CN104500392A - 一种新型氟内衬磁力齿轮泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种输送各种化学介质、无机酸、碱及盐等很难处理的化学物质和盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、三氯化铁、次氯酸钠和氢氧化钠等贵重金属的液体，以及需要隔离金属材料的高纯度介质的泵送，具有带氟材质内衬的、带有磁力驱动的、耐酸碱耐腐蚀耐高压的一种新型氟内衬磁力齿轮泵。通过设计介质接触部件全都采用模压而成的高质量氟内衬聚合物进行机械固定、化学键合和精密加工而内衬在不锈钢泵壳内，采用氟内衬的磁力驱动来连接泵和电机的驱动，并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或空缺，真正做到了零泄漏无脉动，是处理腐蚀性特殊介质的理想选择，满足了化工等领域的有效应用。

Description

一种新型氟内衬磁力齿轮泵
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、无机酸、碱及盐等很难处理的化学物质和盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、三氯化铁、次氯酸钠和氢氧化钠等贵重金属的液体，以及需要隔离金属材料的高纯度介质的泵送，具有带氟材质内衬的、带有磁力驱动的零泄漏无脉动的、耐酸碱耐腐蚀耐高压的一种新型氟内衬磁力齿轮泵。
背景技术
现有的齿轮泵大多是由金属材质组成的，当需要泵送很难处理的化学介质，如无机酸、碱及盐，和盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、三氯化铁、次氯酸钠和氢氧化钠等贵重金属的液体，以及需要隔离金属材料的高纯度介质的时候，就无法有效输送或根本就无能为力了，过流金属部件磨损特别厉害，金属隔离套容易产生热量并导致涡流现象；另外，现有的少数氟内衬磁力泵大多是磁力驱动离心泵，离心泵通常无法满足低流量和高压力，或一定压差下的计量、循环和输送稀薄及黏性液体，更谈不上要输送难处理的化学介质和贵重金属液体及高纯度介质，普遍存在输送精度低，应用范围小，损坏率极高，磨损非常厉害，寿命极短等很难无法有效解决的难题。
现有的齿轮泵大多由泵的主轴通过机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，特别是有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属液体及高纯度的化学介质，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 (如19bar,压差7bar)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，对于有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属液体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解决现有技术的不足，本发明提供一种新型氟内衬磁力齿轮泵，通过设计介质接触部件全都采用模压而成的高质量氟内衬聚合物进行机械固定、化学键合和精密加工而内衬在不锈钢泵壳内，采用氟内衬的磁力驱动来连接泵和电机的驱动，并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，本发明的技术方案如下。
一种新型氟内衬磁力齿轮泵，其特征在于：泵主体由前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)及四个定位销(14)用四个或八个螺栓(17)连接而成，泵主体和泵底座(30)用螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接而组成的一种泵，泵主体采用不锈钢高质量材料进行精密加工制造而成；其中，前壳(11)内衬有模压氟内衬(61A)，中壳(12)包括两侧的进出口都内衬有模压氟内衬(62B)，后壳(13)内衬有氟内衬(63C)，内磁体(25)由氟内衬(64D)封装而成，隔离套(26)内衬有氟内衬(65E)，确保了介质输送时都不会与泵主体的金属材料接触。
将内磁体键(07)插入主轴(01)上，对准内磁体键(07)的方向将内磁体(25)装在主轴(01)上，并用内磁体卡簧(08)锁住内磁体(25)，把隔离套(26)的O型圈(18)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，由六个螺丝(24)将隔离套(26)与前壳(11)连接一体；前壳(11)与底座(30)由螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接在一起；由螺栓(20)连接组成的外磁体(27)通过其Hub端口(28)与电机(40)由螺丝钉(29)固定连接起来，泵底座(30)同电机(40)由螺栓(31)连接组成一体。
隔离套(26)可选用不锈钢或合金材质且内衬有氟内衬(65E)，内磁体(25)可选用不锈钢与钕铁硼或钐钴磁体并由氟内衬(64D)封装而成，外磁体(27)可选用碳钢或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(26)、内磁体(25)和外磁体(27)以及氟内衬都设有多个大小不同的规格，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(40)或连接件有机对接组成多个系列。
