JPS6014228B2 - 磁性流体シール装置 - Google Patents
磁性流体シール装置Info
- Publication number
- JPS6014228B2 JPS6014228B2 JP53105161A JP10516178A JPS6014228B2 JP S6014228 B2 JPS6014228 B2 JP S6014228B2 JP 53105161 A JP53105161 A JP 53105161A JP 10516178 A JP10516178 A JP 10516178A JP S6014228 B2 JPS6014228 B2 JP S6014228B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic fluid
- annular
- magnetic
- pressure
- injection device
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/40—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
- F16J15/43—Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid kept in sealing position by magnetic force
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Of Bearings (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は種々のガスシールに適用される磁性流体シー
ル装置における磁性流体の補給装置の改良に関する。
ル装置における磁性流体の補給装置の改良に関する。
従来の磁性流体シール装置において、定常運転時は充分
なシール性能があっても突発的圧力上昇が発生した場合
とか磁性流体が蒸発して消耗した場合には磁性流体が飛
散してシール性能を失うので磁性流体を補給しなければ
ならない。
なシール性能があっても突発的圧力上昇が発生した場合
とか磁性流体が蒸発して消耗した場合には磁性流体が飛
散してシール性能を失うので磁性流体を補給しなければ
ならない。
この補給装置をもつ磁性流体シール装置の従来構造の一
例として第１図に縦断面図を示す。第１図において回転
軸１を取り囲む２個の環状ポールブロック２は○リング
３を介して固定ケーシング４の内周面に支持され、２個
の環状ポールブロック２の内周面と対向して回転軸１に
０リング５を介して蕨着された磁性体円筒６の外周面に
それぞれ複数条の環状微小突起７が形設されている。環
状ポールフロツク２の対向する両端面間には同一円周上
に榛磁石８が適当なピッチで橋架され、対向しない両外
側端面は空間を隔て）それぞれ軸受９に対向している。
ガスはパイプ入口１０を通り回転軸１および磁性体円筒
６を貫通して固定ケーシング４の内周面、磁性体円筒６
の外周面および環状ポールブロック２の対向する側面に
て囲まれた空間１１を満たしたのち固定ケーシング４を
貫通するパイプ出口１２を通り抜ける。固定ケーシング
４の内周面、回転軸１の外周面、環状ポールブロック２
の側面、磁性体円筒６の側面、および軸受９の側面にて
囲まれた空間１３は大気で満たされている。また磁性流
体補給管１４は固定ケーシング４および環状ポールブロ
ック２を貫通して設けられる。このような構造において
、榛磁石８→左側環状ポールブロック２→（空隙）→左
側の複数条の環状微小突起７→磁性体円筒６→右側の複
数条の環状微小突起７→（空隙）→右側の環状ポールフ
ロック２→榛磁石８なる磁気回路が形成される。そして
それぞれの環状微小突起７部分に、磁性徴粉を含有する
粘性流体いわゆる磁性流体１５を磁性流体補給管１４か
ら適宜注入して置くと、この磁性流体１５は前述の磁気
回路中に位置しているために、磁束密度の最も大なる環
状微小突起７の先端部分に集中し、この磁性流体１５に
よってガスをシールする耐圧力を生じ、空間１１のガス
は大気例の空間１３に漏れることはない。このような従
来からの磁性流体シール装置において、何らかの原因で
ガスに突発的圧力上昇が発生した場合には磁性流体１５
が飛散してシール性能がなくなるので直ちに磁性流体補
給路１４より磁性流体１５を注入補給しなければならな
いが、例えば、液体ヘリウムを用いる超電導回転機にお
けるヘリウムガスシールの場合には、ガス圧が高いので
磁性流体補給管１４から外部に冷たいガスが噴出し、こ
の周辺が冷却されて霜がつき、ガスが定常状態の圧力に
