CN101016906A - 永磁悬浮轴承离心泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械领域，用作高速、长期连续运转的离心泵。其特征在于，叶轮旋转由电机线圈1和转子磁钢3提供；线圈铁芯1与转子磁钢之间的吸引力，由永磁磁钢7与铁磁性物体6之间的吸引力以及一对永磁磁环2之间产生的斥力来平衡和抵消；另一组磁环5产生的相互斥力，阻止永磁体7和铁磁性物体6吸附在一起。其优点是可实现转子在被输送液体中的悬浮，不需要电磁悬浮复杂的转子位置测量和反馈控制，以及电磁铁等复杂的结构，也不需要超导悬浮复杂的超导体冷却系统，结构简单，成本低，可实现高速、长期和连续运转。
Description
技术领域
本发明涉及流体机械领域，特指一种用作高速、长期和连续运转的永磁悬浮轴承离心泵。
背景技术
目前旋转机械的轴承有机械轴承、液压轴承、空气轴承等，其使寿命均因机械磨损或轴承的机械故障而受限。在过去的几十年里，磁力泵已有了深入的研究。第一台磁力泵试验模型是由Bramm在20世纪80年代早期研制成功的(Bramm G，Novak P and Olsen DB：A free-floating body as the motor of a centrifugal blood pump for LVADor TAH.Euro.Soc.Artif.Organs Proc.，8，41-45，1981)。第一台被应用的磁力泵是由Akamatzu博士等人研制出的，其采用了电磁轴承(EMB)和永磁轴承(PMB)的混合轴承系统(Akamazu T：Centrifugal blood pump with a magnetically suspendedimpeller”，Artif.Organs 16，305-308，1992)。到目前为止，此混合轴承已被广泛使用(Hoshi H，Asama H，Shinshi T，Ohuchi K，Nakamura M，Mizuno T，i Arai H，Shimokohbe A，Takatani S：Disposable Magnetically Levitated Centrifugal Blood Pump：Design and In VitroPerformance Artificial Organs.29：7520，July 2005)。目前所有的磁力泵都需要EMC，都是电磁悬浮泵。其优势是没有机械轴承的损耗，但其结构复杂成本高而得不到普遍应用。
发明内容
本发明旨在提供一种结构简单、成本低廉的永磁悬浮轴承离心泵，实现高速、长期和连续运转的目的。
本发明的目的是这样实现的：
电机线圈及铁芯产生的旋转磁场吸引转子磁钢跟随其旋转，硅钢或纯铁吸引永磁体，与电机铁芯和转子磁钢之间的吸引力产生抵消和平衡作用；一对永磁磁环的排斥力和另一对永磁环的排斥力互相有抵消或平衡的作用之外，又分别与上述吸引力产生互相抵消或平衡作用。当线圈通电后转子磁钢带动叶轮旋转，液体便以图示箭头方向从进口进入泵体并从出口流出，转子便在流体中自由转动，与定子不接触，因此也无机械磨损，可永久性工作。
本发明的优点是：电机线圈铁芯与转子磁钢之间的吸引力由永磁磁环之间的斥力和对面的永磁铁与硅钢(或纯铁)之间的吸力相抵消，实现转子在被输送液体中的悬浮，不需要电磁悬浮复杂的转子位置测量和反馈控制，以及电磁铁等复杂的结构，也不需要超导悬浮复杂的超导体冷却系统，结构简单，成本低，可以实现高速、长期和连续运转。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中标号代表：1、电机线圈和铁芯；2、一对永磁磁环；3、转子磁钢；4、叶轮；5、一对永磁磁环；6、硅钢或纯铁；7、永磁磁钢。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的具体结构及工作原理。
如图所示：转子包括转子磁钢3、叶轮4、永磁磁环2和5中的小环及硅钢或纯铁6；其中电机线圈和铁芯1安装在定子上，与安装在转子上的转子磁钢3相对应；转子另一边安装有磁钢7和硅钢(或纯铁)6；且以转子为中心其前后两侧分别设置一对永磁磁环2和5，两对永磁磁环2和5由大小磁环组成，分别安装在定子和转子上，同轴同向排列。叶轮安装位于两转子磁钢之间。
当线圈通电后产生旋转磁场，吸引转子磁钢3旋转。铁芯1与磁钢3之间的吸引力，由转子另一边的磁钢7和硅钢(或纯铁)6之间的吸引力抵消，同时由一对永磁磁环2之间的斥力来抵消，因此，转子磁钢3不会被线圈铁芯1吸附在一起；为了防止永磁磁钢7与硅钢(纯铁)6互相吸附在一起，另一对永磁磁环5的两个磁环分别安装在转子和定子上，它们之间的互相排斥力可以抵消磁钢7与硅钢(或纯铁)6之间的吸引力。叶轮旋转由电机线圈1和转子磁钢3提供，当叶轮4在转子磁钢3的带动下旋转后，液体将如图示箭头方向从泵的进口进入泵体，并从出口排出。转子在液体中自由旋转与周围的定子没有机械接触，没有机械摩擦，可以永久性工作。
Claims (2)
1.永磁悬浮轴承离心泵，转子包括转子磁钢(3)、叶轮(4)、永磁磁环(2、5)中的小环及硅钢(6)；其特征是设置电机线圈和铁芯(1)安装在定子上，与安装在转子上的转子磁钢(3)相对应；转子另一边安装有磁钢(7)和硅钢(6)；且以转子为中心其前后两侧分别设置一对永磁磁环(2、5)，两对永磁磁环(2、5)由大小磁环组成，分别安装在定子和转子上，同轴同向排列；叶轮安装位于两转子磁钢(3)之间。
2.根据权利要求1所述的永磁悬浮轴承离心泵，其特征是所述的硅钢(6)为纯铁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200610098331 CN101016906A (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | 永磁悬浮轴承离心泵 |
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| CN 200610098331 CN101016906A (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | 永磁悬浮轴承离心泵 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101016906A true CN101016906A (zh) | 2007-08-15 |
Family
ID=38726097
Family Applications (1)
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| CN 200610098331 Pending CN101016906A (zh) | 2006-12-11 | 2006-12-11 | 永磁悬浮轴承离心泵 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101016906A (zh) |
Cited By (8)
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2006
- 2006-12-11 CN CN 200610098331 patent/CN101016906A/zh active Pending
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