Магнитожидкостное уплотнение вала для сред с магнитными включениями

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов химического оборудования со средами, содержащими магнитные включения. Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности извлечения магнитных включений. Это достигается за счет того, что средством защиты является отдельный магнитный узел, состоящий из постоянного магнита, к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки, при этом, по крайней мере, на одной из них выполнен выступ, обращенный к торцевой поверхности другой полюсной приставки, а на вал посажено немагнитопроводное кольцо, расположенное внутри отдельного магнитного узла, который крепится к немагнитопроводной втулке, причем на обращенных друг к другу поверхностях полюсной приставки герметизатора и немагнитопроводной втулки выполнена резьба. Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом. Рабочий магнитный поток замыкается по пути: постоянный магнит, полюсная приставка, рабочий зазор, вал, рабочий зазор, полюсная приставка, постоянный магнит и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочем зазоре пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды. Особенность предлагаемой конструкции МЖУ состоит в том, что в нем предусмотрено средство защиты в виде отдельного магнитного узла состоящего из постоянного магнита, к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки и, при этом, хотя одна из них имеет выступ, обращенный к торцевой поверхности другой полюсной приставки. Отдельный магнитный узел крепится к немагнитопроводной втулке. На вал посажено немагнитопроводное кольцо.

Магнитный поток проходит по пути: постоянный магнит, полюсная приставка, зазор, полюсная приставка, постоянный магнит.

Магнитные включения, попадая в зазор отдельного магнитного узла, удерживаются в нем пондеромоторной силой, что исключает их попадание в рабочий зазор МЖУ и контакт с магнитной жидкостью.

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов химического оборудования со средами, содержащими магнитные включения.

Известно магнитожидкостное уплотнение вала для сред с магнитным включениями (МЖУ), принятое за прототип, в котором средством защиты является магнитопроводная втулка с зубцом, обращенным к валу и образующим с ним зазор, а одна из полюсных приставок имеет выступ, причем на обращенных друг к другу цилиндрических поверхностях выступа магнитопроводной втулки и полюсной приставки выполнена резьба (RU N 83819, Кл. F16J 15/00).

Недостатком данной конструкции является возможность попадания магнитных включений в рабочий зазор МЖУ, что обусловлено используемым средством защиты, которое выполнено в виде магнитопроводной втулки с зубцом, обращенным к валу и образующим с ним рабочий зазор.

Техническим результатом предлагаемого устройства является повышение эффективности извлечения магнитных включений. Это достигается за счет того, что средством защиты является отдельный магнитный узел, состоящий из постоянного магнита, к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки, при этом, по крайней мере, на одной из них выполнен выступ, обращенный к торцевой поверхности другой полюсной приставки, а на вал посажено немагнитопроводное кольцо, расположенное внутри отдельного магнитного узла, который крепится к немагнитопроводной втулке, причем на обращенных друг к другу поверхностях полюсной приставки герметизатора и немагнитопроводной втулки выполнена резьба.

На рисунке 1 представлено устройство МЖУ для сред с магнитными включениями. МЖУ состоит из кольцевой магнитной системы, включающей в себя постоянный магнит 1, намагниченный в осевом направлении, к торцевым поверхностям которого примыкают полюсные приставки 2 и 3, образующие рабочий зазор 5 с вращающимся валом 4, который заполнен магнитной жидкостью 5.

Для исключения попадания в рабочий зазор 5 магнитных включений со стороны герметизируемой среды предусмотрено средство защиты в виде отдельного магнитного узла, состоящего из постоянного магнита 6, к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки 7 и 8. На полюсной приставке 7 выполнен выступ, обращенный к торцевой поверхности полюсной приставки 8, образующей с ней зазор . Величина этого зазора может отличаться от величины рабочего зазора . Выступы могут быть выполнены на обеих полюсных приставках и обращены друг к другу. Отдельный магнитный узел крепится к немагнитопроводной втулке 9, причем на ее внутренней цилиндрической поверхности и на обращенной к ней наружной цилиндрической поверхности полюсной приставки 3 выполнена резьба. На вал 4 посажено немагнитопроводное кольцо 10, расположенное внутри отдельного магнитного узла. Конструкция уплотнения выполнено таким образом, что зазор , между полюсной приставкой 3 МЖУ и немагнитопроводной втулкой 9 отдельного магнитного узла, всегда меньше чем зазор , между полюсной приставкой 3 МЖУ и полюсной приставкой 7 отдельного магнитного узла.

В МЖУ могут применяться постоянные магниты в форме колец, намагниченные в осевом направлении, или наборные магниты, например, в форме пластин.

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.

Рабочий магнитный поток Ф замыкается по пути: постоянный магнит 1, полюсная приставка 3, рабочий зазор 5, вал 4, рабочий зазор , полюсная приставка 2, постоянный магнит 1 и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость 5 взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочем зазоре пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды.

Особенность предлагаемой конструкции МЖУ состоит в том, что в нем предусмотрено средство защиты в виде отдельного магнитного узла состоящего из постоянного магнита 6 к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки 7 и 8, при этом, хотя одна из них имеет выступ, обращенный к торцевой поверхности другой полюсной приставки. Отдельный магнитный узел крепится к немагнитопроводной втулке 9. На вал посажено немагнитопроводное кольцо 10.

Магнитный поток Ф проходит по пути: постоянный магнит 6, полюсная приставка 8, зазор , полюсная приставка 7, постоянный магнит 6.

Магнитные включения, попадая в зазор , удерживаются в нем пондеромоторной силой, что исключает их попадание в рабочий зазор и контакт с магнитной жидкостью. Для увеличения потока Ф, а значит и пондеромоторной силы, действующей на магнитный включения, на вал посажено немагнитопроводное кольцо 10. Это снижает или полностью исключает прохождение магнитного потока Ф через вал 4.

Величина магнитного потока Ф и пондеромоторной силы может регулироваться за счет выбора материалов постоянных магнитов 6, а также выбора величины зазора .

При наполнении зазора магнитными включениями производится демонтаж отдельного магнитного узла, а магнитные включения удаляются из зазора механическим путем.

Такая конструкция позволяет повысить надежность работы МЖУ при герметизации сред, содержащих магнитные включения.

Предлагаемую конструкцию целесообразно использовать для герметизации валов химических реакторов, к которым предъявляются жесткие требования по герметичности.

Магнитожидкостное уплотнение вала для сред с магнитными включениями, содержащее кольцевую магнитную систему с полюсными приставками, образующими с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью, и средство защиты уплотнения со стороны герметизируемой среды от прохождения в него магнитных включений, отличающееся тем, что средство защиты представляет собой отдельный магнитный узел, состоящий из постоянного магнита, к торцевым поверхностям которого примыкают две полюсные приставки, при этом по крайней мере на одной из них выполнен выступ, обращенный к торцевой поверхности другой полюсной приставки, а на вал посажено немагнитопроводное кольцо, расположенное внутри отдельного магнитного узла, который крепится к немагнитопроводной втулке, причем на обращенных друг к другу поверхностях полюсной приставки герметизатора и немагнитопроводной втулки выполнена резьба.