[go: up one dir, main page]

RU2531482C1 - Magnetic fluid shaft seal ps36 - Google Patents

Magnetic fluid shaft seal ps36 Download PDF

Info

Publication number
RU2531482C1
RU2531482C1 RU2013122498/06A RU2013122498A RU2531482C1 RU 2531482 C1 RU2531482 C1 RU 2531482C1 RU 2013122498/06 A RU2013122498/06 A RU 2013122498/06A RU 2013122498 A RU2013122498 A RU 2013122498A RU 2531482 C1 RU2531482 C1 RU 2531482C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
magnets
magnetic
sleeve
magnetic fluid
Prior art date
Application number
RU2013122498/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Перминов
Анастасия Сергеевна Перминова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ)
Priority to RU2013122498/06A priority Critical patent/RU2531482C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2531482C1 publication Critical patent/RU2531482C1/en

Links

Landscapes

  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: magnetic fluid seal of the shaft containing magnetic system, composed from ring-type constant magnets, facing to each other with the same poles, and polar attachments, the surfaces of which one are made aflush with the magnet surfaces lapping the shaft and forming with the shaft a clearance filled with the magnetic fluid. On surfaces of polar attachments facing to the shaft, and shaft opposite to magnets the grooves are made. The magnetic system is made as the uniform block and is fixed motionlessly through the face surface on the intermediate disk. The seal is additionally equipped with a sleeve, placed on the shaft, laps the magnetic system outside and forms with it a clearance filled with the magnetic fluid. On the surfaces of polar attachments facing to the sleeve, and on the sleeve surface against magnets the circular grooves are made.
EFFECT: improved retention capacity of magnetic fluid seals.
1 dwg

Description

Изобретение относится к уплотнительной технике и может использоваться для уплотнения магнитных и немагнитных валов, работающих в условиях перепада давлений.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal magnetic and non-magnetic shafts operating under differential pressure conditions.

Известно магнитожидкостное уплотнение (Авторское свидетельство СССР №1283476, МПК F16J 15/40, 1985), содержащее кольцевой постоянный магнит, полюсные приставки с конусными выступами, наборные шайбы с немагнитными прокладками между ними, при этом выступы соседних шайб примыкают к конусным выступам полюсных приставок разноименной полярности.A magneto-liquid seal is known (USSR Author's Certificate No. 1283476, IPC F16J 15/40, 1985), containing an annular permanent magnet, pole attachments with conical protrusions, stacked washers with non-magnetic gaskets between them, while the protrusions of adjacent washers adjoin the conical protrusions of opposite consoles polarity.

Недостатками указанного магнитожидкостного уплотнения являются сложность конструкции и недостаточно невысокий удерживаемый перепад давлений. Последний недостаток обусловлен высокими потоками рассеяния магнитной системы.The disadvantages of this magneto-liquid seal are the design complexity and the insufficiently low held pressure drop. The latter drawback is due to the high scattering fluxes of the magnetic system.

Известно магнитожидкостное уплотнение (Авторское свидетельство СССР №1308803, МПК F16J 15/40, 1987), принятое за прототип, в котором магнитная система состоит из постоянных магнитов, обращенных друг к другу одноименными полюсами и разделенных полюсными приставками, поверхность последних, обращенная к валу, выполнена заподлицо с поверхностями магнитов, при этом на поверхностях полюсных приставок и вала напротив магнитов выполнены кольцевые канавки.Known magneto-liquid seal (USSR Author's Certificate No. 1308803, IPC F16J 15/40, 1987), adopted as a prototype, in which the magnetic system consists of permanent magnets facing each other with the same poles and separated by pole attachments, the surface of the latter facing the shaft, made flush with the surfaces of the magnets, while ring grooves are made on the surfaces of the pole attachments and the shaft opposite the magnets.

Недостатками указанного магнитожидкостного уплотнения являются недостаточная удерживающая способность и большие габариты.The disadvantages of this magneto-liquid seal are insufficient holding capacity and large dimensions.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении удерживающей способности магнитожидкостных уплотнений.The technical result achieved by the invention is to increase the holding capacity of the magneto-liquid seals.

