RU97179U1 - MAGNET-LIQUID SHAFT SEAL FOR MEDIA WITH MAGNETIC INCLUSIONS - Google Patents

Abstract

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. Magneto-fluid shaft seal for media with magnetic inclusions, comprising an annular magnetic system with pole attachments forming a gap filled with magnetic fluid with the shaft, and a means of protecting the seal from the side of the medium to be sealed against passage of magnetic inclusions, characterized in that the protective means is a separate a magnetic assembly consisting of a permanent magnet, two pole attachments adjoining the end surfaces of which, at least one of them has a protrusion, facing the end surface of the other pole attachment, and a non-magnetic conductor ring is installed on the shaft, located inside a separate magnetic assembly that is attached to the non-magnetic conductor, moreover, threads are made on the surfaces of the pole conductor of the sealant and the non-magnetic conductor facing each other.

Description

Полезная модель относится к уплотнительной технике и может быть использована для герметизации вращающихся валов химического оборудования со средами, содержащими магнитные включения.The invention relates to a sealing technique and can be used to seal rotating shafts of chemical equipment with media containing magnetic inclusions.

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).Known magneto-liquid shaft seal for media with magnetic inclusions (MF), adopted as a prototype, in which the means of protection is a magnetic sleeve with a tooth facing the shaft and forming a gap with it, and one of the pole attachments has a protrusion, and facing each other the cylindrical surfaces of the protrusion of the magnetic core and the pole attachment made thread (RU N 83819, CL. 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.The disadvantage of this design is the possibility of getting magnetic inclusions in the working gap of the MFU, which is due to the protective equipment used, which is made in the form of a magnetic core with a tooth facing the shaft and forming a working gap with it.

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.The technical result of the proposed device is to increase the efficiency of extraction of magnetic inclusions. This is achieved due to the fact that the means of protection is a separate magnetic unit, consisting of a permanent magnet, two pole consoles adjacent to the end surfaces of which, at least one of them has a protrusion facing the end surface of the other pole prefix, and a non-magnetic conductor ring is installed on the shaft, located inside a separate magnetic assembly that is attached to the non-magnetic conductor, moreover, on the surfaces of the pole attachment of the sealant and the non-magnetic The wire sleeve is threaded.

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.Figure 1 shows the MFU device for media with magnetic inclusions. MJU consists of an annular magnetic system including a permanent magnet 1, magnetized in the axial direction, to the end surfaces of which are attached pole attachments 2 and 3, forming a working gap 5 with a rotating shaft 4, which is filled with magnetic fluid 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 Δ. Величина этого зазора может отличаться от величины рабочего зазора δ. 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 α, между полюсной приставкой 3 МЖУ и немагнитопроводной втулкой 9 отдельного магнитного узла, всегда меньше чем зазор γ, между полюсной приставкой 3 МЖУ и полюсной приставкой 7 отдельного магнитного узла.To prevent magnetic inclusions from entering the working gap 5 from the side of the medium to be sealed, a protective device is provided in the form of a separate magnetic unit consisting of a permanent magnet 6, two pole consoles 7 and 8 adjoin the end surfaces of the pole. The protrusion facing the end conductor 7 is made the surface of the pole attachment 8, forming a gap Δ with it. The size of this gap may differ from the size of the working gap δ. The protrusions can be performed on both pole consoles and facing each other. A separate magnetic assembly is attached to the non-magnetic bush 9, and a thread is made on its inner cylindrical surface and on the outer cylindrical surface of the pole attachment 3. A non-magnetic ring 10 is mounted on the shaft 4, located inside a separate magnetic unit. The seal is designed in such a way that the gap α between the pole attachment 3 of the MFJ and the non-magnetic sleeve 9 of the individual magnetic unit is always smaller than the gap γ between the pole attachment 3 of the MFU and the pole attachment 7 of the separate magnetic unit.

В МЖУ могут применяться постоянные магниты в форме колец, намагниченные в осевом направлении, или наборные магниты, например, в форме пластин.Permanent magnets in the form of rings, magnetized in the axial direction, or typesetting magnets, for example, in the form of plates, can be used in the MF.

Магнитожидкостное уплотнение работает следующим образом.Magneto-liquid seal operates as follows.