復帰しても磁性流体を磁性流体補給略１４より注入補給
することができないという欠点をもっていた。すなわち
磁性流体１５を補給するためには回転機の運転を停止さ
せ、ガス圧を低下させるという処置をしなければならな
かった。又磁性流体が蒸発して消耗するので、数週間に
一度は補充する必要があった。この発明は上記のような
欠点を除去して、回転機の運転を停止させ、ガス圧を低
下させるという処置をしなくても自動的に速やかに磁性
流体を補給してシール性能を復帰させることの可能な磁
性流体シール装置を提供することを目的とする。
例として第１図に縦断面図を示す。第１図において回転
軸１を取り囲む２個の環状ポールブロック２は○リング
３を介して固定ケーシング４の内周面に支持され、２個
の環状ポールブロック２の内周面と対向して回転軸１に
０リング５を介して蕨着された磁性体円筒６の外周面に
それぞれ複数条の環状微小突起７が形設されている。環
状ポールフロツク２の対向する両端面間には同一円周上
に榛磁石８が適当なピッチで橋架され、対向しない両外
側端面は空間を隔て）それぞれ軸受９に対向している。
ガスはパイプ入口１０を通り回転軸１および磁性体円筒
６を貫通して固定ケーシング４の内周面、磁性体円筒６
の外周面および環状ポールブロック２の対向する側面に
て囲まれた空間１１を満たしたのち固定ケーシング４を
貫通するパイプ出口１２を通り抜ける。固定ケーシング
４の内周面、回転軸１の外周面、環状ポールブロック２
の側面、磁性体円筒６の側面、および軸受９の側面にて
囲まれた空間１３は大気で満たされている。また磁性流
体補給管１４は固定ケーシング４および環状ポールブロ
ック２を貫通して設けられる。このような構造において
、榛磁石８→左側環状ポールブロック２→（空隙）→左
側の複数条の環状微小突起７→磁性体円筒６→右側の複
数条の環状微小突起７→（空隙）→右側の環状ポールフ
ロック２→榛磁石８なる磁気回路が形成される。そして
それぞれの環状微小突起７部分に、磁性徴粉を含有する
粘性流体いわゆる磁性流体１５を磁性流体補給管１４か
ら適宜注入して置くと、この磁性流体１５は前述の磁気
回路中に位置しているために、磁束密度の最も大なる環
状微小突起７の先端部分に集中し、この磁性流体１５に
よってガスをシールする耐圧力を生じ、空間１１のガス
は大気例の空間１３に漏れることはない。このような従
来からの磁性流体シール装置において、何らかの原因で
ガスに突発的圧力上昇が発生した場合には磁性流体１５
が飛散してシール性能がなくなるので直ちに磁性流体補
給路１４より磁性流体１５を注入補給しなければならな
いが、例えば、液体ヘリウムを用いる超電導回転機にお
けるヘリウムガスシールの場合には、ガス圧が高いので
磁性流体補給管１４から外部に冷たいガスが噴出し、こ
の周辺が冷却されて霜がつき、ガスが定常状態の圧力に
復帰しても磁性流体を磁性流体補給略１４より注入補給
することができないという欠点をもっていた。すなわち
磁性流体１５を補給するためには回転機の運転を停止さ
せ、ガス圧を低下させるという処置をしなければならな
かった。又磁性流体が蒸発して消耗するので、数週間に
一度は補充する必要があった。この発明は上記のような
欠点を除去して、回転機の運転を停止させ、ガス圧を低
下させるという処置をしなくても自動的に速やかに磁性
流体を補給してシール性能を復帰させることの可能な磁
性流体シール装置を提供することを目的とする。
このため本発明によれば上記の目的は磁性流体補給路に
注入装置としての補給ポンプを設けて磁性流体を強制圧
入補給し、該補給ポンプを制御するのに例えば圧力検知
器、パルス発信器、スプラィン軸継手、パルスモータを
用いて行なう構造とすることにより達せられる。以下こ
の発明の実施例を図面に基づいて説明する。
注入装置としての補給ポンプを設けて磁性流体を強制圧
入補給し、該補給ポンプを制御するのに例えば圧力検知
器、パルス発信器、スプラィン軸継手、パルスモータを
用いて行なう構造とすることにより達せられる。以下こ
の発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第２図にこの発明の一実施例による磁性流体シール装置
の縦断面を示す。図中従来（第１図）と同じ部品は同一
符号を付してある。この実施例では、ガス空間１ １と
大気空間１３にそれぞれ圧力検知器２２，２３が設けら
れており、この圧力検知器の出力が一致回路２１に印加
されている。一致回路２１は圧力検知器２２と２３との
出力の差が所定値以下に下降したことを検出すると出力
信号をパルス発信器２０に与える。このパルス発信器は
一致回路２１の出力信号を受けると、所定時間の間もし
くは所定個数だけパルスを発するもので、このパルス数