Технический результат достигается тем, что магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее магнитную систему, состоящую из обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов и полюсных приставок, поверхности которых выполнены заподлицо с поверхностями магнитов, охватывающую вал и образующую с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу, и вала напротив магнитов выполнены канавки, магнитная система выполнена в виде единого блока, закреплена неподвижно через торцевую поверхность на промежуточном диске, уплотнение дополнительно снабжено втулкой, которая размещена на валу, охватывает магнитную систему снаружи и образует с ней зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к втулке, и на поверхности втулки напротив магнитов выполнены кольцевые канавки.The technical result is achieved in that a magnetically liquid shaft seal containing a magnetic system consisting of ring permanent magnets and pole attachments facing each other by the same poles, the surfaces of which are flush with the surfaces of the magnets, covering the shaft and forming a gap filled with magnetic fluid with the shaft, at this, on the surfaces of the pole attachments facing the shaft and the shaft opposite the magnets, grooves are made, the magnetic system is made in the form of a single unit, fixed Clearly through the end surface on the intermediate disk, the seal is additionally equipped with a sleeve that is placed on the shaft, covers the magnetic system from the outside and forms a gap with it filled with magnetic fluid, while on the surfaces of the pole attachments facing the sleeve and on the surface of the sleeve opposite the magnets are made annular grooves.

На фиг.1 показано предлагаемое магнитожидкостное уплотнение вала.Figure 1 shows the proposed magneto-liquid shaft seal.

Магнитожидкостное уплотнение состоит из магнитной системы, содержащей кольцевые постоянные магниты 1, которые обращены друг к другу одноименными полюсами, и между которыми установлены кольцевые полюсные приставки 2. Наружные и внутренние поверхности полюсных приставок выполнены заподлицо с поверхностями магнитов. Магнитная система охватывает вал 3 и образует с валом зазор 4. Магнитная система выполнена в виде единого блока и закреплена неподвижно через торцевую поверхность на диске 5, снабженном отверстием для установки на вал. Магнитожидкостное уплотнение через диск 5 крепится к корпусу герметизируемого устройства. На валу 3 закреплена втулка 6, которая охватывает магнитную систему, образуя зазор 7. В зазоры 4 и 7 введена магнитная жидкость 8. На поверхностях полюсных приставок 2, обращенных к зазору 4, выполнены кольцевые канавки 9, на поверхностях полюсных приставок 2, обращенных к зазору 7, выполнены кольцевые канавки 10. На валу 3 напротив постоянных магнитов выполнены канавки 11, на втулке 6 напротив постоянных магнитов выполнены канавки 12.The magneto-liquid seal consists of a magnetic system containing annular permanent magnets 1, which face each other with the same poles, and between which annular pole attachments 2 are mounted. The outer and inner surfaces of the pole attachments are flush with the surfaces of the magnets. The magnetic system covers the shaft 3 and forms a gap 4 with the shaft. The magnetic system is made in the form of a single block and is fixed motionless through the end surface on the disk 5, equipped with an opening for mounting on the shaft. Magneto-liquid seal through the disk 5 is attached to the housing of the sealed device. A sleeve 6 is fixed on the shaft 3, which covers the magnetic system, forming a gap 7. Magnetic fluid 8 is introduced into the gaps 4 and 7. On the surfaces of the pole attachments 2 facing the gap 4, annular grooves 9 are made, on the surfaces of the pole extensions 2 facing the gap 7, made of annular grooves 10. On the shaft 3 opposite the permanent magnets made grooves 11, on the sleeve 6 opposite the permanent magnets made grooves 12.

Уплотнение работает следующим образом. Постоянные магниты 1 в уплотнении служат источником магнитного поля. Создаваемый двумя соседними магнитами магнитный поток делится на две части. Одна часть полюсными приставками 2 подводится к зазору 4 между полюсными приставками 2 и валом 3, проходит через зазор 4, разделяется на две части, замыкается на соседние полюсные приставки, примыкающие к противоположным полюсам магнитов. Вторая часть магнитного потока полюсной приставкой подводится к зазору 7 между полюсными приставками 2 и втулкой 6, проходит через зазор 7, разделяется на две части, замыкается на соседние полюсные приставки, примыкающие к противоположным полюсам магнитов. В зазорах 4 и 7 напротив полюсных приставок создается магнитное поле высокой напряженности, куда втягивается магнитная жидкость 8 и образует герметичные кольцевые пробки с повышенным внутренним давлением. Каждая магнитожидкостная пробка способна воспринимать определенный перепад давлений, зависящий от максимальной индукции под полюсной приставкой в зазоре. Перепад давлений, удерживаемый уплотнением, определяется суммой перепадов всех магнитожидкостных пробок в зазорах 4 и 7.Sealing works as follows. Permanent magnets 1 in the seal serve as a source of magnetic field. The magnetic flux generated by two adjacent magnets is divided into two parts. One part of the pole prefixes 2 is brought to the gap 4 between the pole prefixes 2 and the shaft 3, passes through the gap 4, is divided into two parts, closes to adjacent pole consoles adjacent to the opposite poles of the magnets. The second part of the magnetic flux by the pole prefix is brought to the gap 7 between the pole prefixes 2 and the sleeve 6, passes through the gap 7, is divided into two parts, closes to adjacent pole consoles adjacent to the opposite poles of the magnets. In the gaps 4 and 7 opposite the pole attachments, a high magnetic field is created, where magnetic fluid 8 is drawn in and forms sealed annular plugs with increased internal pressure. Each magneto-liquid plug is capable of perceiving a certain pressure drop, depending on the maximum induction under the pole attachment in the gap. The pressure drop held by the seal is determined by the sum of the drops of all the magneto-liquid plugs in gaps 4 and 7.

