CN104329251A - 一种微型超低温磁力驱动齿轮泵 - Google Patents

一种微型超低温磁力驱动齿轮泵 Download PDF

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Abstract

一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，连接架左端向左依次设置有泵后封盖、齿轮腔体、泵前封盖，齿轮腔体由内到外依次设置有主、从动齿轮、齿轮腔体两侧面的密封垫片、定位销孔和螺栓孔，主、从动齿轮分别装在主动轴和从动轴上；泵后封盖右端设置有封液套，泵后封盖与封液套之间设置有封液套垫片；泵后封盖右端中间设置有密封座，密封座内设置有成型密封圈，密封座右端设置有密封压盖；泵后封盖的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承。本发明结构合理，能够输送温度很低、流量很小、操作压力较高、易燃、易爆、易汽化的介质，在使用过程中运行安全、稳定可靠，且100%密封无泄漏，能满足实验室设备对于LNG低温液体的输送的要求。

Description

一种微型超低温磁力驱动齿轮泵
技术领域
本发明属于离心泵技术领域，特别涉及一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，特别适用于需要维持低温、常温条件下化学、生物、物理实验室以及LNG低温液体的输送，是医药卫生、化学工业、食品工业、冶金工业、大专院校、科研机构、遗传工程、高分子工程等实验的必备设备。
背景技术
中科院理化技术研究所的液化天然气（LNG低温介质）实验设备，需要使用到很小流量的LNG低温介质输送循环泵，输送介质为液化天然气（LNG低温介质），介质工作温度为摄氏温度零下133℃，泵的流量为0～120L/h、泵的进口压力可达5.0MPa，泵的最高出口压力需达到2.0MPa，泵的设计最高使用压力为7.5MPa。该泵使用的工况要求较高：流量很小，出口压力很高，且泵的操作压力很高，输送介质温度很低，输送的介质为低密度、易汽化、易燃、易爆介质；常规的齿轮泵无法满足该工况的使用要求。
发明内容
本发明的目的是克服以上所述的问题，提供一种采取磁力软传动、静密封取代动密封、使得齿轮泵的所有过流部件完全处于密封状态的无泄漏型式的低温液体冷却循环泵。
    为了实现上述的目的，本发明采取了如下的技术解决方案：一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，包括内磁转子总成、外磁转子总成、连接架、驱动电机，连接架右端设置有驱动电机，驱动电机左端输出轴与外磁转子总成连接；连接架由外到内依次设置有外磁转子总成、封液套、内磁转子总成、主动轴，主动轴的右端用内磁锁紧螺母与内磁转子总成连接，其特征在于：所述的连接架左端向左依次设置有泵后封盖、齿轮腔体、泵前封盖，齿轮腔体由内到外依次设置有主、从动齿轮、齿轮腔体两侧面的密封垫片、定位销孔和螺栓孔，主、从动齿轮分别装在主动轴和从动轴上。
    所述的泵后封盖右端设置有封液套，泵后封盖与封液套之间设置有封液套垫片；泵后封盖右端中间设置有密封座，密封座内设置有成型密封圈，密封座右端设置有密封压盖；泵后封盖的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承。
    所述的泵前封盖的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承；泵前封盖上设置有与齿轮腔体对应的定位销孔和通孔。
    所述的泵前封盖、齿轮腔体、泵后封盖、主动轴、从动轴、主、从动齿轮、密封座、内磁转子总成的材质均采用SS304不锈钢。
    所述的密封垫片、成型密封圈、封液套垫片的材质均采用复合柔性石墨材料。
本发明结构合理，能够输送温度很低、流量很小、操作压力较高、易燃、易爆、易汽化的介质，在使用过程中运行安全、稳定可靠，且100%密封无泄漏，能满足实验室设备对于LNG低温液体的输送的要求，推广应用具有良好的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的Ⅰ放大图。
图中：1.泵后封盖；2.齿轮腔体；3. 泵前封盖；4.从动轴；5.主动轴；6.耐磨滑动轴承；7.主、从动齿轮；8.密封垫片；9.成型密封圈；10. 密封座；11.密封压盖；12.挡板；13.内磁转子总成；14.外磁转子总成；15.封液套；16.连接架；17.内磁锁紧螺母；18.驱动电机；19.封液套垫片。
具体实施方式
    下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，包括内磁转子总成13、外磁转子总成14、连接架16、驱动电机18，连接架16右端设置有驱动电机18，驱动电机18左端输出轴与外磁转子总成14连接；连接架16由外到内依次设置有外磁转子总成14、封液套15、内磁转子总成13、主动轴5，主动轴5的右端用内磁锁紧螺母17与内磁转子总成13连接，所述的连接架16左端向左依次设置有泵后封盖1、齿轮腔体2、泵前封盖3，齿轮腔体2由内到外依次设置有主、从动齿轮7、齿轮腔体2两侧面的密封垫片8、定位销孔和螺栓孔，主、从动齿轮7分别装在主动轴5和从动轴4上；所述的泵后封盖1右端设置有封液套15，泵后封盖1与封液套15之间设置有封液套垫片19；泵后封盖1右端中间设置有密封座10，密封座10内设置有成型密封圈9，密封座10右端设置有密封压盖11；泵后封盖1的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承6；所述的泵前封盖3的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承6；泵前封盖3上设置有与齿轮腔体2对应的定位销孔和通孔；所述的泵前封盖3、齿轮腔体2、泵后封盖1、主动轴5、从动轴4、主、从动齿轮7、密封座10、内磁转子总成13的材质均采用SS304不锈钢；所述的密封垫片8、成型密封圈9、封液套垫片19的材质均采用复合柔性石墨材料。
具体实施时，先用轴用挡圈定位将主、从动齿轮7分别装入主动轴5和从动轴4上，再分别对应装入带有耐磨滑动轴承6的泵前封盖3的滑动轴承孔内，依次装上两侧配有密封垫片8的齿轮腔体2、带有耐磨滑动轴承6的泵后封盖1，用定位销定位，再用高强度的螺栓、螺母紧固；在泵前封盖3上密封座10内装入成型密封圈9，用密封压盖11及紧定螺钉锁紧，在主动轴5上依次装入挡板12、内磁转子总成13，用内磁锁紧螺母17紧固；再在泵前封盖3上依次装上封液套垫片19、封液套15，用螺钉紧固；再在泵前封盖3上装上连接架16用螺栓、螺母紧固；再将装有外磁转子总成14的驱动电机18与连接架16连接用螺栓、螺母紧固。该泵设计具有以下几方面的特点：
1.所有与输送介质接触的过流零部件（泵前封盖3、齿轮腔体2、泵后封盖1、主动轴5、从动轴4、主从动齿轮7、密封座10、内磁转子总成13）的金属材质均采用耐低温能达到零下200℃的SS304不锈钢材料板材，采用专用的加工工艺经数控加工中心及车床加工成型，能够确保主要零部件的加工精度，同时组装成一体后由于热胀冷缩系数相同，固其热胀冷缩量均相同，不会产生变形错位而使齿轮卡死不能旋转，从而提高了该泵的运行稳定性和可靠性。
2.泵前封盖3与齿轮腔体2之间的密封垫片8、泵后封盖1与齿轮腔体2之间的密封垫片8、密封座10内成型密封圈9以及封液套15与泵前封盖3之间的封液套垫片19均采用密封性能很好、耐低温能达到零下260℃的复合柔性石墨材料制成的成型密封垫或密封圈，该材料复合柔性石墨具有优良的自润滑性、强耐腐蚀、耐高低温、耐辐射、耐磨损摩擦系数低的特性外，还具有柔软性、低密度、压缩回弹性和使用温度范围很广等优点，从而确保了该泵分别在常温性能试验和零下180℃的低温操作条件下均能满足100%密封无泄漏的使用要求。
3.采用特种材料制作的耐磨滑动轴承6、主动轴5和从动轴4，经特殊热处理工艺进行硬化处理，其耐磨蚀性能和耐腐蚀性能均很好，提高了该泵的运行稳定性和可靠性，从而大大地延长了泵的周期使用寿命。
4.主动轴5和从动轴4均采用具有抗拉强度高、抗多次冲击能力强、低温冲击韧性良好的42CrMo材料加工成型，轴的圆周表面再经特殊热处理工艺进行硬化处理来提高主动轴5和从动轴4耐磨蚀性能，从而提高了泵运行的稳定性和可靠性，延长了泵的使用寿命。
    本发明已在中科院理化技术研究所液化天然气（LNG低温介质）实验设备中使用。

