CN104214089B - 一种新型磁力齿轮泵 - Google Patents

Abstract

一种新型磁力齿轮泵,本发明涉及一种泵，特别涉及一种输送各种化学介质或油或水或有毒有害或易燃易爆的液体，具有耐腐蚀耐酸碱、耐高温耐高压、带有磁力驱动的零泄漏无脉动的一种新型磁力齿轮泵。本发明提供的磁力齿轮泵：通过创新设计结构和提高加工工艺及合理选用金属与非金属组合材料，解决了目前技术的不足，从而确保泵可满足高温高压和各种粘度的工况，对有毒有害易挥发易腐蚀易结晶及各种比较苛刻的化学介质进行高效的输送；并设计采用磁力驱动来连接泵和电机的驱动，真正做到了零泄漏无脉动，解决了现有轴封泄漏的难题，消除了不对中造成的径向载荷，起到了过载保护作用，满足了石油、化工、制药、食品、烟草、造纸和实验室等各行各业的广泛应用。

Description

一种新型磁力齿轮泵

技术领域

本发明涉及一种泵，特别涉及一种输送各种化学介质或油或水或有毒有害或易燃易爆的液体，具有耐腐蚀耐酸碱、耐高温耐高压、带有磁力驱动的零泄漏无脉动的一种新型磁力齿轮泵。

背景技术

现有的齿轮泵大多由泵的主轴通过机械密封方式与电机直接连接来实现驱动的，通过齿轮将电机所输出之机械能转换为液压能的，由于主轴是直接接触泵传输中的液体，轴封之间不可避免地会产生泄漏，特别是有毒有害易挥发易腐蚀易结晶的液体介质，就会造成对环境的破坏，更严重的会导致人员的伤害；其次，齿轮泵与电机轴的对中性很难保证，就会导致齿轮、泵轴及轴承上会受到不平衡的压力，造成径向载荷较大，限制了其压力的提高，因此造成工作压力较低，液流不平稳，脉动比较大，使接口或管道等会产生震动，噪音特别大，设备很容易损坏，直接影响到泵的正常使用寿命。

现有的齿轮泵大多为齿轮油泵，仅勉强输送低压低温(如70℃左右)的油类带自润滑的液体，对于高压高温和高粘度(如5000cP)或极低粘度(如0.3cP)的介质就很难正常输送了；此外，由于当前设计和加工的简单以及不能选用恰当的组合材料，对于有毒有害易挥发易腐蚀易结晶以及各种比较苛刻的化学介质，基本无法正确有效的输送；另一方面，由于设计加工和材料等诸多方面不足，使其使用范围非常局限，其使用精度、计量水准、循环效率、传输性能、安装维护都很难满足目前生产生活的要求，泵及齿轮的磨损非常厉害，维修难度大，使用成本高，泵的效率低，因而泵使用寿命很短，得不到广泛有效的应用。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，本发明提供一种新型磁力齿轮泵，通过创新设计结构和提高加工工艺及合理选用金属与非金属组合材料，并采用磁力驱动来连接泵和电机的驱动，本发明的技术方案如下。

一种新型磁力齿轮泵，其特征在于：泵主体由泵前壳、中壳和后壳及四个定位销用螺栓、螺帽和垫片连接而成，泵主体和泵底座用螺栓、螺帽和垫片连接而组成的一种泵，泵主体采用不锈钢、哈氏合金或钛合金等高质量的合金材料进行精密铸造及精加工制造而成；其中，中壳的两侧安装有密封O型圈，泵主体内由主轴和从轴分别装上主齿轮和从齿轮相互啮合而成，所述泵与液体接触部位设计采用316SS不锈钢或高质量的合金材料，并且与各种耐腐蚀、耐酸碱、耐高温、耐磨损的非金属材料有机组合而成。

主齿轮和从齿轮分别由主轴和从轴上的主轮键和从轮键及卡簧组成两对组合体并相互啮合；主从齿轮的两侧装有摩擦片，第一轴套和第二轴套装在主从轴和上，并装入前壳和后壳的轴套孔内且用销子卡住，泵前壳上装有堵头。

泵主轴和从轴平行安装于泵主体中，主齿轮和从齿轮是垂直于主从轴且相互啮合安装的，泵进出口位于泵头两侧边，均具有可互换性，要改变进出口流向，只要调换电机的接线即可，可垂直或水平安装；主轴和从轴及主齿轮和从齿轮设有多个大小不同规格，摩擦片、第一轴套和第二轴套设有多个大小不同规格，泵前壳、中壳和后壳等都可设有多个大小不同规格，它们之间可以有机配对组合成多个规格系列。

