CN103557164A

CN103557164A - 压力自平衡磁力泵

Info

Publication number: CN103557164A
Application number: CN201310494020.4A
Authority: CN
Inventors: 雷东亮; 潘一; 韩威
Original assignee: Shenyang Jianzhu University
Current assignee: Shenyang Jianzhu University
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2014-02-05

Abstract

本发明公开了一种压力自平衡磁力泵，由底座、泵体、叶轮、副叶轮、间隙t1、后盖、负压腔、叶轮轴中心孔D、外磁转子、内磁转子、联接架、电机、负压腔C2、叶轮轴、内磁转子、外磁转子、负压腔C3、隔离套、滑动轴承外圈、滑动轴承内圈组成，压力自平衡磁力泵的叶轮背筋形式改为渐开线型，与后盖形成一个开式微型泵，副叶轮背筋与泵体后盖有安装间隙t1，使磁力泵隔离套内外维持零压差或负压差状态，使其自动平衡隔离套内外压力，叶轮轴设计为中空型。叶轮背筋与泵体后盖的安装间隙t1为0.5-2毫米。本发明提高了泵的性能和使用寿命。

Description

压力自平衡磁力泵

技术领域

本发明涉及一种流体提升、输送机械，具体地说是一种压力自平衡磁力泵。

背景技术

磁力泵由泵、磁力传动器、电动机三部分组成。关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成。当电动机带动外磁转子旋转时，磁场能穿透空气隙和非磁性物质，带动与叶轮相连的内磁转子作同步旋转，实现动力的无接触传递，将动密封转化为静密封。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患。

为解决耐强腐蚀的问题，又出现了氟塑料磁力泵，就是把泵体及泵体内与输送介质接触的零部件都包覆一层氟塑料，而氟塑料耐腐蚀性非常强，几乎不与任何酸碱反应。

氟塑料磁力泵的设计不仅具有普通磁力泵的结构紧凑，外型美观，体积小，躁声低，运行可靠等优点，且其过流部件全部采用目前世界上耐腐蚀性能最优秀“塑料王”(氟塑料)制造，因此，氟塑料磁力泵可输送任意浓（强）度的酸、碱、氧化剂等腐蚀性介质而毫不受损。氟塑料磁力驱动泵结构主要零部件分述如下：

1.隔离套

采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。当泵设计好后，泵的额定转速、磁传动力矩是工况给定的，要降低涡流只能从隔离套材料、隔套内径等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。但一般的非金属材料强度小，难以保证在大扬程工况下长期使用。

2.滑动轴承

磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆，所以轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑，所以应根据不同的介质及使用工况，选用不同的材质制作轴承。当前应用的轴承均为浸液润滑，润滑液没有主动压力，所以存在润滑效果较差，冷却效果不好等问题。而单独设置润滑装置结构复杂，增加使用难度。

除了上述零件之外，还有叶轮、叶轮轴、泵体、后盖、连接架等零件，在此不再叙述。

为了耐强腐蚀和减少磁涡流损失，隔离套一般用氟塑料做，厚度一般在3mm左右，耐压强度很低，因此往往还要在隔离套外再加一个加强套，来承担泵腔内的压力，其厚度一般为8mm左右，这样做虽然把强度问题解决了，但使内外磁转子的距离增大了，非常不利于磁力传动，而增大磁块、增加磁极对数，往往又增加了成本（其每对价格大约100元）。这就是氟塑料磁力泵非常大的一个难题。其次，氟塑料磁力泵的轴向力平衡和滑动轴承的动压润滑效果的好坏也直接影响了泵的使用性能和寿命。国内对自平衡磁力泵也有一些研究，在专利申请号为91217677.6、名称为 “轴向力自平衡型磁力泵”的专利中提出轴向力自动平衡系统是由泵本身的零部件组成，只要正确地选取这些零部件的几何尺寸和合理布局，以形成三个以上同步可变的轴向间隙，就能实现对平衡系统压力分配的适时调节，保证泵运行时静止件与运动件之间自动地保持一定的轴向间隙，作用于转子上的轴向力亦能得到自动地完全平衡。