Выполнение полюсных приставок 2 заподлицо с постоянными магнитами способствует уменьшению поверхностей, с которых выходит магнитный поток, и увеличению концентрации магнитного потока в зазорах, т.е. увеличению максимальной напряженности поля. Малая величина ширины полюсных приставок (t≈δ, где t - толщина полюсной приставки, 8 - величина рабочего зазора) позволяет достичь высокой напряженности поля в рабочих зазорах и соответственно высокого удерживаемого уплотнением перепада давлений.The implementation of pole prefixes 2 flush with permanent magnets helps to reduce the surfaces from which the magnetic flux comes out, and to increase the magnetic flux concentration in the gaps, i.e. increase the maximum field strength. The small width of the pole attachments (t≈δ, where t is the thickness of the pole attachment, 8 is the value of the working gap) allows us to achieve high field strengths in the working gaps and, accordingly, a high differential pressure kept by the seal.

Канавки 9 и 10 на полюсных приставках при использовании малых рабочих зазоров 4 и 7 (2δ<t) создают дополнительную магнитожидкостную пробку в зазоре под каждой полюсной приставкой, что дополнительно повышает удерживаемый перепад давлений.The grooves 9 and 10 on the pole attachments when using small working gaps 4 and 7 (2δ <t) create an additional magneto-liquid plug in the gap under each pole attachment, which additionally increases the pressure drop that is kept.

Выполнение на поверхности вала канавок 11 и на поверхности втулки канавок 12, расположенных напротив постоянных магнитов, позволяет увеличить объем заправляемой жидкости 8, а следовательно, увеличить ресурс уплотнения между заправками. При герметизации магнитных валов канавки снижают потоки рассеяния, следовательно, повышают эффективность использования энергии постоянных магнитов. Уплотнение является универсальным и может использоваться для герметизации как магнитных, так и немагнитных валов.The execution on the surface of the shaft of the grooves 11 and on the surface of the sleeve of the grooves 12, located opposite the permanent magnets, allows you to increase the volume of refueling fluid 8, and therefore, increase the life of the seal between the refills. When sealing magnetic shafts, the grooves reduce the scattering fluxes and, therefore, increase the energy efficiency of permanent magnets. The seal is universal and can be used to seal both magnetic and non-magnetic shafts.

Данное уплотнение по сравнению с прототипом более чем вдвое увеличивает удерживаемый перепад давлений. Это объясняется тем, что втулка 6 вала 3 позволяет удвоить количество магнитожидкостных пробок уплотнения, задействовав магнитные потоки, которые ранее являлись потоками рассеяния.This seal in comparison with the prototype more than doubles the kept differential pressure. This is due to the fact that the sleeve 6 of the shaft 3 allows you to double the number of magneto-liquid seal tubes, using magnetic fluxes, which were previously scattering fluxes.

Таким образом, предлагаемое уплотнение позволяет существенно повысить удерживаемый перепад давлений или при заданном перепаде снизить габариты уплотнения.Thus, the proposed seal can significantly increase the retained differential pressure or for a given differential to reduce the dimensions of the seal.

Claims (1)

Магнитожидкостное уплотнение вала, содержащее магнитную систему, состоящую из обращенных друг к другу одноименными полюсами кольцевых постоянных магнитов и полюсных приставок, поверхности которых выполнены заподлицо с поверхностями магнитов, охватывающую вал и образующую с валом зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к валу, и на поверхностях вала, напротив магнитов, выполнены канавки, отличающееся тем, что магнитная система выполнена в виде единого блока и закреплена неподвижно через торцевую поверхность на диске, а уплотнение дополнительно снабжено втулкой, которая размещена на валу, охватывает магнитную систему и образует с ней зазор, заполненный магнитной жидкостью, при этом на поверхностях полюсных приставок, обращенных к втулке, и на поверхности втулки напротив магнитов выполнены кольцевые канавки. A magneto-liquid shaft seal containing a magnetic system consisting of ring permanent magnets and pole attachments facing each other by the same poles, the surfaces of which are flush with the surfaces of the magnets, enclosing the shaft and forming a gap filled with magnetic fluid with the shaft, while on the surfaces of the pole consoles, facing the shaft, and on the surfaces of the shaft, opposite the magnets, grooves are made, characterized in that the magnetic system is made in the form of a single unit and is fixed stationary about through the end surface on the disk, and the seal is additionally equipped with a sleeve that is located on the shaft, covers the magnetic system and forms a gap with it filled with magnetic fluid, while on the surfaces of the pole attachments facing the sleeve, and on the surface of the sleeve opposite the magnets are made ring grooves.
RU2013122498/06A 2013-05-15 2013-05-15 Magnetic fluid shaft seal ps36 RU2531482C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013122498/06A RU2531482C1 (en) 2013-05-15 2013-05-15 Magnetic fluid shaft seal ps36