内磁体安装在泵底座内的主轴上，可通过卡簧和内磁键或螺丝钉连接，隔离套与泵前壳由螺栓和垫片连接起来，隔离套与泵前壳之间安装有密封O型圈而构成密封体，由螺栓或其它方式连接组成的外磁体通过其端口与电机由螺丝钉连接起来，泵底座同电机由螺栓和垫片连接组成一体。

隔离套可选用316SS不锈钢材质，内磁体和外磁体可选用不锈钢与钕铁硼或钐钴磁体有机组合而成，具有高温高压和高磁力高扭矩特点，确保零泄漏无脉动，隔离套设有多个不同的规格，内磁体和外磁体设有多个大小不同的磁性体，可提供大小不同的扭矩并设有多种大小不同的连接轴孔，可与多种电机有机对接组合成多个规格系列。

由上述技术方案可知，本发明的磁力齿轮泵的优点明显：通过创新设计结构和提高加工工艺及合理选用金属与非金属组合材料，在泵内部与接触液体的不同特性，可选配最合理的金属与非金属多种材料搭配的有效组合，包括316SS不锈钢、哈氏或钛合金等高质量金属材料、以及PEEK或Teflon或C60或SiC或Ryton等非金属材料，从而确保泵可满足高温高压和各种粘度的工况，适用粘度0.3～100000cPS，温度-40℃～300℃，重复精度±0.5％，对有毒有害易挥发易腐蚀易结晶及各种比较苛刻的化学介质进行高效的输送，极大的提高了其使用精度、计量水准、循环效率、传输性能、安装维护等方面都取得了相当好的优势，从而使该齿轮泵得到了广泛的推广和应用，满足了广大的应用需求。

同现有的技术相比较，本发明的磁力齿轮泵的效果显著：采用磁力驱动来连接泵和电机的驱动，磁力驱动扭矩达1～75Nm，设计了内磁体和外磁体以及隔离套的组合件，由于隔离套将液体完全隔离为一个密封状态，这样就保证了传输中的零泄漏优点，实现了完全密封，保护了环境，提高了效率；另外，磁力驱动是采用外磁带动内磁的驱动，这样也保证了泵与电机的自对中连接，消除了不对中造成的径向载荷，从而保证了泵传输中无脉动，液流平稳的特点，万一发生过载时，内磁体和外磁体相对滑脱，对电机和泵起到有效的过载保护作用，满足了石油、化工、粘胶剂、制药、食品、饮料、烟草、造纸、化妆品、冶金、市政、试验装置、化学品等的输送、计量、循环、注射和提升等多方面的应用要求。

附图说明

图1是本发明所述新型磁力齿轮泵第一实施例的结构示意图；

图2是本发明所述新型磁力齿轮泵第二实施例的结构示意图；

图3是本发明所述新型磁力齿轮泵第三实施例的结构示意图。

附图标记

1 前壳 14c 垫片

2 中壳 15a 螺栓

3 后壳 15b 垫片

4 主轴 16a 螺栓

5 从轴 16b 螺帽

6 主齿轮 16c 垫片

7 从齿轮 20 底座

8a 第一轴套 21 内磁体

8b 第二轴套 22 隔离套

9 耐磨板 23 外磁体

10 O型圈 24 O型圈

11a 主轮键 25 卡簧

11b 从轮键 26 内磁键

12 卡簧 27 端口

13 堵头 28 螺栓

14a 螺栓 29 螺丝钉

14b 螺帽 41 电机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例的技术方案作进一步描述说明，很显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明的实施例，本领域内技术人员在没有做出特别的创造性劳动而仅仅是简单替换或更换的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围之内。

本发明实施例涉及一种新型磁力齿轮泵，图1通过创新设计结构和提高加工工艺及合理选用金属与非金属组合材料：可选配最合理的金属与非金属多种材料搭配的有效组合，包括316SS不锈钢、哈氏或钛合金等高质金属材料、以及PEEK或Teflon或C60或SiC或Ryton等非金属材料，从而确保泵可满足高温高压和各种粘度的工况，适用粘度0.3～100000cPS，温度-40℃～300℃，重复精度±0.5％，对有毒有害易挥发易腐蚀易结晶及各种比较苛刻的化学介质进行高效的输送；另外，极大的提高了其使用精度、计量水准、循环效率、传输性能、安装维护等方面都取得了相当好的优势，从而使泵得到了广泛的推广和应用，满足了广大的应用需求，具体实施方式如下。

