CN105020145A - 一种抗干磨的氟塑料磁力泵 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗干磨的氟塑料磁力泵，该磁力泵叶轮2安装在泵轴7轴端，外蜗体墙1与叶轮2之间通过第一径向滚柱轴承9和第一轴向球轴承8配合安装，内蜗体墙3与泵轴7之间通过第二径向滚柱轴承11配合安装，叶轮2与第二径向滚柱轴承11之间配合第二轴向球轴承10安装，该磁力泵可以减小叶轮2动平衡不良造成的振动和噪声，有效阻止泵轴7及叶轮2的轴向窜动，磁力泵大大减小磨擦生成的热量，可以在一定时间内在泵送液体缺失和断流的情况下空运转，增强磁力泵的抗干磨性能，提高磁力泵的运行安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁力泵，特别是一种抗干磨的氟塑料磁力泵。
背景技术
磁力泵不同于传统的密封泵，电机机轴与泵轴并不直接相连，而是电机机轴驱动外磁转子旋转，外磁转子与内磁转子配合通过磁力带动内磁转子转动，由内磁转子带动泵轴旋转，使泵轴上的叶轮转子转动工作。磁力泵内磁转子与外磁转子之间设有隔离套形成的密封腔，将泵轴和内磁转子封闭在密封腔内，一可避免液体由泵轴端向外部渗漏，二可对泵轴和内磁转子进行冷却，因此无需对泵轴采取传统的动态密封就可以获得非常优异的无泄漏特性，因而被广泛用于输送各种剧毒、易燃、易爆等危险介质，在石油、化工、医药、核动力、国防等领域发挥了重要作用。由于磁力泵内支撑泵轴的滑动轴承是利用所输送过程流体进行润滑的，该过程流体往往润滑性较差；其次在生产环境中，经常会遇到泵内液体被抽空或液体减少等状况，会产生“空运转”，俗称“干磨”，而“干磨”会在短时间内使滑动轴承快速发热，且与泵轴间的磨损加速；此外，散布在流动液体中的固体会产生潜在的轴承或轴颈表面的研磨。这些时间的积累效应会导致轴承过早磨损，结果导致泵轴严重偏离旋转中心，内磁转子与隔离套发生摩擦，并迅速将隔离套磨穿并产生高热，造成介质泄漏，有毒易燃易爆等物质扩散，甚至引发重大灾难事故。
叶轮由于材质不均匀，毛胚缺陷、机加工误差、装配误差等的累积，以及设计时存在的非对称性几何形状等，使其质量分布不均匀，形成一定的偏心，当叶轮旋转时，产生不平衡的离心惯性力，从而使泵产生振动和噪音，动平衡不良会降低设备的预期使用寿命，特别表现在轴承的早期损坏，缩短设备的保养周期，增加设备的维护成本，影响产品质量，恶化工作环境等。
发明内容
为了解决上述现有技术难以克服的问题，本发明提供了一种抗干磨的氟塑料磁力泵，包括泵轴7、叶轮2、内磁转子5、外磁转子6内蜗体墙3、外蜗体墙1、隔离套4、第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8和第二轴向球轴承10，内磁转子5固定安装在泵轴7轴端，外磁转子6安装在电动机轴端，在内磁转子5和外磁转子6之间设置隔离套4，隔离套4与内蜗体墙3外壳密封固定连接，隔离套4选用的材料为氧化锆或聚四氟乙烯复合材料中的一种，叶轮2安装在泵轴7轴端，外蜗体墙1与叶轮2之间通过第一径向滚柱轴承9和第一轴向球轴承8配合安装，内蜗体墙3与泵轴7之间通过第二径向滚柱轴承11配合安装，叶轮2与第二径向滚柱轴承11之间配合第二轴向球轴承10安装，在泵轴7和内蜗体墙3分别开有导流槽，所述结构的磁力泵可以减小由于叶轮2动平衡不良造成的振动和噪声，并且可以有效阻止泵轴7和叶轮2的轴向窜动，提高磁力泵的运行安全。
