PL208614B1 - ROTARY SHAFT (vacuum) passage with magnetic fluid seal - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest przepust wału obrotowego uszczelniony cieczą magnetyczną znajdujący zastosowanie w technice wysokiej próżni oraz niskociśnieniowych urządzeniach gazowych.The subject of the invention is a rotary shaft passage sealed with a magnetic liquid, used in high vacuum technology and low-pressure gas devices.

Z amerykań skiego opisu patentowego nr 4605233 znany jest przepust wału uszczelniany cieczą magnetyczną stosowany w warunkach próżni, zawierający magnesy trwałe spolaryzowane osiowo, przedzielone wielokrawędziowymi nabiegunnikami i osadzone w komorze dławnicowej w obudowie. Ciecz magnetyczna znajduje się w małych szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi nabiegunników a wałem, osadzonym na łożyskach tocznych w obudowie.From US Patent No. 4605233 there is known a shaft seal sealed with a magnetic liquid used in vacuum conditions, containing axially polarized permanent magnets, separated by multi-edge pole pieces and embedded in a stuffing box in a housing. The magnetic fluid is contained in small radial gaps formed between the sealing lips of the pole pieces and the shaft mounted on rolling bearings in the housing.

Z polskiego zgł oszenia patentowego P-353255 znany jest przepust wału z uszczelnieniem ferromagnetycznym, zawierający dwie tuleje kołnierzowe wraz z wielokrawędziowymi nabiegunnikami, co najmniej dwa magnesy trwałe spolaryzowane osiowo umieszczone w komorze dławnicowej, każdy pomiędzy dwoma wielokrawędziowymi nabiegunnikami oraz ciecz magnetyczną. Na tulei osadzonej w obudowie i na tulei osadzonej na wale wykonane są wystę py uszczelniające, przy czym każda tuleja wraz z nabiegunnikami stanowi oddzielną całość, zaś magnesy umieszczone są w pierścieniowych wnękach, wykonanych w każdej tulei pomiędzy nabiegunnikami. Ciecz magnetyczna znajduje się w szczelinach promieniowych pomiędzy wystę pami uszczelniającymi jednej tulei, a walcową powierzchnią drugiej tulei.From the Polish patent application P-353255 a shaft bushing with a ferromagnetic seal is known, containing two flange sleeves with multi-edge pole pieces, at least two axially polarized permanent magnets placed in the stuffing box, each between two multi-edge pole pieces and a magnetic liquid. Sealing protrusions are made on the sleeve mounted in the housing and on the sleeve mounted on the shaft, and each sleeve with the pole pieces constitutes a separate unit, and the magnets are placed in annular recesses made in each sleeve between the pole pieces. The magnetic fluid is contained in the radial gaps between the sealing lips of one sleeve and the cylindrical surface of the other sleeve.

Istota przepustu wału obrotowego uszczelnionego cieczą magnetyczną według wynalazku złożonego z tulei nośnej wyposażonej w wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi, magnesów trwałych i cieczy magnetycznej polega na tym, że w pierścieniowych wnękach wykonanych na obu powierzchniach czołowych tulei osadzone są magnesy trwałe spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden z magnesów skierowany jest biegunem N, a drugi biegunem S do powierzchni wału, zaś ciecz magnetyczna znajduje się w małych szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, usytuowanymi na wewnętrznej powierzchni walcowej tulei, a powierzchnią wału.The essence of the passage of the rotating shaft sealed with magnetic liquid according to the invention, consisting of a support sleeve equipped with multi-edge pole pieces with sealing projections, permanent magnets and magnetic liquid consists in the fact that radially polarized permanent magnets are embedded in the annular recesses made on both faces of the sleeve, one of which is the N pole is directed from the magnets, and the other with the S pole towards the shaft surface, and the magnetic fluid is located in small radial gaps formed between the sealing lips on the inner surface of the cylindrical sleeve and the shaft surface.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku w półprzekroju osiowym.The subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing in an axial half-section.