一种新型磁力齿轮泵，其特征在于：泵主体由泵前壳1、中壳2和后壳3及四个定位销用螺栓14a、螺帽14b和垫片14c 连接而成，泵主体和泵底座20用螺栓16a、螺帽16b和垫片16c连接而组成的一种泵，泵主体采用不锈钢、哈氏合金或钛合金等高质量的合金材料进行精密铸造及精加工制造而成；其中，中壳2的两侧安装有密封O型圈10，泵主体内由主轴4和从轴5分别装上主齿轮6和从齿轮7相互啮合而成，所述泵与液体接触部位设计采用316SS不锈钢或高质量的合金材料，并且与各种耐腐蚀、耐酸碱、耐高温、耐磨损的非金属材料有机组合而成。

主齿轮6和从齿轮7分别由主轴4和从轴5上的主轮键11a和从轮键11b及卡簧12组成两对组合体并相互啮合；主从齿轮的两侧装有摩擦片9，第一轴套8a和第二轴套8b装在主从轴4和5上，并装入前壳1和后壳3的轴套孔内且用销子卡住，泵前壳1上装有堵头(13)。

泵主轴4和从轴5平行安装于泵主体中，主齿轮6和从齿轮7是垂直于主从轴且相互啮合安装的，泵进出口位于泵头两侧边，均具有可互换性，要改变进出口流向，只要调换电机的接线即可，可垂直或水平安装；主轴4和从轴5及主齿轮6和从齿轮7设有多个大小不同规格，摩擦片9、第一轴套8a和第二轴套8b设有多个大小不同规格，泵前壳1、中壳2和后壳3等都可设有多个大小不同规格，它们之间可以有机配对组合成多个规格系列。

本发明实施例涉及一种新型磁力齿轮泵，图1采用磁力驱动来连接泵和电机的驱动：磁力驱动的扭矩达1～75Nm，设计了内磁体21和外磁体23以及隔离套22的组合件，由于隔离套将液体完全隔离为一个密封状态，这样就保证了传输中的零泄漏优点，实现了完全密封，保护了环境，提高了效率；另外，磁力驱动是采用外磁带动内磁的驱动，这样也保证了泵与电机的自对中连接，消除了不对中造成的径向载荷，从而保证了泵传输中无脉动，液流平稳的特点，万一发生过载时，内磁体和外磁体相对滑脱，对电机和泵起到有效的过载保护作用，满足了石油化工等多方面的应用要求，具体实施方式如下。

内磁体21安装在泵底座20内的主轴4上，可通过卡簧25和内磁键26或螺丝钉连接，隔离套22与泵前壳1由螺栓15a和垫片15b连接起来，隔离套22与泵前壳1之间安装有密封O型圈24而构成密封体，由螺栓28或其它方式连接组成的外磁体23通过其端口27与电机41由螺丝钉29连接起来，泵底座20同电机41由螺栓和垫片连接组成一体。

隔离套22可选用316SS不锈钢材质，内磁体21和外磁体23可选用不锈钢与钕铁硼或钐钴磁体有机组合而成，具有高温高压和高磁力高扭矩特点，确保零泄漏无脉动，隔离套22设有多个不同的规格，内磁体21和外磁体23设有多个大小不同的磁性体，可提供大小不同的扭矩并设有多种大小不同的连接轴孔，可与多种电机41有机对接组合成多个规格系列。

上述实施例中涉及的磁力齿轮泵中，还包括图2：与图1的磁力驱动、结构原理和材料选型类似，只是泵体及有关部位尺寸为满足不同工况的需要作了相应的调整，具体实施方式如下。

泵前中后壳61、62和63由螺栓64a垫片64b连接而成，用销65定位和O型圈70密封，泵体由主从轴齿轮66和67、轴套摩擦片68和波弹簧69构成，前壳与底座支架74由螺栓75a垫片75b连接，内磁体71与主轴连接，隔离套72与前壳用O型圈76密封，外磁体73用螺丝77与电机相连，泵进出口设在中壳两侧并具有可互换性，体积小如铅笔长，自补偿式摩擦片限制回流，提高效率，磁力驱动零泄漏、无脉动，特别适用于精细化工，试验装置，烟草，造纸及化学品的输送、计量、取样和分装等应用。

上述实施例中涉及的磁力齿轮泵中，还包括图3：与图1的磁力驱动、结构原理和材料选型类似，只是泵体及有关部位尺寸为满足不同工况的需要作了相应的调整，具体实施方式如下。