作为本发明的进一步改进，所述泵轴7选用的材料为氮化硅、碳化硅和气压烧结氮化硅中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述第一轴向球轴承8包括环形保持架14，滚珠13，止推垫圈12，止推垫圈15，环形保持架14沿圆周均匀开有多个圆孔，滚珠13嵌入圆孔中，止推垫圈15安装于叶轮2开口槽A中，止推垫圈12和止推垫圈15分别位于环形保持架14两侧，止推垫圈12和止推垫圈15沿圆周设有滚珠槽，滚珠13嵌入滚珠槽中。
作为本发明的进一步改进，所述滚珠槽槽深与环形保持架14宽度之和小于滚珠13的直径，环形保持架14选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈12和止推垫圈15选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠13选用材料为气压烧结氮化硅。
作为本发明的进一步改进，所述第二轴向球轴承10包括环形保持架18，滚珠17，止推垫圈16，止推垫圈19，环形保持架18沿圆周均匀开有多个圆孔，滚珠17嵌入圆孔中，止推垫圈16和止推垫圈19分别位于环形保持架18两侧，止推垫圈16和止推垫圈19沿圆周设有滚珠槽，滚珠17嵌入滚珠槽中。
作为本发明的进一步改进，所述滚珠槽槽深与环形保持架18宽度之和小于滚珠17的直径，环形保持架18选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈16和止推垫圈19选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠17选用材料为气压烧结氮化硅。
作为本发明的进一步改进，所述第一径向滚柱轴承9包括滚柱27、隔离体29，轴承内圈26和轴承外圈28，内挡圈25，外挡圈24，止推垫圈31，推力球30，在轴承内圈26和轴承外圈28之间放置滚柱27，滚柱27之间通过隔离体29隔开，内挡圈25和外挡圈24分别位于滚柱27两侧，轴承外圈28靠近叶轮2侧的环宽大于靠近外蜗体墙1侧的环宽，在叶轮2开口槽B中放入止推垫圈31，止推垫圈31沿圆周均匀开有多个盲孔，盲孔中放入推力球30，推力球30直径大于盲孔深度。
作为本发明的进一步改进，所述滚柱27，推力球30，轴承内圈26和轴承外圈28选用的材料为气压烧结氮化硅，隔离体29，止推垫圈31选用的材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，内挡圈25和外挡圈24选用的材料为氮化硅。
作为本发明的进一步改进，所述第二径向滚柱轴承11包括滚柱20，隔离体23，挡圈22，轴承外圈21，在轴承外圈21和泵轴7之间放置滚柱20，滚柱20之间通过隔离体23隔开，挡圈22和止推垫圈19分别位于滚柱20两侧，可以防止滚柱20和隔离体23在运转时的轴向窜动。
作为本发明的进一步改进，所述滚柱20、轴承外圈21选用的材料为气压烧结氮化硅，隔离体23选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，挡圈22选用的材料为氮化硅。
本发明的有益效果是：本结构磁力泵泵轴7、叶轮2与外蜗体墙1、内蜗体墙3之间通过第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8、第二轴向球轴承10配合安装，可以减小叶轮2动平衡不良造成的振动和噪声，有效阻止泵轴7及叶轮2的轴向窜动，由上述结构和材料制成的第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8和第二轴向球轴承10所支撑的磁力泵，大大减小了摩擦阻力，减少摩擦生成的热量，可以在一定时间内在泵送液体的缺失和断流的情况下空运转，提高了磁力泵的抗干磨性能，增加了磁力泵运行安全性，泵腔内泵轴7、叶轮2、第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8和第二轴向球轴承10选用的都是耐腐蚀材料，提高了磁力泵的耐腐蚀性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图
