CN106961205B - 一种液态金属磁力输送设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液态金属磁力输送设备，包括磁力输送泵组和输送泵沟，所述磁力输送泵组包括至少一台电磁泵和至少一台永磁泵，所述电磁泵布置在输送泵沟上，所述永磁泵布置在输送泵沟上。本发明的有益效果：采用多级推送，以提高液态金属的输送速度，提高了输送能力，可以适应较快的生产节奏；对比重较大、电导率较低的液态金属也可以较好的实现电磁输送；采用了永磁泵使整套输送设备更节能；采用纳米隔热材料可以用小的空间实现强的隔热，从而减少电磁泵和永磁泵的工作气隙，提高电磁泵和永磁泵的工作效率。

Description

一种液态金属磁力输送设备

技术领域

本发明涉及液态金属技术领域，具体来说，涉及一种液态金属磁力输送设备。

背景技术

目前，国内外在废铝回收、金属提纯、合金压铸等行业多有采用电磁泵输送的，电磁泵在液态金属传输领域具有操作简单、效率高和自动化水平高等特点。 但在液态金属比重较大、或输送速度要求较高、或生产节奏较快的情况下，常规的电磁泵不能满足要求，需要有新的技术来解决这难题。

发明内容

针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种输送速度高、适用大比重金属、较快生产节奏的液态金属磁力输送设备，用以解决现有技术中存在的问题。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种液态金属磁力输送设备，包括磁力输送泵组和输送泵沟，所述磁力输送泵组包括至少一台电磁泵和至少一台永磁泵，所述电磁泵布置在输送泵沟上，所述永磁泵布置在输送泵沟上。

进一步的，所述电磁泵包括上下两个感应器，两个所述感应器的中间为工作区，输送泵沟从两个感应器的中间通过；其中，每个感应器均包括线圈、第一磁极和磁轭，所述线圈绕制在第一磁极上，所述第一磁极与磁轭连接。

进一步的，所述永磁泵包括永磁磁场发生器和旋转电机，所述旋转电机与永磁磁场发生器相连，所述永磁磁场发生器上设置有多个N、S相间的第二磁极，所述第二磁极采用永磁材料。

进一步的，所述输送泵沟包括沟道、连接法兰和隔热材料层，所述沟道断面为扁平状，沟道设置为回形管结构，沟道上包覆隔热材料层，沟道两端设置有连接法兰。

进一步的，所述每个感应器包含线圈的个数为2或3的倍数，所述第一磁极的个数与线圈的个数相等。

进一步的，所述旋转电机采用变频调速电机。

进一步的，所述第二磁极采用的永磁材料为钕铁硼永磁材料或钐钴永磁材料。

进一步的，所述第二磁极的个数为偶数，第二磁极呈圆周布置。

进一步的，所述沟道的材料为金属或陶瓷材料。

进一步的，所述隔热材料层的材料为纳米隔热材料。

本发明的有益效果：采用多级推送，以提高液态金属的输送速度，提高了输送能力，可以适应较快的生产节奏；对比重较大、电导率较低的液态金属也可以较好的实现电磁输送；采用了永磁泵使整套输送设备更节能；采用纳米隔热材料可以用小的空间实现强的隔热，从而减少电磁泵和永磁泵的工作气隙，提高电磁泵和永磁泵的工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述的液态金属磁力输送设备的结构示意图；

图2是本发明实施例所述的液态金属磁力输送设备的俯视图；

图3是本发明实施例所述的电磁泵的横截面图；

图4是本发明实施例所述的电磁泵的纵向剖面图；

图5是本发明实施例所述的永磁磁场发生器磁极分布图；

图6是本发明实施例所述的永磁泵的结构示意图；

图7是本发明实施例所述的输送泵沟的结构示意图；

图8是本发明实施例所述的输送泵沟A处的局部放大图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-8所示，根据本发明实施例所述的一种液态金属磁力输送设备，由磁力输送泵组和输送泵沟两部分组成，其中：磁力输送泵组包括一台或多台电磁泵1加上一台或多台永磁泵2，形成多级推送；

电磁泵1分为上下两个感应器11，每个感应器11均设有线圈12、第一磁极13和磁轭14，线圈12绕制在第一磁极13上，线圈12个数为2或3的倍数，第一磁极13个数与线圈12相等；两个感应器11相对安装，两个感应器11的中间为工作区，输送泵沟3从两个感应器11的中间通过；