分别插入二个轴套销(15)到前壳(11)和后壳(13)的轴套销孔内，分别插入二个轴套(09)到前壳(11)和后壳(13)的轴套孔内，轴套沟槽对准轴套销(15)并分别被固定好；将后壳(13)平放并将二个定位销(14)插入后壳(13)的销孔内，把O型圈(16)装入后壳(13)的O型圈沟槽内；将中壳(12)连接上后壳(13)，二个定位销(14)与中壳(12)和后壳(13)定位对接，把二块耐磨板(10)在其泄压槽向上的方向装入中壳(12)内，再将主齿轮(03)装入主轴(01)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，与从齿轮(04)装入从轴(02)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，两对组合体分别安装在中壳(12)里并相互啮合，其中主齿轮(03)和主轴(01)的组合体位于泵主体的中心轴线上，再将二块耐磨板(10)在其泄压槽向下的方向装入中壳(12)内并位于主齿轮(03)和从齿轮(04)的上面，将二个定位销(14)插入中壳(12)的销孔内；把O型圈(16)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，将前壳(11)连接上中壳(12)并与其二个定位销(14)定位对接，主轴(01)和从轴(02)分别穿进轴套(09)里；将前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)组装在一起并由四个或八个螺栓(17)连接而成为一体。
主轴(01)和从轴(02)及主齿轮(03)和从齿轮(04)设有多个大小不同规格，耐磨板(10)、轴套(09)都设有多个大小不同规格，泵前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)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；与介质接触的泵内部的过流部件全都选用非金属材质，包括PEEK、Teflon、Ryton、Kynar、SiC、C60或陶瓷带自润滑高质量的非金属材质，具有耐腐蚀、耐酸碱、耐磨损并可输送特种化学介质的特点，将齿轮泵的使用范围扩展到粘度低至0.3cP的化工应用，并显著延长了泵的使用寿命，即使在超低流量的情况下也同样可以正常使用。
由上述技术方案可知，本发明的氟内衬磁力齿轮泵的优点明显：设计介质接触部件全都采用模压而成的高质量氟内衬聚合物进行机械固定、化学键合和精密加工而内衬在不锈钢泵壳内，这样既具有金属泵本身的承高压能力，又提高了泵送所需的强度和耐用性能，避免了热挤压有关的热膨胀问题，保证了输送液体本身的原有的化学特性，满足了低流量和高压力以及一定压差下的计量、循环和输送稀薄及黏性液体的应用，特别有效于输送很难处理的化学介质，如无机酸、碱及盐，和盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、三氯化铁、次氯酸钠和氢氧化钠等贵重金属的液体，以及需要隔离金属材料的高纯度介质，是处理苛刻要求的液体和腐蚀性化学介质的最理想的选择。
同现有的技术相比较，本发明的氟内衬磁力齿轮泵的效果显著：采用氟内衬的磁力驱动来连接泵和电机的驱动，带氟内衬的不锈钢或合金材料隔离套完全消除了涡流，保证了无脉动平稳输送，磁力驱动扭矩达1～75Nm，由于隔离套将液体完全隔离为一个密封状态，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，由于无动态密封、无易损更换件，因此无需经常维护；另外，磁力驱动是采用外磁带动内磁的驱动，保证了泵与电机的绝对的自对中连接，消除了不对中造成的径向载荷，万一发生过载时，内磁体和外磁体相对滑脱，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、试验装置、化学品等的输送、计量、循环、注射和提升等多方面应用，特别是输送有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属或高纯度液体的最佳选择。
同现有的技术相比较，本发明的氟内衬磁力齿轮泵的优势突出：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，根据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，包括不锈钢和合金材料、以及PEEK或Teflon或C60或SiC或Ryton及陶瓷等非金属材料，从而确保泵可满足高温高压和各种粘度的工况，最大出口压力19bar，最大压差7bar，最大流量57L/M，最大自吸高度(干吸)2.1M，最大转速1750RPM，适用粘度0.3～100000cPS，温度达94℃，重复精度±0.5％，DIN或ANSI法兰接口，对有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属液体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。
附图说明
图1是本发明的结构分解示意图。
指定图1为摘要附图，其中：主轴(01)、从轴(02)、主齿轮(03)、从齿轮(04)、齿轮键(05)、卡簧(06)、内磁体键(07)、内磁体卡簧(08)、轴套(09)、耐磨板(10)、前壳(11)、中壳(12)、后壳(13)、定位销(14)、轴套销(15)、O型圈(16)、螺栓(17)、O型圈(18)、螺栓(20)、螺栓(21)、垫片(22) 、螺帽(23)、螺丝(24)、内磁体(25)、隔离套(26)、外磁体(27)、Hub端口(28)、螺丝钉(29)、底座(30)、螺栓(31)、电机(40)、前壳氟内衬(61A)、中壳氟内衬(62B)、后壳氟内衬(63C)、内磁体氟内衬(64D)、隔离套氟内衬(65E)。
