CN109236674A - 一种不锈钢耐干运转磁力泵 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢耐干运转磁力泵，包含泵体、叶轮、泵盖、轴承座、联接架、泵轴、隔离套、外磁转子、内磁转子、电机、第一陶瓷轴承、第二陶瓷轴承，以及孔用弹性挡圈。轴承座装在泵轴和隔离套之间，两端分别设有能耐高温、低温的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承，两个轴承均为氧化锆陶瓷滚珠轴承，两个轴承之间形成环形散热内腔；内磁转子和外磁转子之间设有非金属工程材料的双层隔离套，使其在切割磁力线时产生的涡流热为零；大开门式联接架，配以外磁转子、内磁转子、泵盖和轴承座设置的若干通风孔，形成了独特的散热通风和冷却系统。本发明提供的耐干运转磁力泵实现了泵在干运转时的无温升，突破了传统磁力泵严禁空载的禁区。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁力泵，具体地，涉及一种不锈钢耐干运转磁力泵。
背景技术
全密封、无泄漏、耐腐蚀磁力传动离心泵(磁力泵)已成为石油、化工、制药、核工业、环保等部门广泛使用的常规设备。众所周知：磁力泵内部用来支撑叶轮和转子重量的滑动轴承，是依靠被输送介质来进行润滑和冷却，因此，传统的磁力泵会在其产品铭牌上标明“严禁空载”的警告语。但使用磁力泵的行业一般都是24小时连续运转，特别是在夜间无人值守的情况下，当储罐内的物料被泵抽空后又没有及时停机，泵在干运转情况下，由于隔离套的涡流热，以及滑动轴承的摩擦热急剧升高，从而使滑动轴承等摩擦副加剧磨损、内磁转子和隔离套碰擦损坏而泄漏、内外磁转子因温升而退磁，更严重的将导致整个设备发生更大的事故。所以，解决磁力泵在断液情况下可以继续干运转是决定设备安全运行的保证。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐干运转磁力泵，具有陶瓷滚珠轴承、非金属双层隔离套和特殊的冷却散热系统，实现磁力泵在干运转情况下仍能安全运行的效果。
为了达到上述目的，本发明提供了一种不锈钢耐干运转磁力泵，包含泵体、叶轮、泵盖、轴承座、联接架、泵轴、隔离套、外磁转子、内磁转子和电机，其中，所述磁力泵还包含第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承；所述的电机通过联接架和泵体相连，联接架与泵体之间设有泵盖，联接架内设有外磁转子和内磁转子，外磁转子和内磁转子之间设有隔离套，泵盖和隔离套之间形成冷却空腔，泵盖和泵体之间设有排风通路；所述的泵轴设置在隔离套和泵体之间，泵轴上套置有轴承座，轴承座内固定有第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴，第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承之间形成环形散热内腔；所述的泵盖设有贯通内外的斜孔，与所述环形散热内腔相通；所述轴承座的侧壁设有若干通孔，也与所述环形散热内腔相通；所述的外磁转子和内磁转子分别设有通风孔，与所述的斜孔和通孔构成磁力泵的散热、冷却排风系统。优选地，泵盖上开有四个对称的斜孔，用于内部引流排风；轴承座为圆筒形，其圆周开有两个通孔，用于散热排风，并与泵盖上的斜孔相通；外磁转子和内磁转子开有若干通风孔，用于内部通风，和所述环形散热内腔的空腔形成了耐干运转磁力泵独特的散热、冷却排风系统，以确保陶瓷轴承摩擦热的顺利排出。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的联接架为不锈钢圆筒形结构，其一端与电机连接，另一端与泵体相连，联接架与泵体连接的一端的开口处设有泵盖；所述的泵盖为环形，泵轴从其中间穿过，泵盖外侧与泵体内侧之间设有叶轮。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的联接架，其圆筒侧壁上在其下方的底部设有排风孔。联接架采用圆钢制成，安装在泵体和电机之间，为大开门式结构，优选地在其圆周底部设有两个对称的排风孔，用于对外排风。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的泵轴设置在筒形联接架内的圆心处并与联接架的筒壁平行，泵轴一端插入内磁转子的中心处，另一端穿过泵盖后插置在叶轮的中心处。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的泵轴上套置有第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴；所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的结构相同，分别包含外圈、内圈、保持架和若干圆珠滚子，且均采用氧化锆陶瓷。