泵前中后壳81、82和83由螺栓84连接，用销85a定位和O型圈90密封，泵体由主轴86a和主齿轮87a与从轴86b和主齿轮87b并分别用卡簧89a和齿轮键销89b相互配对啮合，包括轴套88a和摩擦片88b及销85b一起组成的，泵前壳与底座支架94由螺栓95a垫片95b连接，内磁体91与主轴由螺丝98固定连接，隔离套92与前壳用O型圈96密封，外磁体93用螺丝97与电机相连，泵进出口设在泵正前方，方便连接使用，体积小，效率高，磁力驱动、零泄漏、无脉动，计量准确，重复精度高±0.5％，良好的自吸能力，该实施例特别适用于化工、精细化工、石油、烟草、冶金、试验及实验室、污水处理、制药、食品、涂料及化学品等的输送、计量、循环、注射、取样和分装等多方面的应用。

关于上述实施例图1、图2和图3的说明，会使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利，对这些实施例的各种修改或调整对本领域内专业技术人员来说是可见的，本发明所定义的一般原理和结构可在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中也可会实现，因此，本发明将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所涉及的原理和结构及特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种新型磁力齿轮泵，其特征在于：包括泵主体、泵底座（20）和电机（41），所述泵主体和所述电机（41）分别设置在泵底座（20）的两侧，所述泵主体和所述泵底座（20）通过螺栓（16a）、螺帽（16b）和垫片（16c）连接，所述电机（41）和所述泵底座（20）通过螺栓和垫片连接，所述电机（41）的电机轴位于泵底座（20）的内部，所述泵主体包括依次设置的前壳（1）、中壳（2）和后壳（3），所述前壳（1）、所述中壳（2）和所述后壳（3）通过四个定位销用螺栓（14a）、螺帽（14b）和垫片（14c）连接，所述前壳（1）设置在所述泵底座（20）上，所述泵主体上设置有进口和出口；

所述中壳（2）内设置有主轴（4）、从轴（5） 、主齿轮（6）和从齿轮（7），所述从轴（5） 两端分别通过套设第二轴套（8b）装入所述前壳（1）和所述后壳（3）的轴套孔内，且用销子卡住；所述主轴（4）的第一端通过套设第一轴套（8a）装入所述后壳（3）的轴套孔内，且用销子卡住，所述主轴（4）的第二端通过套设第一轴套（8a）装入所述后壳（3）的轴套孔内，且用销子卡住；

所述主轴（4）和所述从轴（5）相互平行设置，所述主齿轮（6）通过主轮键（11a）设置在所述主轴（4）上，并通过卡簧（12）固定，所述从齿轮（7）通过从轮键（11b）设置在所述从轴（5）上，并通过卡簧（12）固定，所述主齿轮（6）和所述从齿轮（7）相互啮合设置；

所述泵底座（20）内设置有内磁体（21）、隔离套（22）、外磁体（23）和端口（27），端口套设在电机轴外，所述隔离套（22）通过螺栓（15a）和垫片（15b）与所述前壳（1）连接，所述隔离套（22）与所述泵前壳（1）之间安装有密封O型圈（24），所述内磁体（21）通过内磁键（26）或螺丝钉连接所述主轴（4）的第二端，并通过卡簧（25）固定，所述内磁体（21）并位于所述隔离套（22）和所述主轴（4）之间，外磁体（23）通过螺丝钉（29）与所述端口（27）连接，并位于所述隔离套（22）外；

所述外磁体（23）的第一端口与所述端口（27）连接，所述外磁体（23）的第二端口套设在所述隔离套（22）外，所述外磁体（23）的第二端口的的内壁上设置有凸台，所述凸台的长度小于所述内磁体（21）的长度；

所述主齿轮（6）分别与所述前壳（1）和后壳（3）之间均设置有耐磨板（9），所述从齿轮（7）分别与所述前壳（1）和后壳（3）之间均设置有耐磨板（9）；

所述前壳（1）上装有堵头（13），所述泵主体为316SS不锈钢、哈氏合金或钛合金材料制成。

2.根据权利要求1所述的新型磁力齿轮泵，其特征在于：所述中壳（2）和所述前壳（1）之间设置有密封O型圈（10），所述中壳（2）和所述后壳（3）之间设置有密封O型圈（10）。

3.根据权利要求1所述的新型磁力齿轮泵，其特征在于：所述隔离套（22）为316SS不锈钢材料制成的隔离套，所述内磁体（21）和所述外磁体（23）均为不锈钢和钕铁硼，或不锈钢和钐钴磁体组合材料制成。