Przepust wału obrotowego składa się z obudowy, w której pomiędzy dwoma łożyskami tocznymi umieszczona jest tuleja nośna 1, z dwóch magnesów trwałych 2 i 3, spolaryzowanych promieniowo, oraz z cieczy magnetycznej 4. Magnesy 2 i 3 osadzone są w pierścieniowych wnękach tulei 1 na obu jej końcach, przy czym magnes 2 skierowany jest biegunem N, a magnes 3 biegunem S do powierzchni wału. Tuleja 1 wyposażona jest w wielokrawędziowe nabiegunniki z występami uszczelniającymi wykonanymi na jej wewnętrznej powierzchni walcowej. W środkowej części tulei wykonane jest wcięcie poprzeczne 6, prostopadłe do osi wału. Ciecz magnetyczna 4 znajduje się w pierścieniowych szczelinach, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, a powierzchnią wału. W gniazdach tulei 1, wykonanych na jej zewnętrznej powierzchni walcowej umieszczone są pierścienie uszczelniające 5, typu „O”.The rotary shaft bushing consists of a housing in which a support sleeve 1 is placed between two rolling bearings, two radially polarized permanent magnets 2 and 3, and a magnetic liquid 4. Magnets 2 and 3 are embedded in the annular recesses of the sleeve 1 on both at its ends, with the magnet 2 pointing with the N pole, and the magnet 3 with the S pole towards the shaft surface. The sleeve 1 is equipped with multi-edged pole shoes with sealing lugs made on its internal cylindrical surface. A transverse indentation 6 is made in the central part of the sleeve, perpendicular to the shaft axis. The magnetic fluid 4 is contained in annular gaps formed between the sealing lips and the shaft surface. Sealing rings 5 of the "O" type are placed in the seats of the sleeve 1, made on its outer cylindrical surface.

Zamknięty obwód magnetyczny utworzony jest przez tuleję 1, magnesy trwałe 2 i 3 ciecz magnetyczną 4 oraz wał.The closed magnetic circuit is formed by a sleeve 1, permanent magnets 2 and 3, a magnetic fluid 4 and a shaft.

W warunkach eksploatacji przepustu według wynalazku, w wyniku oddziaływania sił pola magnetycznego, ciecz magnetyczna utrzymywana jest w szczelinach promieniowych pomiędzy występami tulei a wałem, tworząc bariery uszczelniające dla czynnika roboczego.In the operating conditions of the bushing according to the invention, as a result of the influence of the magnetic field forces, the magnetic fluid is kept in the radial gaps between the projections of the sleeve and the shaft, creating sealing barriers for the working medium.

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim Przepust wału obrotowego uszczelnionego cieczą magnetyczną złożony z tulei nośnej, magnesów trwałych i cieczy magnetycznej, znamienny tym, że w pierścieniowych wnękach wykonanych na obu powierzchniach czołowych tulei nośnej (1) osadzone są magnesy trwałe (2) i (3) spolaryzowane promieniowo, przy czym jeden z magnesów skierowany jest biegunem N, a drugi biegunem S do powierzchni wału, zaś ciecz magnetyczna (4) znajduje się w małych pierścieniowych szczelinach promieniowych, utworzonych pomiędzy występami uszczelniającymi, usytuowanymi na wewnętrznej powierzchni walcowej tulei, a powierzchnią wału.A passage for a rotating shaft sealed with a magnetic liquid composed of a support sleeve, permanent magnets and a magnetic liquid, characterized in that in the annular cavities made on both faces of the support sleeve (1) permanent magnets (2) and (3) polarized radially are mounted one of the magnets is directed with the N pole and the other with the S pole towards the shaft surface, and the magnetic fluid (4) is located in small annular radial gaps formed between the sealing lips on the inner surface of the cylindrical sleeve and the shaft surface.