Claims (5)

1.一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，包括内磁转子总成（13）、外磁转子总成（14）、连接架（16）、驱动电机（18），连接架（16）右端设置有驱动电机（18），驱动电机（18）左端输出轴与外磁转子总成（14）连接；连接架（16）由外到内依次设置有外磁转子总成（14）、封液套（15）、内磁转子总成（13）、主动轴（5），主动轴（5）的右端用内磁锁紧螺母（17）与内磁转子总成（13）连接，其特征在于：所述的连接架（16）左端向左依次设置有泵后封盖（1）、齿轮腔体（2）、泵前封盖（3），齿轮腔体（2）由内到外依次设置有主、从动齿轮（7）、齿轮腔体（2）两侧面的密封垫片（8）、定位销孔和螺栓孔，主、从动齿轮（7）分别装在主动轴（5）和从动轴（4）上。
2.根据权利要求1所述的一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，其特征在于：所述的泵后封盖（1）右端设置有封液套（15），泵后封盖（1）与封液套（15）之间设置有封液套垫片（19）；泵后封盖（1）右端中间设置有密封座（10），密封座（10）内设置有成型密封圈（9），密封座（10）右端设置有密封压盖（11）；泵后封盖（1）的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承（6）。
3.根据权利要求1所述的一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，其特征在于：所述的泵前封盖（3）的主动轴孔和从动轴孔外圈设置有耐磨滑动轴承（6）；泵前封盖（3）上设置有与齿轮腔体（2）对应的定位销孔和通孔。
4.根据权利要求1或2所述的一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，其特征在于：所述的泵前封盖（3）、齿轮腔体（2）、泵后封盖（1）、主动轴（5）、从动轴（4）、主、从动齿轮（7）、密封座（10）、内磁转子总成（13）的材质均采用SS304不锈钢。
5.根据权利要求1或2所述的一种微型超低温磁力驱动齿轮泵，其特征在于：所述的密封垫片（8）、成型密封圈（9）、封液套垫片（19）的材质均采用复合柔性石墨材料。
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