PL249370B1

PL249370B1 - Uszczelnienie ochronne łożyska tocznego

Info

Publication number: PL249370B1
Application number: PL443364A
Authority: PL
Inventors: Marcin Szczęch
Original assignee: Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie
Priority date: 2022-12-30
Filing date: 2022-12-30
Publication date: 2026-03-30
Also published as: PL443364A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest konstrukcja hybrydowego uszczelnienia ochronnego łożyska tocznego (1) z wykorzystaniem uszczelnienia labiryntowego utworzonego przez pierścień labiryntowy (3), nabiegunniki (4, 7) oraz niemagnetyczne tuleje dystansowe (5), magnesy (6) i ciecz magnetyczną (9).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, mające zastosowanie zwłaszcza przy łożyskowaniu wałów obrotowych pracujących z wysokimi prędkościami obrotowymi.

Znane i stosowane są uszczelnienia ochronne łożysk tocznych o charakterze hybrydowym, posiadających cechy uszczelnienia labiryntowego, dodatkowo uszczelnionego cieczą magnetyczną. Przykładowo, w polskim opisie patentowym PL212439B1 ujawniono hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, które wyposażone jest w pokrywę z pierścieniowymi wytoczeniami, w których usytuowane są ramiona, osadzonego na wale pierścienia labiryntowego, a w komorach powstałych pomiędzy ramionami pokrywy i pierścienia labiryntowego umieszczone są uszczelnienia z cieczą magnetyczną, zawierające nabiegunniki, magnesy trwałe i ciecz magnetyczną, przy czym ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach powstałych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a odpowiednimi powierzchniami walcowymi ramion pokrywy lub pierścienia labiryntowego. Z kolei, hybrydowe uszczelnienie ochronne, zwłaszcza dla łożyska tocznego, ujawnione w polskim opisie patentowym PL218859B1, charakteryzuje się tym, że nabiegunnik o przekroju poprzecznym w kształcie litery „C” osadzony jest na wale i przylega do wewnętrznego pierścienia łożyska, a we wnęce nabiegunnika umieszczona jest z luzem wystająca część pokrywy, w której wykonane jest wytoczenie z osadzonym w nim magnesem trwałym spolaryzowanym promieniowo, a ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, wykonanymi na wewnętrznych, walcowych powierzchniach we wnęce nabiegunnika a gładkimi powierzchniami walcowymi wystającej części pokrywy lub pomiędzy występami uszczelniającymi wykonanymi na powierzchniach walcowych wystającej części pokrywy a gładkimi powierzchniami walcowymi we wnęce nabiegunnika.

Z polskiego opisu patentowego PL212702B1 znane jest hybrydowe uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, zawierające pokrywę, pierścień labiryntowy, magnes trwały spolaryzowany osiowo, wielokrawędziowy nabiegunnik oraz ciecz magnetyczną. W obudowie umieszczony jest nabiegunnik, przylegający do zewnętrznego pierścienia łożyska, a na wale osadzony jest pierścień labiryntowy, przylegający do wewnętrznego pierścienia łożyska i tworzący z ramionami usytuowanymi na wewnętrznej powierzchni bocznej pokrywy uszczelnienie labiryntowe osiowe. Pomiędzy nabiegunnikiem a pokrywą umieszczony jest magnes trwały spolaryzowany osiowo oraz niemagnetyczna tuleja dystansowa, natomiast ciecz magnetyczna, znajduje się w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika a zewnętrzną cylindryczną powierzchnią części pierścienia labiryntowego, przylegającą do łożyska, a także w szczelinach pomiędzy występami uszczelniającymi, znajdującymi się na wewnętrznej, cylindrycznej powierzchni pokrywy a wałem. Również w innym polskim opisie patentowym PL220958B1 ujawnione zostało hybrydowe uszczelnienie ochronne dla łożyska tocznego, gdzie na wale osadzony jest pierścień labiryntowy, przylegający do wewnętrznego pierścienia łożyska, a na jego walcowej powierzchni umieszczony jest magnes trwały wraz z nabiegunnikiem. Pierścień labiryntowy posiada występy uszczelniające, usytuowane na cylindrycznej powierzchni kołnierza, a na powierzchni bocznej tego kołnierza znajdują się występy, które z wnękami pokrywy tworzą uszczelnienie labiryntowe osiowe. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach pierścieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunnika a wewnętrzną cylindryczną powierzchnią obudowy oraz w szczelinach pierścieniowych utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi na zewnętrznej, cylindrycznej powierzchni kołnierza pierścienia labiryntowego a wewnętrzną cylindryczną powierzchnią obudowy.