发明内容

本发明是为了解决氟塑料磁力泵耐腐蚀、磁涡流损失、磁扭矩、滑动轴承润滑等问题，提供一种提高泵使用性能和使用寿命的压力自平衡磁力泵。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：一种压力自平衡磁力泵，由底座、泵体、叶轮、.副叶轮、间隙t1、后盖、负压腔、叶轮轴中心孔D、外磁转子、内磁转子、联接架、电机、负压腔C2、叶轮轴、内磁转子、外磁转子、负压腔C3、隔离套、滑动轴承外圈、滑动轴承内圈组成，其特征在于，本发明改进泵叶轮背筋结构，做成副叶轮排水，控制副叶轮与泵体后盖安装间隙t1（图1中5所示)间隙t1为0.5-2毫米，使磁力泵隔离套内外维持0压差状态，使其自动平衡隔离套内外压力，以此来降低对隔离套耐压强度要求，隔离套可以做得很薄，减小磁隙，增大磁扭矩；2.本发明把泵轴设计为中空型，以此来使隔离套内空间成为一联通区域，自动平衡叶轮轴向力；同时供给循环水，冷却滑动轴承和内磁转子，提高泵使用性能和使用寿命。

本发明的优点是：本发明可以广泛适用于化工、制酸、制碱、冶炼、稀土、农药、染料、医药、造纸、电镀、电解、酸洗、无线电、化成箔、科研机构、国防工业等行业输送任意浓度的酸性、碱性、油类、稀有贵重液体、毒性液体、挥发性的化学介质。特别是易漏、易燃、易爆、稀有贵重、剧毒性液体的输送。

附图说明

图1是本发明压力自平衡泵的结构示意图。

图2 本发明压力自平衡泵中副叶轮外形。

图3 磁力泵外观结构示意图。

图中1.底座；2.泵体；3.叶轮；4.副叶轮；5.间隙t1；6.后盖；7.负压腔C1；8叶轮轴中心孔D；9.外磁转子；10.内磁转子；11联接架；12.电机；13负压腔C2；14.叶轮轴；15.内磁转子；16.外磁转子；17.负压腔C3；18.隔离套；19.滑动轴承外圈；20.滑动轴承内圈。

具体实施方式

如说明书附图所示，改进后盖结构形式，并把叶轮背筋形式改为渐开线型，使其和叶轮后盖形成一个开式微型泵，同时在隔离套内形成一定负压。本发明第二步就是把泵轴改为中空型，见图1中8所示。由于隔离套内负压的作用，产生吸力，把水从进水口吸入隔离套，并从轴承缝隙和内磁转子边缘流出，形成主动流体动压润滑，提高润滑效果，并由于水的流动，同时还增强了磁力传动转动部件的冷却效果。辅助液体流动过程为：泵的进水口A腔→叶轮中心孔8→隔离套C1、C2、C3腔→副叶轮和间隙t1→泵的出水口B腔，最后通过综合控制各部位的配合尺寸，以及利用相关经验，使隔离套内和隔离套外压力维持在0-±1个大气压之间，大大减小了泵体因扬程的增加对隔离套压力的影响，由于隔离套内外压差的大大减小，系统对隔离套强度的要求也大大减小，因此隔离套可以做得很薄，使内外磁块间隙很小（可以控制在4-7.5mm），在相同条件下增大了扭矩传动能力。

Claims

1.压力自平衡磁力泵，由底座、泵体、叶轮、副叶轮、间隙t1、后盖、负压腔、叶轮轴中心孔D、外磁转子、内磁转子、联接架、电机、负压腔C2、叶轮轴、内磁转子、外磁转子、负压腔C3、隔离套、滑动轴承外圈、滑动轴承内圈组成，其特征在于，压力自平衡磁力泵的叶轮（3）背筋形式改为渐开线型，与后盖（6）形成一个开式微型泵，副叶轮（4）背筋与泵体后盖（6）有安装间隙t1，使磁力泵隔离套（18）内外维持0压差或负压差状态，使其自动平衡隔离套内外压力，叶轮轴（14）设计为中空型。

2.根据权利要求1所述的压力自平衡磁力泵，其特征在于：叶轮（4）背筋与泵体后盖（6）的安装间隙t1为 0.5-2毫米。

3.、根据权利要求1所述的压力自平衡磁力泵，其特征在于：内磁转子与外磁转子间隙很小控制在4-7.5mm。

4.根据权利要求1所述的压力自平衡磁力泵，其特征在于：隔离套内和隔离套外压力维持在0-±1个大气压之间。