CN107159041A - 一种非接触式磁力传动搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供的是一种非接触式磁力传动搅拌装置。包括电机、电机固定套筒、磁联内转子、磁联外转子、磁钢，磁联定子、搅拌轴、固定装置以及搅拌叶片，电机固定套筒带有环形槽，电机装卡在环形槽内，电机固定套筒固定在固定装置上，电机固定套筒上有散热孔，磁联外转子固定在电机轴上，磁联外转子内侧以及磁联内转子外侧有磁钢，磁联定子固定在固定装置上，磁联内转子固定在搅拌轴上，搅拌叶片固定在搅拌轴上。本发明适用于要求高密封性的气体以及低粘度液体的搅拌，采用磁耦合作用方式，避免了主动轴和从动轴直接接触，密封性好。磁性联轴器内采用高温磁钢，可以实现高温环境下的搅拌，搅拌速度可以通过电机控制。

Description

一种非接触式磁力传动搅拌装置

技术领域

本发明涉及的是一种内燃机中流体混合装置，具体地说是一种非接触式磁力传动搅拌装置。

背景技术

搅拌装置是使液体、气体介质强迫对流并均匀混合的器件。由于其实用性强，搅拌装置被广泛应用于航空航天、造船工业以及石油化工等领域。很多情况下，为了防止搅拌组分的挥发或泄露，或者防止与空气中的某些气体发生化学反应，需要对容器进行密封搅拌。对于搅拌装置而言，如何保证搅拌轴进入反应容器入口处进行有效密封是十分关键的问题，是技术人员关注的问题之一。

在内燃机领域中，搅拌装置有着很重要的位置。

由于应用领域的不同，搅拌装置的结构也各不相同。搅拌装置可大致分成如下几种类型：

1)旋桨式搅拌装置。旋桨式搅拌装置由2～3个推进式螺旋桨叶构成，工作转速较高，主要造成轴向液流，产生较大的循环量，适用于搅拌低粘度液体、乳浊液及固体微粒含量低于10％的悬浮液。搅拌装置的转轴也可水平或斜向插入槽内，此时液流的循环回路不对称，可增加湍动，防止液面凹陷。

2)涡轮式搅拌装置。涡轮式搅拌装置由在水平圆盘上安装2～4片平直的或弯曲的叶片所构成。涡轮在旋转时造成高度湍动的径向流动，适用于气体及不互溶液体的分散和液液相反应过程。

3)桨式搅拌装置。桨式搅拌装置有平桨式和斜桨式两种。平桨式搅拌器由两片平直桨叶构成，所产生的径向液流速度较小。斜桨式搅拌器的两叶相反折转45°或60°，因而产生轴向液流。桨式搅拌器结构简单，常用于低粘度液体的混合以及固体微粒的溶解和悬浮。

4)锚式搅拌装置。锚式搅拌装置的桨叶外缘形状与搅拌槽内壁要一致，其间仅有很小间隙，可清除附在槽壁上的粘性反应产物或堆积于槽底的固体物，保持较好的传热效果。锚式搅拌装置可用于搅拌高粘度的牛顿型流体。

5)螺带式搅拌装置。螺带式搅拌装置的螺带的外径与螺距相等,专门用于搅拌高粘度液体及拟塑性流体，通常在层流状态下操作。

6)折叶式搅拌装置。折叶式搅拌装置根据不同介质的物理学性质、容量、搅拌目的选择相应的搅拌装置，对促进化学反应速度、提高生产效率能起到很大的作用。折叶涡轮搅拌器一般适应于气、液相混合的反应。

联轴器是机械系统中的传动部件，应用广泛。联轴器可分为接触式联轴器和非接触式联轴器。其中，接触式联轴器包括刚性联轴器和挠性联轴器。磁性联轴器属于非接触式的联轴器，采用全新的磁耦合原理，避免了主动轴与从动轴的直接接触，保证密封问题。

综上所述，基于非接触式磁力传动而设计的搅拌装置有密封性能好，效率高且应用流体范围较为广泛的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实现静密封状态下的流体搅拌的非接触式磁力传动搅拌装置。

本发明的目的是这样实现的：包括电机、电机固定套筒、磁联内转子、磁联外转子、磁钢，磁联定子、搅拌轴、固定装置以及搅拌叶片，电机固定套筒带有环形槽，电机装卡在环形槽内，电机固定套筒固定在固定装置上，电机固定套筒上有散热孔，磁联外转子固定在电机轴上，磁联外转子内侧以及磁联内转子外侧有磁钢，磁联定子固定在固定装置上，磁联内转子固定在搅拌轴上，搅拌叶片固定在搅拌轴上。