は予め設定が可能であるように構成されている。パルス
発信器２０の出力パルスは増幅器１９を介してパルスモ
ータ１８に与えられ、このパルスモータ１８はスプラィ
ン軸継手１７を介して磁性流体注入装置１６を駆動する
。この注入装贋１６は多量の磁性流体を貯えており、パ
ルス発信器２０１こおいて設定されたパルス数だけ回転
するパルスモータによって、この設定数に対応するだけ
の量の磁性流体を補給管１４に送り込むような構造とな
っている。第３図は、磁性流体注入装置１６、スプラィ
ン鞠継手１７部分の縦断面図で、１７ａはスプライン部
であり、軸１７ｂは磁性流体注入装置１６の軸と一体と
なっている。１６ａは磁性流体注入装置１６のシリンダ
で内面にねじ１６ｂが切ってあり、これを螺合するねじ
を外周に持つプランジャ１６ｃが軸１７ｂに連結されて
いて、鼠１７ｂの回転に伴いプランジャ１６ｃが回転し
ながら下降し、磁性流体１６ｄが押し出されシリンダ１
６ａの底面につながっている磁性流体補給路１４に注入
される構造となつている。
の縦断面を示す。図中従来（第１図）と同じ部品は同一
符号を付してある。この実施例では、ガス空間１ １と
大気空間１３にそれぞれ圧力検知器２２，２３が設けら
れており、この圧力検知器の出力が一致回路２１に印加
されている。一致回路２１は圧力検知器２２と２３との
出力の差が所定値以下に下降したことを検出すると出力
信号をパルス発信器２０に与える。このパルス発信器は
一致回路２１の出力信号を受けると、所定時間の間もし
くは所定個数だけパルスを発するもので、このパルス数
は予め設定が可能であるように構成されている。パルス
発信器２０の出力パルスは増幅器１９を介してパルスモ
ータ１８に与えられ、このパルスモータ１８はスプラィ
ン軸継手１７を介して磁性流体注入装置１６を駆動する
。この注入装贋１６は多量の磁性流体を貯えており、パ
ルス発信器２０１こおいて設定されたパルス数だけ回転
するパルスモータによって、この設定数に対応するだけ
の量の磁性流体を補給管１４に送り込むような構造とな
っている。第３図は、磁性流体注入装置１６、スプラィ
ン鞠継手１７部分の縦断面図で、１７ａはスプライン部
であり、軸１７ｂは磁性流体注入装置１６の軸と一体と
なっている。１６ａは磁性流体注入装置１６のシリンダ
で内面にねじ１６ｂが切ってあり、これを螺合するねじ
を外周に持つプランジャ１６ｃが軸１７ｂに連結されて
いて、鼠１７ｂの回転に伴いプランジャ１６ｃが回転し
ながら下降し、磁性流体１６ｄが押し出されシリンダ１
６ａの底面につながっている磁性流体補給路１４に注入
される構造となつている。
このような構造において、何らかの原因で磁性流体１５
部のシールが破損した場合は高い圧力のガスは低い圧力
の大気側に流れて空間１１と空間１３との圧力が等しく
なり、圧力検知器２２，２３の叢圧がなくなり、この圧
力信号が一致回路２１に伝達されると、一致回路２１よ
り出力信号が出され、この出力信号を受けてパルス発信
器２０よりパルスが発信され、増幅器１９にて増幅され
たのちパルスモーター８に入り、パルスモータ１８は回
転させられる。
部のシールが破損した場合は高い圧力のガスは低い圧力
の大気側に流れて空間１１と空間１３との圧力が等しく
なり、圧力検知器２２，２３の叢圧がなくなり、この圧
力信号が一致回路２１に伝達されると、一致回路２１よ
り出力信号が出され、この出力信号を受けてパルス発信
器２０よりパルスが発信され、増幅器１９にて増幅され
たのちパルスモーター８に入り、パルスモータ１８は回
転させられる。
パルスモータ１８の回転は前述スプラィン軸１７を介し
て磁性流体注入装置１６に伝達され、磁性流体注入装置
１６の作動に伴い、磁性流体１６ｄは磁性流体補給路１
４より注入される。この注入ガス圧を上回る圧力で強制
的に磁性流体補給路１４を経て環状微小突起７の全周に
わたってシールが行なわれるまで注入される。磁性流体
の注入が進みシールが確立すると高い圧力のガスはこの
シールで密封され、空間１１と１３との圧力に差ができ
このことが一致回路２０‘こ伝達されてその出力信号は
停止される。本発明によれば、圧力低下の検出により予
め定められた量の磁性流体を強制的に押込むようにした
ので、特別な制御を必要とすることないこ自動的にシー
ル性能を復帰させることのできる利点を有する。
て磁性流体注入装置１６に伝達され、磁性流体注入装置
１６の作動に伴い、磁性流体１６ｄは磁性流体補給路１
４より注入される。この注入ガス圧を上回る圧力で強制
的に磁性流体補給路１４を経て環状微小突起７の全周に
わたってシールが行なわれるまで注入される。磁性流体
の注入が進みシールが確立すると高い圧力のガスはこの