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突破性和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氟内衬磁力齿轮泵，图1设计介质接触部件全都采用模压而成的高质量氟内衬聚合物进行机械固定、化学键合和精密加工而内衬在不锈钢泵壳内，这样既具有金属泵本身的承高压能力，又提高了泵送所需的强度和耐用性能，避免了热挤压有关的热膨胀问题，保证了输送液体本身的原有的化学特性，满足了低流量和高压力以及一定压差下的计量、循环和输送稀薄及黏性液体的应用，特别有效于输送很难处理的化学介质，如无机酸、碱及盐，和盐酸、硫酸、硝酸、铬酸、氢氟酸、三氯化铁、次氯酸钠和氢氧化钠等贵重金属的液体，以及需要隔离金属材料的高纯度介质，是处理苛刻要求的液体和腐蚀性化学介质的最理想的选择，具体实施方式如下。
一种新型氟内衬磁力齿轮泵，其特征在于：泵主体由前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)及四个定位销(14)用四个或八个螺栓(17)连接而成，泵主体和泵底座(30)用螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接而组成的一种泵，泵主体采用不锈钢高质量材料进行精密加工制造而成；其中，前壳(11)内衬有模压氟内衬(61A)，中壳(12)包括两侧的进出口都内衬有模压氟内衬(62B)，后壳(13)内衬有氟内衬(63C)，内磁体(25)由氟内衬(64D)封装而成，隔离套(26)内衬有氟内衬(65E)，确保了介质输送时都不会与泵主体的金属材料接触。
本发明实施例涉及一种新型氟内衬磁力齿轮泵，图1采用氟内衬的磁力驱动来连接泵和电机的驱动，带氟内衬的不锈钢或合金材料隔离套完全消除了涡流，保证了无脉动平稳输送，磁力驱动扭矩达1～75Nm，由于隔离套将液体完全隔离为一个密封状态，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，由于无动态密封、无易损更换件，因此无需经常维护；另外，磁力驱动是采用外磁带动内磁的驱动，保证了泵与电机的绝对的自对中连接，消除了不对中造成的径向载荷，万一发生过载时，内磁体和外磁体相对滑脱，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、试验装置、化学品等的输送、计量、循环、注射和提升等多方面应用，特别是输送有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属或高纯度液体的最佳选择，具体实施方式如下。
一种新型氟内衬磁力齿轮泵，其特征在于：将内磁体键(07)插入主轴(01)上，对准内磁体键(07)的方向将内磁体(25)装在主轴(01)上，并用内磁体卡簧(08)锁住内磁体(25)，把隔离套(26)的O型圈(18)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，由六个螺丝(24)将隔离套(26)与前壳(11)连接一体；前壳(11)与底座(30)由螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接在一起；由螺栓(20)连接组成的外磁体(27)通过其Hub端口(28)与电机(40)由螺丝钉(29)固定连接起来，泵底座(30)同电机(40)由螺栓(31)连接组成一体。
隔离套(26)可选用不锈钢或合金材质且内衬有氟内衬(65E)，内磁体(25)可选用不锈钢与钕铁硼或钐钴磁体并由氟内衬(64D)封装而成，外磁体(27)可选用碳钢或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(26)、内磁体(25)和外磁体(27)以及氟内衬都设有多个大小不同的规格，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(40)或连接件有机对接组成多个系列。
本发明实施例涉及一种新型氟内衬磁力齿轮泵，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，根据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，包括不锈钢和合金材料、以及PEEK或Teflon或C60或SiC或Ryton及陶瓷等非金属材料，从而确保泵可满足高温高压和各种粘度的工况，最大出口压力19bar，最大压差7bar，最大流量57L/M，最大自吸高度(干吸)2.1M，最大转速1750RPM，适用粘度0.3～100000cPS，温度达94℃，重复精度±0.5％，DIN或ANSI法兰接口，对有酸碱盐有毒有害有危险的和贵重金属液体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，具体实施方式如下。
一种新型氟内衬磁力齿轮泵，其特征在于：分别插入二个轴套销(15)到前壳(11)和后壳(13)的轴套销孔内，分别插入二个轴套(09)到前壳(11)和后壳(13)的轴套孔内，轴套沟槽对准轴套销(15)并分别被固定好；将后壳(13)平放并将二个定位销(14)插入后壳(13)的销孔内，把O型圈(16)装入后壳(13)的O型圈沟槽内；将中壳(12)连接上后壳(13)，二个定位销(14)与中壳(12)和后壳(13)定位对接，把二块耐磨板(10)在其泄压槽向上的方向装入中壳(12)内，再将主齿轮(03)装入主轴(01)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，与从齿轮(04)装入从轴(02)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，两对组合体分别安装在中壳(12)里并相互啮合，其中主齿轮(03)和主轴(01)的组合体位于泵主体的中心轴线上，再将二块耐磨板(10)在其泄压槽向下的方向装入中壳(12)内并位于主齿轮(03)和从齿轮(04)的上面，将二个定位销(14)插入中壳(12)的销孔内；把O型圈(16)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，将前壳(11)连接上中壳(12)并与其二个定位销(14)定位对接，主轴(01)和从轴(02)分别穿进轴套(09)里；将前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)组装在一起并由四个或八个螺栓(17)连接而成为一体。