永磁泵2由永磁磁场发生器21和旋转电机22组成。旋转电机22与永磁磁场发生器21相连，永磁磁场发生器21由多个N、S相间的第二磁极23组成，第二磁极23圆周布置，第二磁极23采用钕铁硼永磁材料或钐钴永磁材料，第二磁极23个数为偶数，当电机22旋转时带动第二磁极23旋转；旋转电机22采用变频调速电机；永磁泵2置于输送泵沟3的半圆内侧，永磁泵2的第二磁极23之旋转中心轴与回形沟道31的侧面半圆同轴；

输送泵沟3由沟道31、连接法兰32和隔热材料层33组成。沟道31由金属或陶瓷做成，沟道31断面采用扁平结构，沟道31做成回形管，这样沟道31上层成为并列的两排沟道，回形沟道31的侧面为半圆形；输送泵沟3端部设有连接法兰32，沟道31上包覆纳米隔热材料33。

本发明的工作原理：

如图1所示，本发明的液态金属磁力输送设备由电磁泵1、永磁泵2和输送泵沟3组成，液态金属4从泵沟3中通过，电磁泵1通以交变电流，在两个感应器11之间产生交变行波磁场，交变行波磁场作用于液态金属4，在液态金属4中激发出感应电势，产生感应电流，交变行波磁场与感应电流相互作用，在液态金属4中产生电磁推力，推动液态金属4沿泵沟3运动；永磁泵2的电机22通以交流电，电机22旋转时带动第二磁极23旋转，因第二磁极23是N、S相间分布，从而在泵沟3的半圆部分中形成交变磁场，交变磁场作用于液态金属4，在液态金属4中激发出感应电流，交变磁场与感应电流相互作用，在液态金属4中产生磁场推力，推动液态金属4沿泵沟3的半圆部分中运动；电磁泵1和永磁泵2同时工作，形成对液态金属4的多级推送。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体工作过程对本发明的上述技术方案进行详细说明。

本发明的液态金属磁力输送设备的工作过程：如图1和2所示，液态金属4从图示左侧进入泵沟3中，给电磁泵1通交流电，电磁泵1开始工作，推动液态金属4向右运动（图2中上面部分的泵沟中），给永磁泵电机22通交流电，电机22带动第二磁极23旋转，永磁泵2开始工作，推动液态金属4在右半圆顺时针旋转，液态金属4从右半圆下部出来后向左运动流入左半圆，在左侧永磁泵的推动下，顺时针旋转向上进入泵沟3水平部分（图2中下面部分的泵沟中），液态金属4再次受到电磁泵1的电磁推力，向右运动，流出泵沟3，实现液态金属的多级推送。在此过程中，液态金属4在电磁泵1的工作区两次受到电磁推力作用，液态金属4在永磁泵2的工作区两次受到磁力推送作用，液态金属4的输送速度得到了提高，设备的输送能力得到了提高。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液态金属磁力输送设备，包括磁力输送泵组和输送泵沟（3），其特征在于：所述磁力输送泵组包括至少一台电磁泵（1）和至少一台永磁泵（2），所述电磁泵（1）布置在输送泵沟（3）上，所述永磁泵（2）布置在输送泵沟（3）上；所述电磁泵（1）包括上下两个感应器（11），两个所述感应器（11）的中间为工作区，所述输送泵沟（3）从两个所述感应器（11）的中间通过；两个所述感应器（11）均包括线圈（12）、第一磁极（13）和磁轭（14），所述线圈（12）绕制在第一磁极（13）上，所述第一磁极（13）与磁轭（14）连接；所述永磁泵（2）包括永磁磁场发生器（21）和旋转电机（22），所述旋转电机（22）与永磁磁场发生器（21）相连，所述永磁磁场发生器（21）上设置有多个N、S相间的第二磁极（23），所述第二磁极（23）采用永磁材料，所述第二磁极（23）圆周布置；所述永磁泵（2）置于所述输送泵沟（3）的半圆内侧；所述输送泵沟（3）包括沟道（31）、连接法兰（32）和隔热材料层（33），所述沟道（31）断面为扁平状，所述沟道（31）设置为回形管结构，所述沟道（31）上包覆隔热材料层（33），所述沟道（31）两端设置有连接法兰（32）；所述永磁泵（2）的第二磁极（23）的旋转中心轴与所述回形沟道（31）的侧面半圆同轴。

2.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：每个所述感应器（11）包含线圈（12）的个数为2或3的倍数，所述第一磁极（13）的个数与线圈（12）的个数相等。

3.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：所述旋转电机（22）采用变频调速电机。

4.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：所述第二磁极（23）采用的永磁材料为钕铁硼永磁材料或钐钴永磁材料。

5.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：所述第二磁极（23）的个数为偶数。

6.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：所述沟道（31）的材料为金属或陶瓷材料。

7.根据权利要求1所述的液态金属磁力输送设备，其特征在于：所述隔热材料层（33）的材料为纳米隔热材料。

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