第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承均为陶瓷滚珠轴承，优选为氧化锆陶瓷的角接触滚珠轴承，分别装在泵轴两端，通过轴承座用以支撑叶轮和内磁转子的重量。第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承之间留有一段距离，采用长跨度的设计，以形成较长的环形散热内腔的空间。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的外圈端面分别设有一个孔用弹性挡圈并通过其压紧；内圈分别通过过盈配合装在泵轴上。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的内磁转子，其与外磁转子均设置在泵盖内侧的联接架内部并通过电机驱动；所述的外磁转子安装在电机的轴上，并位于内磁转子和联接架之间，内磁转子设置在外磁转子内，外磁转子和内磁转子之间设有桶形的隔离套。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的外磁转子采用强磁性钕铁硼作为磁钢；内磁转子采用耐高温钐钴作为磁钢。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的隔离套，其开口一端的桶壁边缘向周围延伸构成法兰端面，并通过其与泵盖连接；隔离套不开口一端的端面为封头形弧面，套置在内磁转子和泵轴的靠近电机的一端之外。
上述的不锈钢耐干运转磁力泵，其中，所述的隔离套为双层工程塑料复合结构，外层为强度好、耐高温的聚苯硫醚(PEEK)外套，内层为强腐蚀的聚全氟乙丙烯(FEP)内套，隔离套开口的法兰端面上设有螺孔，并通过其固定在泵盖上。隔离套采用非金属工程塑料的材质制成，静止的非金属隔离套使内、外磁转子在高速旋转时，切割磁力线不会产生电涡流。
本发明提供的不锈钢耐干运转磁力泵具有以下优点：
本发明的耐干运转磁力泵由于采用了以上技术方案，利用氧化锆陶瓷耐高温(1000℃)、耐低温(-40℃)的优点，并通过独特设计的散热、冷却排风系统，使磁力泵在断液情况下能持续8小时(甚至更长)的空载运行，当输送介质再次进入时，耐低温的氧化锆陶瓷轴承也不会炸裂，确保设备安全使用。采用工程塑料双层隔离套，使内、外磁转子在高速运转时产生涡流热为零。突破了磁力泵“严禁空载”的禁区。
附图说明
图1为本发明的不锈钢耐干运转磁力泵的结构示意图。
图2为本发明的不锈钢耐干运转磁力泵的散热、冷却排风系统示意图。
图3为本发明的不锈钢耐干运转磁力泵的隔离套示意图。
其中：1、泵体；2、叶轮；3、泵盖；4、轴承座；5、第一陶瓷轴承5；6、第二陶瓷轴承；7、内磁转子；8、外磁转子；9、隔离套；10、联接架；11、孔用弹性挡圈；12、泵轴；13、电机；3-1、斜孔；4-1、通孔；4-2、环形散热内腔；7-1、内磁转子通风孔；8-1、外磁转子通风孔；9-1、螺孔；9-2、外套；9-3、内套；10-1、排风孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
如图1所示，本发明提供的不锈钢耐干运转磁力泵，包含泵体1、叶轮2、泵盖3、轴承座4、联接架10、泵轴12、隔离套9、外磁转子8、内磁转子7和电机13，其中，磁力泵还包含第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6。
电机13通过联接架10和泵体1相连，联接架10与泵体1之间设有泵盖3，联接架10内设有外磁转子8和内磁转子7，外磁转子8和内磁转子7之间设有隔离套9，泵盖3和隔离套9之间形成冷却空腔，泵盖3和泵体1之间设有排风通路；泵轴12设置在隔离套9和泵体1之间，泵轴12上套置有轴承座4，轴承座4内固定有第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴，第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6之间形成环形散热内腔4-2；泵盖3设有贯通内外的斜孔3-1，与环形散热内腔4-2相通；轴承座4的侧壁设有若干通孔4-1，也与环形散热内腔4-2相通；外磁转子8和内磁转子7分别设有通风孔，与斜孔3-1和通孔4-1构成磁力泵的散热、冷却排风系统。优选地，泵盖3上开有四个对称的斜孔3-1，用于内部引流排风；轴承座4为圆筒形，其圆周开有两个通孔4-1，用于散热排风，并与泵盖3上的斜孔3-1相通；外磁转子8和内磁转子7开有若干通风孔，用于内部通风，和环形散热内腔4-2的空腔形成了耐干运转磁力泵独特的散热、冷却排风系统，以确保陶瓷轴承摩擦热的顺利排出。