シールで密封され、空間１１と１３との圧力に差ができ
このことが一致回路２０‘こ伝達されてその出力信号は
停止される。本発明によれば、圧力低下の検出により予
め定められた量の磁性流体を強制的に押込むようにした
ので、特別な制御を必要とすることないこ自動的にシー
ル性能を復帰させることのできる利点を有する。
第１図は従来の磁性流体シール装置の縦断面図、第２図
は本発明になる一実施例の磁性流体シール装置の縦断面
図、第３図は磁性流体注入装置スプラィン軸継手の縦断
面図である。 １・・・・・・回転軸、２…・・・環状ポールブロック
、４・・・・・・固定ケーシング、６・・・・・・磁性
体円筒、７・・・・・・環状微小突起、８…・・・磁石
、９・・・・・・軸受、１４・・・・・・磁性流体補給
路、１５・・・・・・磁性流体、１６・・・・・・磁性
流体注入装置、１７・・・・・・スブラィン軸継手、２
２，２３・・・・・・シール破壊検出装置。 第１図第２図 ＾※３図
は本発明になる一実施例の磁性流体シール装置の縦断面
図、第３図は磁性流体注入装置スプラィン軸継手の縦断
面図である。 １・・・・・・回転軸、２…・・・環状ポールブロック
、４・・・・・・固定ケーシング、６・・・・・・磁性
体円筒、７・・・・・・環状微小突起、８…・・・磁石
、９・・・・・・軸受、１４・・・・・・磁性流体補給
路、１５・・・・・・磁性流体、１６・・・・・・磁性
流体注入装置、１７・・・・・・スブラィン軸継手、２
２，２３・・・・・・シール破壊検出装置。 第１図第２図 ＾※３図
Claims (1)
- １ 回転軸を取囲む環状ポールブロツクと、この環状ポ
ールブロツクの内周面と回転軸外周面とのいずれか一方
に形成された複数条の環状微小突起と、この環状微小突
起部に注入された磁性流体と、この磁性流体を環状微小
突起の先端に集中せしめるような磁気回路をもつ磁石と
を具備するものにおいて、前記環状ポールブロツクを貫
通して外部より前記環状微小突起部に至る磁性流体補給
路と、この補給路を通して必要時磁性流体を押込む注入
装置と、磁性流体シールの破壊時これを検出する検出装
置とを有し、シール破壊時前記検出装置からの出力信号
に基づき前記注入装置を動作させて定量の磁性流体を補
給することを特徴とする磁性流体シール装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53105161A JPS6014228B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 磁性流体シール装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53105161A JPS6014228B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 磁性流体シール装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5533920A JPS5533920A (en) | 1980-03-10 |
| JPS6014228B2 true JPS6014228B2 (ja) | 1985-04-12 |
Family
ID=14399970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53105161A Expired JPS6014228B2 (ja) | 1978-08-29 | 1978-08-29 | 磁性流体シール装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014228B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60222668A (ja) * | 1984-04-20 | 1985-11-07 | Nok Corp | 磁性流体シ−ル装置 |
| JPS61140263U (ja) * | 1985-02-20 | 1986-08-30 | ||
| JP5148421B2 (ja) * | 2008-09-08 | 2013-02-20 | イーグル工業株式会社 | 磁性流体を利用した密封装置 |
-
1978
- 1978-08-29 JP JP53105161A patent/JPS6014228B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5533920A (en) | 1980-03-10 |
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