本发明还可以包括：

1、磁联内转子与固定装置之间有空隙，

2、磁联外转子表面与磁联定子表面、磁联定子表面与磁联内转子表面之间有间隙。

3、固定装置上装有滚动轴承，搅拌轴通过滚动轴承中心，滚动轴承的材料为陶瓷。固定方式为螺栓连接。

4、搅拌叶片共有4个相同的叶片，相邻的叶片间夹角为90度，每个叶片呈螺旋式结构。

5、磁联定子与固定装置之间设置O型密封圈。

本发明提供了一种非接触式磁力传动搅拌装置，该非接触式磁力传动搅拌装置可实现静密封状态下的流体搅拌。流体类型包括气体和低粘度液体。本发明的特点主要体现在：

1、电机固定套筒含有环形槽，电机装卡在槽内，电机固定套筒可起到固定电机、避免电机振动过大的作用。电机固定套筒上有6个散热孔，每个散热孔直径为10mm。

2、磁联外转子通过顶丝固定在电机轴上，与电机轴共同运动。磁联外转子内侧以及磁联内转子外侧加工有高温磁钢，可以实现高温环境下的搅拌。

3、磁联定子配合O型密封圈通过螺栓连接的方式固定在固定装置上。其优点在于阻断了主动轴(电机轴)与从动轴(搅拌轴)的直接接触，保证了良好的密封性能。

4、磁联内转子通过顶丝固定在搅拌轴上。当磁联外转子通过磁耦合作用将动力传递给磁联内转子时，搅拌叶片随之被带动。磁联内转子与固定装置之间有空隙，表面没有直接接触。

5、磁联外转子、磁联定子和磁联内转子表面没有直接接触，避免了由于零件间摩擦而引起的温度过高，且可以将传动过程产生的热量通过电机固定套筒的散热孔排到空气中。

6、固定装置上装有滚动轴承，搅拌轴通过其中心，滚动轴承的材料为陶瓷，可以实现高温环境下的搅拌。电机固定套筒固定在固定装置上，固定方式为螺栓连接。通过固定装置可以将本发明固定在定容弹上或者其他待搅拌的机械上。

7、搅拌叶片固定在搅拌轴上，搅拌轴前端的螺栓可起到固定搅拌叶片的作用。搅拌叶片共有4个相同的叶片，相邻的叶片间夹角为90度，每个叶片呈螺旋式结构。当搅拌轴转动时，搅拌叶片随之转动，从而实现搅拌。

电机轴与磁联外转子连接，磁联外转子内侧以及磁联内转子外侧加工有高温磁钢，电机带动磁联外转子转动，磁联外转子通过磁耦合作用将动力传递给磁联内转子，内转子带动搅拌叶片转动，实现搅拌功能。磁联内转子、磁联定子与磁联外转子互不接触，传动过程中产生的热量通过散热孔排出。磁联定子配合密封圈安装在固定装置上，实现静密封。电机卡入电机固定套筒的环形卡槽内，通过顶丝固定。电机固定套筒通过螺栓连接的方式安装在固定装置上。本发明适用于要求高密封性的气体以及低粘度液体的搅拌，采用磁耦合作用方式，避免了主动轴和从动轴直接接触，密封性好。磁性联轴器内采用高温磁钢，可以实现高温环境下的搅拌，搅拌速度可以通过电机控制。

附图说明

图1为非接触式磁力传动搅拌装置的结构示意图。

图2为非接触式磁力传动搅拌装置的左视图。

图3为非接触式磁力传动搅拌装置的磁联外转子示意图。

图4为非接触式磁力传动搅拌装置的磁联内转子示意图。

图5a为非接触式磁力传动搅拌装置的电机固定套筒示意图；图5b是图5a的剖视图。

图6a为非接触式磁力传动搅拌装置的固定装置示意图；图6b是图6a的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图来阐述本发明的较佳实施例，以便于本发明的设计目的和优点特征更易于被理解。