图2为第一轴向球轴承8的结构示意图
图3为第二轴向球轴承10的结构示意图
图4为第一径向滚柱轴承9的结构示意图
图5为第二径向滚柱轴承11的结构示意图
具体实施方式
实施例：一种抗干磨的氟塑料磁力泵，包括泵轴7、叶轮2、内磁转子5、外磁转子6、隔离套4、内蜗体墙3、外蜗体墙1、第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8和第二轴向球轴承10，内磁转子5固定安装在泵轴7轴端，外磁转子6安装在电动机轴端，在内磁转子5和外磁转子6之间设置隔离套4，隔离套4选用的材料为氧化锆或聚四氟乙烯复合材料中的一种，隔离套4与内蜗体墙3外壳密封固定连接，外蜗体墙1和内蜗体墙3之间紧固连接，外蜗体墙1、内蜗体墙3和隔离套4封闭形成泵腔。磁力泵工作时，由外部驱动力带动外磁转子6转动，外磁转子6和内磁转子5配合通过磁力带动内磁转子5转动，内磁转子5带动泵轴7旋转，叶轮2安装在泵轴7轴端，叶轮2随着泵轴7一同旋转工作。
所述磁力泵外蜗体墙1与叶轮2之间通过第一径向滚柱轴承9和第一轴向球轴承8配合安装，内蜗体墙3与泵轴7之间通过第二径向滚柱轴承11配合安装，叶轮2与第二径向滚柱轴承11之间配合第二轴向球轴承10安装，该种配合安装，能够减少叶轮2动平衡不良产生的振动和噪音，可以有效阻止泵轴7及叶轮2的轴向窜动，提高磁力泵的运行安全。在泵轴7和内蜗体墙3分别开有导流槽，从叶轮2甩出的高压液体，经内蜗体墙3上的导流槽流入，对内外磁联轴器和泵轴7进行冷却，后经泵轴7上的导流槽流入叶轮2入口负压区。
所述泵轴7选用的材料为氮化硅、碳化硅和气压烧结氮化硅中的一种，泵轴7应能承受扭矩、弯矩等负荷，所述材料制成的泵轴7耐磨、耐腐、耐温、综合机械性能好。
所述第一轴向球轴承8包括环形保持架14，滚珠13，止推垫圈12，止推垫圈15，环形保持架14沿 圆周均匀开有多个圆孔，滚珠13嵌入圆孔中，止推垫圈15安装于时轮2开口槽A中，止推垫圈12和止推垫圈15分别位于环形保持架14两侧，止推垫圈12和止推垫圈15沿圆周设有滚珠槽，滚珠13嵌入滚珠槽中，止推垫圈12和止推垫圈15与滚珠13之间为滚动摩擦，摩擦阻力小，摩擦生成的热量少。
所述滚珠槽槽深与环形保持架14宽度之和小于滚珠13的直径，环形保持架14选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈12和止推垫圈15选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠13选用材料为气压烧结氮化硅，所述材料制成的第一轴向球轴承8耐腐、耐磨性能好，更重要的是其耐冷热冲击性、自润滑性及综合机械性能特别好，不易损坏，使用寿命长。
所述第二轴向球轴承10包括环形保持架18，滚珠17，止推垫圈16，止推垫圈19，环形保持架18沿圆周均匀开有多个圆孔，滚珠17嵌入圆孔中，止推垫圈16和止推垫圈19分别位于环形保持架18两侧，止推垫圈16和止推垫圈19沿圆周设有滚珠槽，滚珠17嵌入滚珠槽中，止推垫圈16和止推垫圈19与滚珠17之间为滚动摩擦，摩擦阻力小，摩擦生成的热量少。
所述滚珠槽槽深与环形保持架18宽度之和小于滚珠17的直径，环形保持架18选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈16和止推垫圈19选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠17选用材料为气压烧结氮化硅，所述材料制成的第二轴向球轴承10耐腐、耐磨性能好，更重要的是其耐冷热冲击性、自润滑性及综合机械性能特别好，不易损坏，使用寿命长。
