CN105978290A - 一种轻质铁芯电磁泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电磁泵。为解决现有电磁泵由于铁芯过于沉重，影响了其应用便利性的问题，本发明提供了一种轻质铁芯电磁泵。该轻质铁芯电磁泵包括电磁线圈、定子组和泵沟组件；所述泵沟组件包括外管和铁芯；所述外管两端内径逐渐缩小，形成两锥状结构，每一锥状结构的顶部均设有液态金属管道接口；所述铁芯位于外管内部中央，铁芯两端外径逐渐缩小，形成两锥状结构；所述外管与铁芯之间形成环状空腔，构成液态金属流道；所述铁芯采用中空设计，其空腔内填充石墨。本发明的轻质铁芯电磁泵采用了内部填充石墨的中空铁芯，在满足使用寿命和可靠性的前提下，实现了电磁泵的轻量化，扩展了电磁泵的应用范围，取得了良好的效果。

Description

一种轻质铁芯电磁泵
技术领域
本发明涉及一种电磁泵，特别涉及一种轻质铁芯电磁泵。
背景技术
电磁泵是利用磁场和导电流体中电流的相互作用，使流体受电磁力作用而产生压力梯度，从而推动流体运动的装置。由于在实际应用中，电磁泵大多用于泵送液态金属，所以通常其又被称液态金属电磁泵。
电磁泵没有机械运动部件，具有结构简单，密封性好，高温耐受性好，运转可靠，不需要轴密封等优点，主要用于化学性质活泼的钠、钾、钠-钾合金及有毒重金属铅、汞等液态金属的泵送，也可以用于铸造生产中熔融有色金属的泵送。
在常用的电磁泵中，其泵沟组件部分设有铁芯，为获得理想的设计参数，常常会对铁芯的外形尺寸提出一定的要求。然而，由于铁芯材料的密度较大，使得电磁泵的重量过于沉重，导致其运输、安装和维修等操作均不方便，同时也对应用中的支撑条件提出了较高要求，构成了种种不利的应用限制。
发明内容
为解决现有电磁泵由于铁芯过于沉重，影响了其应用便利性的问题，本发明提供了一种轻质铁芯电磁泵。
该轻质铁芯电磁泵包括电磁线圈、定子组和泵沟组件，所述电磁线圈和定子组位于泵沟组件的外部；所述定子组采用E型铁芯；所述泵沟组件包括外管和铁芯；所述外管两端内径逐渐缩小，形成两锥状结构，每一锥状结构的顶部均设有液态金属管道接口，外管外壁表面敷设一层隔热材料；所述铁芯位于外管内部中央，铁芯两端外径逐渐缩小，形成两锥状结构；所述外管与铁芯之间形成环状空腔，构成液态金属流道，所述铁芯通过若干固定件与外管固定连接；所述铁芯采用中空设计，其空腔内填充石墨。
所述隔热材料采用软毡纳米隔热材料为优选。对于500℃的外管外壁来说，5mm厚的软毡纳米隔热材料即可获得约355-360℃的温差。
所述定子组由多层硅钢片叠压而成为优选，以减小涡流，减小铁损，减小定子组发热量。
所述电磁线圈为多组，各相邻电磁线圈之间设有云母片为优选。
所述定子组外部还设有支撑法兰为优选。
所述定子组外部还设有接线板为优选。
所述定子组两端还可以设置支架。
在本发明的轻质铁芯电磁泵研制过程中，为解决铁芯过于沉重的问题，首先想到采用中空设计。然而试验表明，中空铁芯会带来诸多不利因素，严重制约电磁泵的实际应用。由于常用于泵送液态金属，因此电磁泵铁芯在工作和非工作状态的温差极大，中空铁芯内部气体的热胀冷缩会给铁芯带来明显的应力，对本身也受到热胀冷缩严重影响的铁芯构成极大的威胁，容易造成中空铁芯的变形损坏。如果采用加厚中空铁芯外壁的措施以避免应力损坏，则铁芯过于沉重的问题就不能得到较好的解决。
为此，本发明提出了一种将中空铁芯内部填充石墨的技术方案，以石墨取代了中空铁芯内部的气体，避免了气体热胀冷缩对其造成的应力损坏。由于石墨为固体，具有良好的传导性、高温稳定性和适宜的热膨胀系数，在这种填充模式下能够为中空铁芯提供良好的应力支撑，有利于防止液态金属流动产生的挤压造成中空铁芯变形，使得中空铁芯具备了较佳的使用寿命。
综上所述，本发明的轻质铁芯电磁泵采用了内部填充石墨的中空铁芯，在满足使用寿命和可靠性的前提下，实现了电磁泵的轻量化，使得电磁泵的运输、安装和维修等操作的便捷性得以显著提高，扩展了电磁泵的应用范围，取得了良好的效果。
附图说明
图1本发明的轻质铁芯电磁泵主视图。
图2本发明的轻质铁芯电磁泵剖视图。
图3本发明的轻质铁芯电磁泵立体结构示意图。
附图标记：1.电磁线圈，2.接线板，3.支撑法兰，4.定子组，5.外管锥状结构，6.铁芯，7.支架，8.云母片，9.隔热材料，10.石墨，11.固定件，12.铁芯锥状结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例
本发明轻质铁芯电磁泵的一种典型结构示于附图1-3。该轻质铁芯电磁泵包括电磁线圈1、定子组4和泵沟组件，所述电磁线圈1和定子组4位于泵沟组件的外部；所述电磁线圈1为多组，各相邻电磁线圈之间设有云母片8；所述定子组4采用E型铁芯，定子组4外部设有支撑法兰3和接线板2，定子组4两端还设有支架7；所述泵沟组件包括外管和铁芯6；所述外管两端内径逐渐缩小，形成两锥状结构，每一锥状结构的顶部均设有液态金属管道接口，外管外壁表面敷设一层隔热材料9；所述铁芯6位于外管内部中央，铁芯6两端外径逐渐缩小，形成两锥状结构；所述外管与铁芯6之间形成环状空腔，构成液态金属流道，所述铁芯6通过若干固定件11与外管固定连接；所述铁芯6采用中空设计，其空腔内填充石墨10。

Claims (7)

1.一种轻质铁芯电磁泵，其特征在于：该轻质铁芯电磁泵包括电磁线圈、定子组和泵沟组件，所述电磁线圈和定子组位于泵沟组件的外部；所述定子组采用E型铁芯；所述泵沟组件包括外管和铁芯；所述外管两端内径逐渐缩小，形成两锥状结构，每一锥状结构的顶部均设有液态金属管道接口，外管外壁表面敷设一层隔热材料；所述铁芯位于外管内部中央，铁芯两端外径逐渐缩小，形成两锥状结构；所述外管与铁芯之间形成环状空腔，构成液态金属流道，所述铁芯通过若干固定件与外管固定连接；所述铁芯采用中空设计，其空腔内填充石墨。
2.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述隔热材料采用软毡纳米隔热材料。
3.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述定子组由多层硅钢片叠压而成。
4.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述电磁线圈为多组，各相邻电磁线圈之间设有云母片。
5.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述定子组外部还设有支撑法兰。
6.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述定子组外部还设有接线板。
7.如权利要求1所述的轻质铁芯电磁泵，其特征在于：所述定子组两端设置支架。
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