主轴(01)和从轴(02)及主齿轮(03)和从齿轮(04)设有多个大小不同规格，耐磨板(10)、轴套(09)都设有多个大小不同规格，泵前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)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；与介质接触的泵内部的过流部件全都选用非金属材质，包括PEEK、Teflon、Ryton、Kynar、SiC、C60或陶瓷带自润滑高质量的非金属材质，具有耐腐蚀、耐酸碱、耐磨损并可输送特种化学介质的特点，将齿轮泵的使用范围扩展到粘度低至0.3cP的化工应用，并显著延长了泵的使用寿命，即使在超低流量的情况下也同样可以正常使用。
关于上述实施例图1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和选材及特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种新型氟内衬磁力齿轮泵，其特征在于：泵主体由前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)及四个定位销(14)用四个或八个螺栓(17)连接而成，泵主体和泵底座(30)用螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接而组成的一种泵，泵主体采用不锈钢高质量材料进行精密加工制造而成；其中，前壳(11)内衬有模压氟内衬(61A)，中壳(12)包括两侧的进出口都内衬有模压氟内衬(62B)，后壳(13)内衬有氟内衬(63C)，内磁体(25)由氟内衬(64D)封装而成，隔离套(26)内衬有氟内衬(65E)，确保了介质输送时都不会与泵主体的金属材料接触。
2.根据权利要求1所述的泵，其特征在于：将内磁体键(07)插入主轴(01)上，对准内磁体键(07)的方向将内磁体(25)装在主轴(01)上，并用内磁体卡簧(08)锁住内磁体(25)，把隔离套(26)的O型圈(18)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，由六个螺丝(24)将隔离套(26)与前壳(11)连接一体；前壳(11)与底座(30)由螺栓(21)、垫片(22)和螺帽(23)连接在一起；由螺栓(20)连接组成的外磁体(27)通过其Hub端口(28)与电机(40)由螺丝钉(29)固定连接起来，泵底座(30)同电机(40)由螺栓(31)连接组成一体。
3.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于：隔离套(26)可选用不锈钢或合金材质且内衬有氟内衬(65E)，内磁体(25)可选用不锈钢与钕铁硼或钐钴磁体并由氟内衬(64D)封装而成，外磁体(27)可选用碳钢或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(26)、内磁体(25)和外磁体(27)以及氟内衬都设有多个大小不同的规格，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(40)或连接件有机对接组成多个系列。
4.根据权利要求1或2所述的泵，其特征在于：分别插入二个轴套销(15)到前壳(11)和后壳(13)的轴套销孔内，分别插入二个轴套(09)到前壳(11)和后壳(13)的轴套孔内，轴套沟槽对准轴套销(15)并分别被固定好；将后壳(13)平放并将二个定位销(14)插入后壳(13)的销孔内，把O型圈(16)装入后壳(13)的O型圈沟槽内；将中壳(12)连接上后壳(13)，二个定位销(14)与中壳(12)和后壳(13)定位对接，把二块耐磨板(10)在其泄压槽向上的方向装入中壳(12)内，再将主齿轮(03)装入主轴(01)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，与从齿轮(04)装入从轴(02)上并由齿轮键(05)和卡簧(06)组成一对组合体，两对组合体分别安装在中壳(12)里并相互啮合，其中主齿轮(03)和主轴(01)的组合体位于泵主体的中心轴线上，再将二块耐磨板(10)在其泄压槽向下的方向装入中壳(12)内并位于主齿轮(03)和从齿轮(04)的上面，将二个定位销(14)插入中壳(12)的销孔内；把O型圈(16)装入前壳(11)的O型圈沟槽内，将前壳(11)连接上中壳(12)并与其二个定位销(14)定位对接，主轴(01)和从轴(02)分别穿进轴套(09)里；将前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)组装在一起并由四个或八个螺栓(17)连接而成为一体。
5.根据权利要求1或4所述的泵，其特征在于：主轴(01)和从轴(02)及主齿轮(03)和从齿轮(04)设有多个大小不同规格，耐磨板(10)、轴套(09)都设有多个大小不同规格，泵前壳(11)、中壳(12)和后壳(13)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；与介质接触的泵内部的过流部件全都选用非金属材质，包括PEEK、Teflon、Ryton、Kynar、SiC、C60或陶瓷带自润滑高质量的非金属材质，具有耐腐蚀、耐酸碱、耐磨损并可输送特种化学介质的特点，将齿轮泵的使用范围扩展到粘度低至0.3cP的化工应用，并显著延长了泵的使用寿命，即使在超低流量的情况下也同样可以正常使用。
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