所述第一径向滚柱轴承9包括滚柱27、隔离体29，轴承内圈26和轴承外圈28，内挡圈25，外挡圈24，止推垫圈31，推力球30，在轴承内圈26和轴承外圈28之间放置滚柱27，滚柱27之间通过隔离体29隔开，所述隔离体29避免了滚柱27之间的摩擦，大大减小了摩擦阻力，减少摩擦生成热量，延长径向滚柱轴承的使用寿命，可以在一定时间内在泵送液体的缺失和断流的情况下空运转，滚柱27放置的密集程度可通过隔离体29根据负载大小进行调节，较现有技术中采用的保持架结构更灵活、实用，内挡圈25和外挡圈24分别位于滚柱27两侧，可以防止滚柱27和隔离体29在磁力泵运行期间的轴向窜动，轴承外圈28靠近叶轮2侧的环宽大于靠近外蜗体墙1侧的环宽，可以防止磁力泵运行时，轴承外圈28发生轴向窜动，与外蜗体墙1发生摩擦，在叶轮2开口槽B中放入止推垫圈31，止推垫圈31沿圆周均匀开有多个盲孔，盲孔中放入推力球30，推力球30直径大于盲孔深度，以内挡圈25与推力球30之间的滚动摩擦来避免内挡圈25直接与叶轮2发生滑动摩擦。
作为本发明的进一步改进，隔离体29，止推垫圈31选用的材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，选用的材料耐磨、耐腐、耐温、综合机械性能好，内挡圈25和外挡圈24选用的材料为氮化硅，选用的材料耐腐、耐磨性能好，所述滚柱27，推力球30，轴承内圈26和轴承外圈28选用的材料为气压烧结氮化硅，该种材料支撑的径向滚柱轴承耐腐蚀、耐磨、耐温性能好，更重要的是其耐冷热冲击性、自润滑性及综合机械性能特别好，不易损坏，使用寿命长。
所述第二径向滚柱轴承11包括滚柱20，隔离体23，挡圈22，轴承外圈21，在轴承外圈21和泵轴7之间放置滚柱20，滚柱20之间通过隔离体23隔开，所述隔离体23避免了滚柱20之间的摩擦，大大减小了摩擦阻力，减少摩擦生成热量，可以在一定时间内在泵送液体的缺失和断流的情况下空运转，增强了磁力泵的抗干磨性能，滚柱20放置的密集程度可通过隔离体23根据负载大小进行调节，较现有技术中采用的保持架结构更灵活、实用，挡圈22和止推垫圈19分别位于滚柱20两侧，可以防止滚柱20和隔离体23在运转时的轴向窜动。
作为本发明的进一步改进，所述滚柱20、轴承外圈21选用的材料为气压烧结氮化硅，隔离体23选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，挡圈22选用的材料为氮化硅，所述材料制成的径向滚柱轴承，耐磨、耐腐性能好，更重要的是其耐冷热冲击性、自润滑性及综合机械性能特别好，不易损坏，使用寿命长。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种抗干磨的氟塑料磁力泵，包括泵轴7、叶轮2、内磁转子5、外磁转子6、内蜗体墙3、外蜗体墙1、隔离套4、第一径向滚柱轴承9、第二径向滚柱轴承11、第一轴向球轴承8和第二轴向球轴承10，内磁转子5固定安装在泵轴7轴端，外磁转子6安装在电动机轴端，在内磁转子5和外磁转子6之间设置隔离套4，隔离套4与内蜗体墙3外壳密封固定连接，隔离套4选用的材料为氧化锆或聚四氟乙烯复合材料中的一种，叶轮2安装在泵轴7轴端，外蜗体墙1与叶轮2之间通过第一径向滚柱轴承9和第一轴向球轴承8配合安装，内蜗体墙3与泵轴7之间通过第二径向滚柱轴承11配合安装，叶轮2与第二径向滚柱轴承11之间配合第二轴向球轴承10安装，在泵轴7和内蜗体墙3分别开有导流槽，所述结构的磁力泵可以减小由于叶轮2动平衡不良造成的振动和噪声，并且可以有效阻止泵轴7和叶轮2的轴向窜动，提高磁力泵的运行安全。