Рабочий магнитный поток Ф_δ замыкается по пути: постоянный магнит 1, полюсная приставка 3, рабочий зазор 5, вал 4, рабочий зазор δ, полюсная приставка 2, постоянный магнит 1 и образует замкнутую магнитную цепь. Магнитная жидкость 5 взаимодействует с полем постоянного магнита и удерживается в рабочем зазоре δ пондеромоторной силой, образуя препятствие для прохождения герметизируемой среды.The working magnetic flux Φ _δ closes along the path: a permanent magnet 1, a pole attachment 3, a working gap 5, a shaft 4, a working gap δ, a pole attachment 2, a permanent magnet 1 and forms a closed magnetic circuit. Magnetic fluid 5 interacts with the permanent magnet field and is held in the working gap δ by ponderomotive force, forming an obstacle for the passage of the sealed medium.

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.A feature of the proposed design of the MFU is that it provides a means of protection in the form of a separate magnetic unit consisting of a permanent magnet 6 to the end surfaces of which two pole attachments 7 and 8 adjoin, although one of them has a protrusion facing the end surface another pole prefix. A separate magnetic assembly is attached to the non-magnetic sleeve 9. A non-magnetic ring 10 is mounted on the shaft.

Магнитный поток Ф_Δ проходит по пути: постоянный магнит 6, полюсная приставка 8, зазор Δ, полюсная приставка 7, постоянный магнит 6.The magnetic flux Φ _Δ passes along the path: a permanent magnet 6, a pole attachment 8, a gap Δ, a pole attachment 7, a permanent magnet 6.

Магнитные включения, попадая в зазор Δ, удерживаются в нем пондеромоторной силой, что исключает их попадание в рабочий зазор δ и контакт с магнитной жидкостью. Для увеличения потока Ф_Δ, а значит и пондеромоторной силы, действующей на магнитный включения, на вал посажено немагнитопроводное кольцо 10. Это снижает или полностью исключает прохождение магнитного потока Ф_Δ через вал 4.Magnetic inclusions, falling into the gap Δ, are held in it by ponderomotive force, which excludes their getting into the working gap δ and contact with the magnetic fluid. To increase the flux Φ _Δ , and hence the ponderomotive force acting on the magnetic switch, a non-magnetic ring 10. is mounted on the shaft. This reduces or completely eliminates the passage of the magnetic flux Φ _Δ through the shaft 4.

Величина магнитного потока Ф_Δ и пондеромоторной силы может регулироваться за счет выбора материалов постоянных магнитов 6, а также выбора величины зазора Δ.The magnitude of the magnetic flux Φ _Δ and ponderomotive force can be adjusted by selecting materials of permanent magnets 6, as well as the choice of the gap Δ.

При наполнении зазора Δ магнитными включениями производится демонтаж отдельного магнитного узла, а магнитные включения удаляются из зазора Δ механическим путем.When filling the gap Δ with magnetic inclusions, a separate magnetic unit is dismantled, and magnetic inclusions are removed from the gap Δ by mechanical means.

Такая конструкция позволяет повысить надежность работы МЖУ при герметизации сред, содержащих магнитные включения.This design allows you to increase the reliability of the MFU when sealing media containing magnetic inclusions.

Предлагаемую конструкцию целесообразно использовать для герметизации валов химических реакторов, к которым предъявляются жесткие требования по герметичности.The proposed design is advisable to use for sealing the shafts of chemical reactors, which are subject to stringent tightness requirements.

Claims (1)

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.

A magnetically liquid shaft seal for media with magnetic inclusions, comprising an annular magnetic system with pole attachments forming a gap filled with magnetic fluid with the shaft and a means of protecting the seal from the side of the medium to be sealed against passage of magnetic inclusions, characterized in that the protective means is a separate a magnetic assembly consisting of a permanent magnet, two pole attachments adjoining the end surfaces of which, at least one protrusion is made on them, facing the end surface of the other pole attachment, and a non-magnetic conductor ring is installed on the shaft, located inside a separate magnetic assembly that is attached to the non-magnetic conduit, and threads are made on the surfaces of the pole attachment of the sealant and the non-magnetic conductor facing each other.