结合图1，本发明的技术方案包括螺栓1、搅拌叶片2、固定装置3a、滚动轴承3b、搅拌轴4、电机固定套筒5a、散热孔5b、磁联外转子6、磁联定子7a、O型密封圈7b、高温磁钢8a、磁联内转子8b、电机9。电机9通过螺栓连接的方式固定在电机固定套筒5a上，电机固定套筒上有散热孔5b。磁联外转子6固定在电机轴上。磁联外转子内侧以及磁联内转子8b外侧加工有高温磁钢8a，可以实现高温环境下的流体搅拌。磁联定子7a上有6个螺纹孔，且螺纹孔呈环形布置，螺纹孔中心线与搅拌轴轴线平行，磁联定子配合O型密封圈7b以螺栓连接方式固定在固定装置3a上，实现密封搅拌。磁联内转子置于磁联定子当中，磁联内转子上通过顶丝使其固定在搅拌轴4上。磁联外转子、磁联定子和磁联内转子之间表面没有直接接触，避免了由于零件间摩擦而引起的温度过高，且可以将传动过程中产生的热量通过电机固定套筒的散热孔排到周围空气中。固定装置与搅拌轴间安装有两个滚动轴承(3b)，滚动轴承材料为陶瓷，陶瓷耐高温，可以实现高温环境下的搅拌。

结合图2，搅拌轴上固定着搅拌叶片2，搅拌叶片共有4个，每个叶片呈螺旋状，相邻叶片间夹角为90度，搅拌轴前端用螺栓1拧死，以防止搅拌叶片多余的滑动。

结合图3，磁联外转子的内侧加工有高温磁钢，磁钢厚度为2mm，宽度为16mm。磁联外转子上有一个直径为6mm的螺纹孔，位于靠近电机的一侧，螺纹孔中心线与搅拌轴轴线垂直，孔内装有顶丝，磁联外转子通过顶丝固定在电机轴上。磁联外转子的孔径为8mm，与电机轴的配合方式为间隙配合。

结合图4，磁联内转子的外侧加工有高温磁钢，磁钢厚度为2mm，宽度为16mm。磁联内转子有一个直径为4mm的螺纹孔，通过顶丝使其固定在搅拌轴上。磁联内转子沿轴向的截面呈‘凸’字形。磁联内转子的孔径为8mm，与搅拌轴的配合方式为间隙配合。

结合图5a-图5b，电机固定套筒上有6个散热孔，每个散热孔直径为10mm，散热孔共有两排，每排3个，且散热孔的中心线与搅拌轴轴线垂直。电机固定套筒内有环形卡槽，卡槽沿轴向深度为20mm,电机通过卡槽固定在电机套筒内。

结合图6a-图6b，固定装置外围上有12个螺纹孔，螺纹孔呈环形布置，以便于安装在定容弹或其他待搅拌机械上。电机固定套筒、磁联定子通过螺栓连接的方式固定在固定装置上。

电机将动力传递给磁联外转子，磁联外转子通过磁耦合作用将动力传递给磁联内转子，从而带动搅拌叶片转动，实现搅拌功能。

磁联内转子与固定装置之间有空隙，表面没有直接接触。磁联外转子与电机间有间隙。

上述实施例仅作为更好的阐述本发明的举例，并非对实施方式作出限定，也并非限制本发明的专利范围。但凡利用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构或其他显而易见的变化，也包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种非接触式磁力传动搅拌装置，包括电机、电机固定套筒、磁联内转子、磁联外转子、磁钢，磁联定子、搅拌轴、固定装置以及搅拌叶片，其特征是：电机固定套筒带有环形槽，电机装卡在环形槽内，电机固定套筒固定在固定装置上，电机固定套筒上有散热孔，磁联外转子固定在电机轴上，磁联外转子内侧以及磁联内转子外侧有磁钢，磁联定子固定在固定装置上，磁联内转子固定在搅拌轴上，搅拌叶片固定在搅拌轴上。

2.根据权利要求1所述的非接触式磁力传动搅拌装置，其特征是：磁联内转子与固定装置之间有空隙。

3.根据权利要求1所述的非接触式磁力传动搅拌装置，其特征是：磁联外转子表面与磁联定子表面、磁联定子表面与磁联内转子表面之间有间隙。

4.根据权利要求1所述的非接触式磁力传动搅拌装置，其特征是：固定装置上装有滚动轴承，搅拌轴通过滚动轴承中心，滚动轴承的材料为陶瓷。固定方式为螺栓连接。

5.根据权利要求1所述的非接触式磁力传动搅拌装置，其特征是：搅拌叶片共有4个相同的叶片，相邻的叶片间夹角为90度，每个叶片呈螺旋式结构。

6.根据权利要求1所述的非接触式磁力传动搅拌装置，其特征是：磁联定子与固定装置之间设置O型密封圈。