Istota uszczelnienia ochronnego łożyska tocznego, zawierającego obudowę, osadzony na wale pierścień labiryntowy, pierścieniowe magnesy trwałe, co najmniej jedną niemagnetyczną tuleję dystansową i pierścieniowe nabiegunniki oraz ciecz magnetyczną znajdującą się w szczelinie pomiędzy nabiegunnikiem a pierścieniem labiryntowym, polega na tym, że pierścień labiryntowy posiada trzy cylindryczne rowki i osadzony jest na wale tak, że jego płaska powierzchnia czołowa zwrócona jest ku łożysku, zaś w każdym rowku pierścienia labiryntowego znajdują się niemagnetyczne tuleje dystansowe. Szerokość skrajnych niemagnetycznych tulei dystansowych jest mniejsza niż szerokość środkowej niemagnetycznej tulei dystansowej, a w przestrzeni wynikającej z różnicy ich długości znajdują się pierścieniowe magnesy, spolaryzowane promieniowo i przeciwnie względem siebie. Po obu stronach, pierścieniowych magnesów znajdują się pierścieniowe nabiegunniki, wykonane z materiału magnetycznego, z których trzy wewnętrzne nabiegunniki mają kształt płaskich pierścieni, zaś największy pierścieniowy nabiegunnik zewnętrzny, usytuowany jest w obudowie i posiada kształt pierścienia z kołnierzem wewnętrznym o szerokości równej szerokości pozostałych pierścieniowych nabiegunników, przylegającym wewnętrzną powierzchnią walcową do pierścieniowego magnesu o większej średnicy. Całkowita szerokość pierścieniowego nabiegunnika jest równa sumie szerokości pierścienia labiryntowego, szerokości pierścieniowych nabiegunników wewnętrznych oraz szerokości szczeliny pomiędzy pierścieniem labiryntowym i nabiegunnikami. Wewnątrz szczeliny znajduje się ciecz magnetyczna. Usytuowanie pierścieniowych nabiegunników, pierścieniowych magnesów i tulei dystansowych jest względem siebie nieprzesuwne. Korzystnym jest, gdy pierścieniowe nabiegunniki, na powierzchniach czołowych od strony pierścienia labiryntowego posiadają występy, a ciecz magnetyczna usytuowana jest w szczelinie pomiędzy tymi występami a powierzchnią czołową pierścienia labiryntowego. Również korzystnym jest, gdy pierścień labiryntowy posiada występy na powierzchni czołowej od strony pierścieniowych nabiegunników, a ciecz magnetyczna usytuowana jest w szczelinie pomiędzy tymi występami a powierzchniami czołowymi nabiegunników.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania został odtworzony na rysunku, przedstawiającym w uproszczeniu półprzekrój osiowy uszczelnienia.