联接架10为不锈钢圆筒形结构，其一端与电机13连接，另一端与泵体1相连，联接架10与泵体1连接的一端的开口处设有泵盖3；泵盖3为环形，泵轴12从其中间穿过，泵盖3外侧与泵体1内侧之间设有叶轮2。联接架10的圆筒侧壁上在其下方的底部设有排风孔10-1。联接架10采用圆钢制成，安装在泵体1和电机13之间，为大开门式结构，优选地在其圆周底部设有两个对称的排风孔10-1，用于对外排风。
泵轴12设置在筒形联接架10内的圆心处并与联接架10的筒壁平行，泵轴12一端插入内磁转子7的中心处，另一端穿过泵盖3后插置在叶轮2的中心处。泵轴12上套置有第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴；第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6的结构相同，分别包含外圈、内圈、保持架和若干圆珠滚子，且均采用氧化锆陶瓷。第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6均为陶瓷滚珠轴承，优选为氧化锆陶瓷的角接触滚珠轴承，分别装在泵轴12两端，通过轴承座4用以支撑叶轮2和内磁转子7的重量。第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6之间留有一段距离，采用长跨度的设计，以形成较长的环形散热内腔4-2的空间。第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6的外圈端面分别设有一个孔用弹性挡圈11并通过其压紧；内圈分别通过过盈配合装在泵轴12上。
内磁转子7与外磁转子8均设置在泵盖3内侧的联接架10内部并通过电机13驱动；外磁转子8安装在电机13的轴上，并位于内磁转子7和联接架10之间，内磁转子7设置在外磁转子8内，外磁转子8和内磁转子7之间设有桶形的隔离套9。外磁转子8采用强磁性钕铁硼作为磁钢；内磁转子7采用耐高温钐钴作为磁钢。
隔离套9的开口一端的桶壁边缘向周围延伸构成法兰端面，并通过其与泵盖3连接；隔离套9不开口一端的端面为封头形弧面，套置在内磁转子7和泵轴12的靠近电机13的一端之外。
隔离套9为双层工程塑料复合结构，外层为强度好、耐高温的聚苯硫醚(PEEK)外套9-2，内层为强腐蚀的聚全氟乙丙烯(FEP)内套9-3，隔离套9开口的法兰端面上设有螺孔9-1，并通过其固定在泵盖3上。隔离套9采用非金属工程塑料的材质制成，静止的非金属隔离套9使内磁转子7、外磁转子8在高速旋转时，切割磁力线不会产生电涡流。
下面结合实施例对本发明提供的不锈钢耐干运转磁力泵做更进一步描述。
实施例1
一种不锈钢耐干运转磁力泵，包含泵体1、叶轮2、泵盖3、轴承座4、第一陶瓷轴承5、第二陶瓷轴承6、内磁转子7、外磁转子8、隔离套9、联接架10、孔用弹性挡圈11、泵轴12和电机13。
电机13通过联接架10和泵体1相连，联接架10为圆筒形，在联接架10内由电机13向泵体1方向依次设置外磁转子8、隔离套9、内磁转子7和泵轴12，泵轴12的另一端穿过泵盖3并设有叶轮2。
隔离套9设在内磁转子7和外磁转子8之间，外磁转子8安装在电机13的轴上，隔离套9为非金属双层隔离套。
联接架10和泵体1连接端设有泵盖3；泵盖3为圆盘形，其朝向隔离套9内侧的端面装有轴承座4；轴承座4为圆筒形，其内孔上装有第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6，泵轴12从第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6中间通过。隔离套9为圆筒形，其底面设置为封头形，隔离套9的法兰端面和泵盖3固定在一起。
轴承座4其内圆两端分别装有第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6，并支撑在泵轴12上，两个轴承之间与轴承座4之间形成了较大面积的环形散热内腔4-2作为冷却空腔，使磁力泵处于干运转时陶瓷轴承产生的摩擦热得以通过泵盖3上设置的斜孔3-1经泵体1的出口排向大气。两个陶瓷轴承均为氧化锆材料，满足耐高温、耐低温、耐磨损的要求。
第一陶瓷轴承5和第二陶瓷轴承6，均为角接触滚珠轴承，其内圈分别套装泵轴12口上，其外圈分别装在轴承座4内圆并通过孔用弹性挡圈11进行轴向固定。两个陶瓷轴承之间形成环形散热内腔4-2。
参见图2所示，本发明泵盖3端面开有四个斜孔3-1，用于排风引流，当输送介质进来时，引入液体提供润滑冷却；轴承座4圆周开有两个通孔4-1，用于散热通风，并与环形散热内腔4-2相通；外磁转子8的端面开有若干外磁转子通风孔8-1，吸入大气的冷风；内磁转子7中部的端面同时开有若干内磁转子通风孔7-1；联接架10的圆周底部开有两个面积较大的排风孔10-1，使得两个陶瓷轴承在干运转时产生的摩擦热得以快速排向大气。以上设置当叶轮2、内磁转子7和外磁转子8高速运转时构成了强大的散热、冷却排风系统。
