudowy. Na powierzchni walcowej kołnierza wykonane są występy uszczelniające, zaś w pokrywie przymocowanej do obudowy są umieszczone w pierścieniowych wnękach, położonych na różnych wysokościach, wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi, wykonanymi na ich powierzchniach czołowych oraz magnesy trwałe. Magnes trwały ustawiony jest w układzie biegunów N-S, a drugi magnes trwały jest ustawiony w układzie biegunów S-N względem powierzchni bocznej kołnierza tulejki kołnierzowej. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na kołnierzu tulejki kołnierzowej, a wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda w obudowie i w szczelinach osiowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na wielokrawędziowych nabiegunnikach, a odpowiednią powierzchnią boczną kołnierza tulejki kołnierzowej.

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

Objaśnienie oznaczeń na rysunku:

- wał,

- obudowa,

- łożysko toczne,

- tulejka kołnierzowa, 4a - kołnierz,

- pokrywa, 5a, 5b - pierścieniowe wnęki, , 7 - magnesy trwałe,

8, 9 - wielokrawędziowe nabiegunniki,

- ciecz magnetyczna,

- pierścień osadczy sprężynujący,

5r - szczelina promieniowa,

5_a - szczelina osiowa,

01, 02 - zamknięte obwody magnetyczne.

Hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego w przykładzie wykonania, jak to przedstawiono na fig. 1 składa się z tulejki kołnierzowej 4, pokrywy 5, magnesów trwałych 6, 7 spolaryzowanych osiowo, wielokrawędziowych nabiegunników 8, 9 i cieczy magnetycznej 10. Tulejka kołnierzowa 4 osadzona na wale 1 ma kołnierz 4a usytuowany przy łożysku tocznym 3 i skierowany w stronę obudowy 2, a na powierzchni walcowej kołnierza 4a wykonane są występy uszczelniające. W pierścieniowych wnękach 5a i 5b pokrywy 5, usytuowanych na różnych wysokościach, osadzone są wielokrawędziowe nabiegunniki 8, 9 o przekroju prostokątnym, które mają występy uszczelniające wykonane na ich powierzchniach czołowych oraz magnesy trwałe 6, 7, przy czym magnes trwały 6 ustawiony jest w układzie biegunów N-S, a magnes trwały 7 ustawiony jest w układzie biegunów S-N względem powierzchni bocznej kołnierza 4a tulejki kołnierzowej 4. Pomiędzy wewnętrzną powierzchnią cylindryczną pokrywy 5, a zewnętrzną powierzchnią walcową tulejki kołnierzowej 4 występuje luz promieniowy. Ciecz magnetyczna 10 znajduje się w szczelinach promieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na kołnierzu 4a tulejki kołnierzowej 4, a wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda w obudowie 2 i w szczelinach osiowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na wielokrawędziowych nabiegunnikach 8 i 9, a odpowiednią powierzchnią boczną kołnierza 4a tulejki kołnierzowej 4. Pierścień osadczy sprężynujący 11 mocuje tulejkę kołnierzową 4 oraz łożysko toczne 3 na wale 1. Zamknięty obwód magnetyczny 01 utworzony jest przez kołnierz 4a tulejki kołnierzowej 4, pokrywę 5, magnesy trwałe 6 i 7, wielokrawędziowe nabiegunniki 8 i 9 oraz ciecz magnetyczną 10. Zamknięty obwód magnetyczny 02 utworzony jest przez obudowę 2, kołnierz 4a tulejki kołnierzowej 4, pokrywę 5, magnes trwały 6, wielokrawędziowy nabiegunnik 8 i ciecz magnetyczną 10.

W stanie zmontowanym uszczelnienia pomiędzy tulejką kołnierzową 4, 5 obudową 2, i pokrywą 5 z wielokrawędziowymi nabiegunnikami 8 i 9 występują luzy promieniowe i luzy osiowe, które tworzą labirynt osiowo-promieniowy, zaś w warunkach eksploatacji uszczelnienia ciecz magnetyczna 10 jest utrzymywana siłami pola magnetycznego na występach uszczelniających kołnierza 4a tulejki kołnierzowej 4 w szczelinach promieniowych 5r i na występach uszczelniających wielokrawędziowych nabiegunników 8 i 9 w szczelinach osiowych 5_a, tworząc bariery uszczelniające, chroniące łożysko toczne 3 przed wnikaniem zanieczyszczeń do jego wnętrza.

Claims (1)

1. Hybrydowe uszczelnienie ochronne z cieczą magnetyczną dla wielkogabarytowego łożyska tocznego, zawierające pokrywę, tulejkę kołnierzową, magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, wielokrawędziowe nabiegunniki i ciecz magnetyczną, znamienne tym, że tulejka kołnierzowa (4) osadzona na wale (1) ma kołnierz (4a) usytuowany przy łożysku tocznym (3) i skierowany w stronę obudowy (2), a na powierzchni walcowej kołnierza (4a) wykonane są występy uszczelniające, zaś w pokrywie (5), przymocowanej do obudowy (2) są umieszczone w pierścieniowych wnękach (5a) i (5b), położonych na różnych wysokościach, wielokrawędziowe nabiegunniki (8) i (9) z występami uszczelniającymi, wykonanymi na ich powierzchniach czołowych oraz magnesy trwałe (6) i (7), przy czym magnes trwały (6) ustawiony jest w układzie biegunów N-S, a magnes trwały (7) jest ustawiony w układzie biegunów S-N względem powierzchni bocznej kołnierza (4a) tulejki kołnierzowej (4), zaś ciecz magnetyczna (10) znajduje się w szczelinach promieniowych (5_r) utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na kołnierzu (4a) tulejki kołnierzowej (4), a wewnętrzną powierzchnią cylindryczną gniazda w obudowie (2) i w szczelinach osiowych (5_a), utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na wielokrawędziowych nabiegunnikach (8) i (9), a odpowiednią powierzchnią boczną kołnierza (4a) tulejki kołnierzowej (4).