Hybrydowe uszczelnienie według wynalazku (Rys.) zawiera obudowę 2 łożyska tocznego 1, w której na wewnętrznej powierzchni walcowej osadzony jest również pierścieniowy nabiegunnik 4 zewnętrzny. Z kolei, na wale 10 osadzony jest pierścień labiryntowy 3. Pierścień labiryntowy 3 posiada trzy cylindryczne rowki i osadzony jest na wale 14 tak, że jego płaska powierzchnia zwrócona jest ku łożysku 1. W rowkach znajdują się niemagnetyczne tuleje dystansowe 5, a w rowku środkowym - niemagnetyczna tuleja dystansowa 8. Szerokość skrajnych niemagnetycznych tulei dystansowych 5 jest mniejsza niż szerokość środkowej niemagnetycznej tulei dystansowej 8. W przestrzeni wynikającej z różnicy ich długości znajdują się pierścieniowe magnesy 6, spolaryzowane promieniowo i przeciwnie względem siebie. Po obu stronach każdego magnesu 6, znajdują się pierścieniowe nabiegunniki 4 lub 7, wykonane z materiału magnetycznego. Trzy wewnętrzne nabiegunniki 7 mają kształt płaskich pierścieni. Największy, zewnętrzny pierścieniowy nabiegunnik 4, posiada wytoczenie, tworzące wewnętrzny kołnierz o szerokości równej szerokości pierścieniowych nabiegunników 7 wewnętrznych i przylega wewnętrzną powierzchnią walcową do pierścieniowego magnesu 6 o większej średnicy. Całkowita szerokość pierścieniowego nabiegunnika 4 zewnętrznego jest równa sumie szerokości pierścienia labiryntowego 3, szerokości pierścieniowych nabiegunników 7 oraz szerokości szczeliny pomiędzy nabiegunnikami 7 i pierścieniem labiryntowym 3. Wzajemne usytuowanie pierścieniowych nabiegunników 4 i 7 oraz pierścieniowych magnesów 6 i tulei dystansowych 5 i 8 względem siebie jest nieprzesuwne; uniemożliwia ich wzajemne przemieszczenie lub obrót. Ciecz magnetyczna 9 znajduje się wewnątrz szczeliny, pomiędzy występami na powierzchni czołowej pierścienia labiryntowego 3 a znajdującą się po drugiej stronie szczeliny, powierzchnią czołową nabiegunników 4 i 7.

W innym przykładzie wykonania uszczelnienia, ciecz magnetyczna 9 usytuowana jest w szczelinie, pomiędzy występami wykonanymi na powierzchniach czołowych nabiegunników 4 i 7 a powierzchnią czołową pierścienia labiryntowego 3.

Claims

1. Uszczelnienie ochronne łożyska tocznego, zawierające obudowę, osadzony na wale pierścień labiryntowy, pierścieniowe magnesy trwałe, co najmniej jedna niemagnetyczna tuleja dystansowa i pierścieniowe nabiegunniki oraz ciecz magnetyczną znajdującą się w szczelinie pomiędzy nabiegunnikiem a pierścieniem labiryntowym, znamienne tym, że pierścień labiryntowy (3) posiada trzy cylindryczne rowki i osadzony jest na wale (10) płaską powierzchnią zwróconą ku łożysku (1), zaś w każdym rowku znajdują się niemagnetyczne tuleje dystansowe (5 lub 8), przy czym szerokość skrajnych niemagnetycznych tulei dystansowych (5) jest mniejsza niż szerokość środkowej niemagnetycznej tulei dystansowej (8), a w przestrzeni wynikającej z różnicy ich długości znajdują się pierścieniowe magnesy (6), spolaryzowane promieniowo i przeciwnie względem siebie, posiadające po obu stronach pierścieniowe nabiegunniki (4 lub 7) wykonane z materiału magnetycznego, z których trzy wewnętrzne nabiegunniki (7) mają kształt płaskich pierścieni, zaś największy pierścieniowy nabiegunnik (4) zewnętrzny, usytuowany jest w obudowie (2) i posiada kształt pierścienia z kołnierzem wewnętrznym o szerokości pierścieniowych nabiegunników (7), przylegającym wewnętrzną powierzchnią walcową do pierścieniowego magnesu (6), a całkowita szerokość pierścieniowego nabiegunnika (4) jest równa sumie szerokości pierścienia labiryntowego (3), szerokości pierścieniowych nabiegun

PL 249370 Β1 ników (7) oraz szerokości szczeliny pomiędzy nimi, wewnątrz której znajduje się ciecz magnetyczna (9), a ponadto, usytuowanie pierścieniowych nabiegunników (4, 7), pierścieniowych magnesów (6) i tulei dystansowych (5, 8) jest względem siebie nieprzesuwne.

2. Uszczelnienie ochronne, według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścieniowe nabiegunniki (4, 7), na powierzchniach czołowych od strony pierścienia labiryntowego (3) posiadają występy, a ciecz magnetyczna (9) usytuowana jest w szczelinie pomiędzy tymi występami a powierzchnią czołową pierścienia labiryntowego (3).

3. Uszczelnienie ochronne, według zastrz. 1, znamienne tym, że pierścień labiryntowy (3) posiada występy na powierzchni czołowej od strony pierścieniowych nabiegunników (4, 7), a ciecz magnetyczna (9) usytuowana jest w szczelinie pomiędzy tymi występami a powierzchniami czołowymi nabiegunników (4, 7).