参见图3所示，隔离套9为非金属工程塑料制成，其外套9-2为强度好、耐温耐压的聚苯硫醚(PEEK)；内套9-3为耐强腐蚀的聚全氟乙丙烯(FEP)，均为圆桶形，底面为封头设计，并通过其法兰端面上的螺孔9-1，借助内六角螺钉固定在泵盖3上。非金属工程塑料制成的双层隔离套9，在保证耐温、耐压、耐蚀的同时，其在切割磁力线时产生的涡流热为零，既提高了磁力泵的机温效率，又排除了金属隔离套在切割磁力线时产生涡流热的热源。
本发明提供的不锈钢耐干运转磁力泵，由于采用了两个耐高温、耐低温氧化锆陶瓷滚珠轴承，配以长跨度的设置，使其形成较大的环形散热空腔；泵内部独特的排风冷却系统的设计；非金属双层隔离套使内、外磁转子高速运转时切割磁力线产生的涡流热为零。最终实现了磁力泵在长时间干运转的良好效果，突破了磁力泵“严禁空载”的禁区。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种不锈钢耐干运转磁力泵，包含泵体、叶轮、泵盖、轴承座、联接架、泵轴、隔离套、外磁转子、内磁转子和电机，其特征在于，所述磁力泵还包含第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承；
所述的电机通过联接架和泵体相连，联接架与泵体之间设有泵盖，联接架内设有外磁转子和内磁转子，外磁转子和内磁转子之间设有隔离套，泵盖和隔离套之间形成冷却空腔，泵盖和泵体之间设有排风通路；
所述的泵轴设置在隔离套和泵体之间，泵轴上套置有轴承座，轴承座内固定有第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴，第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承之间形成环形散热内腔；
所述的泵盖设有贯通内外的斜孔，与所述环形散热内腔相通；所述轴承座的侧壁设有若干通孔，也与所述环形散热内腔相通。
2.根据权利要求1所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的联接架为不锈钢圆筒形结构，其一端与电机连接，另一端与泵体相连，联接架与泵体连接的一端的开口处设有泵盖；所述的泵盖为环形，泵轴从其中间穿过，泵盖外侧与泵体内侧之间设有叶轮。
3.根据权利要求2所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的联接架，其圆筒侧壁上在其下方的底部设有排风孔。
4.根据权利要求2所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的泵轴设置在筒形联接架内的圆心处并与联接架的筒壁平行，泵轴一端插入内磁转子的中心处，另一端穿过泵盖后插置在叶轮的中心处。
5.根据权利要求4所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的泵轴上套置有第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴；所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的结构相同，分别包含外圈、内圈、保持架和若干圆珠滚子，且均采用氧化锆陶瓷。
6.根据权利要求5所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的第一陶瓷轴承和第二陶瓷轴承的外圈端面分别设有一个孔用弹性挡圈并通过其压紧；内圈分别通过过盈配合装在泵轴上。
7.根据权利要求4所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的内磁转子，其与外磁转子均设置在泵盖内侧的联接架内部并通过电机驱动；所述的外磁转子安装在电机的轴上，并位于内磁转子和联接架之间，内磁转子设置在外磁转子内，外磁转子和内磁转子之间设有桶形的隔离套。
8.根据权利要求7所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的外磁转子采用强磁性钕铁硼作为磁钢；内磁转子采用耐高温钐钴作为磁钢。
9.根据权利要求7所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的隔离套，其开口一端的桶壁边缘向周围延伸构成法兰端面，并通过其与泵盖连接；隔离套不开口一端的端面为封头形弧面。
10.根据权利要求9所述的不锈钢耐干运转磁力泵，其特征在于，所述的隔离套为双层工程塑料复合结构，外层为聚苯硫醚的外套，内层为聚全氟乙丙烯内套，隔离套开口的法兰端面上设有螺孔，并通过其固定在泵盖上。
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