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013122498/06A RU2531482C1 (en) 2013-05-15 2013-05-15 Magnetic fluid shaft seal ps36

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2531482C1 true RU2531482C1 (en) 2014-10-20

Family

ID=53382020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013122498/06A RU2531482C1 (en) 2013-05-15 2013-05-15 Magnetic fluid shaft seal ps36

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2531482C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197088U1 (en) * 2019-11-22 2020-03-30 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Ивановская Пожарно-Спасательная Академия Государственной Противопожарной Службы Министерства Российской Федерации По Делам Гражданской Обороны, Чрезвычайным Ситуациям И Ликвидации Последствий Стихийных Бедствий" (Ф MAGNET-LIQUID SHAFT SEAL

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3620584A (en) * 1970-05-25 1971-11-16 Ferrofluidics Corp Magnetic fluid seals
SU1308803A1 (en) * 1985-07-22 1987-05-07 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Полюс" При Ивановском Энергетическом Институте Им.В.И.Ленина Magnetoliquid seal
RU2011081C1 (en) * 1990-02-28 1994-04-15 Кравцов Александр Иванович Method of assembly of magnetic seal
US6672592B1 (en) * 1999-07-09 2004-01-06 Nok Corporation Magnetic fluid seal
RU2302573C2 (en) * 2004-12-20 2007-07-10 Ивановский государственный энергетический университет Magneto-liquid shaft packing
RU2458271C2 (en) * 2010-04-26 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3620584A (en) * 1970-05-25 1971-11-16 Ferrofluidics Corp Magnetic fluid seals
SU1308803A1 (en) * 1985-07-22 1987-05-07 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро "Полюс" При Ивановском Энергетическом Институте Им.В.И.Ленина Magnetoliquid seal
RU2011081C1 (en) * 1990-02-28 1994-04-15 Кравцов Александр Иванович Method of assembly of magnetic seal
US6672592B1 (en) * 1999-07-09 2004-01-06 Nok Corporation Magnetic fluid seal
RU2302573C2 (en) * 2004-12-20 2007-07-10 Ивановский государственный энергетический университет Magneto-liquid shaft packing
RU2458271C2 (en) * 2010-04-26 2012-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197088U1 (en) * 2019-11-22 2020-03-30 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Ивановская Пожарно-Спасательная Академия Государственной Противопожарной Службы Министерства Российской Федерации По Делам Гражданской Обороны, Чрезвычайным Ситуациям И Ликвидации Последствий Стихийных Бедствий" (Ф MAGNET-LIQUID SHAFT SEAL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108980360B (en) Magnetic source parallel type magnetic fluid sealing structure
CN108869754B (en) Magnetic leakage prevention type magnetic fluid sealing structure
CN108953615B (en) A hybrid magnetic fluid sealing structure
CN103498939A (en) Sealing device for improving sealing anti-pressure capability and sealing reliability of magnetic liquid
CN113090760B (en) Magnetic liquid sealing device
RU2458271C2 (en) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft
RU2531482C1 (en) Magnetic fluid shaft seal ps36
CN106969149B (en) Magnetic liquid end face labyrinth gland
RU2315218C1 (en) Magnetic-liquid sealing of shaft
RU197088U1 (en) MAGNET-LIQUID SHAFT SEAL
RU159063U1 (en) MAGNET FLUID SEAL
CN202332310U (en) Shielded magnetic fluid sealing device
RU2407936C2 (en) Magnetic-liquid packing of non-magnetic shaft
CN108980358A (en) A kind of ladder pole flute profile magnetic fluid sealing structure
RU2296900C2 (en) Magnetic fluid shaft seal
CN206320304U (en) Concentric multiaxis magnetic fluid sealing structure
RU2531007C1 (en) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft
RU2296903C2 (en) Magnetic fluid shaft seal
RU148871U1 (en) COMBINED MAGNET-FLUID SEAL
RU2532456C1 (en) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft ps37
RU2533610C1 (en) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft ps38
CN108980359B (en) Magnetic fluid sealing structure
RU2546377C1 (en) Magnetic fluid seal of non-magnetic shaft ps-40
RU97179U1 (en) MAGNET-LIQUID SHAFT SEAL FOR MEDIA WITH MAGNETIC INCLUSIONS
CN109027247B (en) A magnetic fluid reciprocating sealing structure

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160516