2.根据权利要求1所述的磁力泵，其特征在于：所述泵轴7选用的材料为氮化硅、碳化硅和气压烧结氮化硅中的一种。
3.根据权利要求1所述的磁力泵，其特征在于：所述第一轴向球轴承8包括环形保持架14，滚珠13，止推垫圈12，止推垫圈15，环形保持架14沿圆周均匀开有多个圆孔，滚珠13嵌入圆孔中，止推垫圈15安装于叶轮2开口槽A中，止推垫圈12和止推垫圈15分别位于环形保持架14两侧，止推垫圈12和止推垫圈15沿圆周设有滚珠槽，滚珠13嵌入滚珠槽中。
4.根据权利要求3所述的第一轴向球轴承8，其特征在于：所述滚珠槽槽深与环形保持架14宽度之和小于滚珠13的直径，环形保持架14选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈12和止推垫圈15选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠13选用材料为气压烧结氮化硅。
5.根据权利要求1所述的磁力泵，其特征在于：所述第二轴向球轴承10包括环形保持架18，滚珠17，止推垫圈16，止推垫圈19，环形保持架18沿圆周均匀开有多个圆孔，滚珠17嵌入圆孔中，止推垫圈16和止推垫圈19分别位于环形保持架18两侧，止推垫圈16和止推垫圈19沿圆周设有滚珠槽，滚珠17嵌入滚珠槽中。
6.根据权利要求5所述的第二轴向球轴承10，其特征在于：所述滚珠槽槽深与环形保持架18宽度之和小于滚珠17的直径，环形保持架18选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，止推垫圈16和止推垫圈19选用材料为碳化硅、氮化硅和气压烧结氮化硅材料的一种，滚珠17选用材料为气压烧结氮化硅。
7.根据权利要求1所述的磁力泵，其特征在于：所述第一径向滚柱轴承9包括滚柱27、隔离体29，轴承内圈26和轴承外圈28，内挡圈25，外挡圈24，止推垫圈31，推力球30，在轴承内圈26和轴承外圈28之间放置滚柱27，滚柱27之间通过隔离体29隔开，内挡圈25和外挡圈24分别位于滚柱27两侧，可以防止滚柱27和隔离体29在运转时的轴向窜动，轴承外圈28靠近叶轮2侧的环宽大于靠近外蜗体墙1侧的环宽，在叶轮2开口槽B中放入止推垫圈31，止推垫圈31沿圆周均匀开有多个盲孔，盲孔中放入推力球30，推力球30直径大于盲孔深度。
8.根据权利要求7所述的第一径向滚柱轴承9，其特征在于：所述滚柱27，推力球30，轴承内圈26和轴承外圈28选用的材料为气压烧结氮化硅，隔离体29，止推垫圈31选用的材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，内挡圈25和外挡圈24选用的材料为氮化硅。
9.根据权利要求1所述的磁力泵，其特征在于：所述第二径向滚柱轴承11包括滚柱20，隔离体23，挡圈22，轴承外圈21，在轴承外圈21和泵轴7之间放置滚柱20，滚柱20之间通过隔离体23隔开，挡圈22和止推垫圈19分别位于滚柱20两侧，可以防止滚柱20和隔离体23在运转时的轴向窜动。
10.根据权利要求9所述的第二径向滚柱轴承11，其特征在于：所述滚柱20、轴承外圈21选用的材料为气压烧结氮化硅，隔离体23选用材料为碳化硅、氮化硅、氧化锆和聚四氟乙烯复合材料中的一种，挡圈22选用的材料为氮化硅。
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151104 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |