CN117526599B - 一种耐高温电磁泵泵芯 - Google Patents
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Abstract
一种耐高温电磁泵泵芯，包括轴向铁芯、径向铁芯和线圈，线圈位于径向铁芯间，线圈包括若干层同轴嵌套的圆筒形子线圈，各层圆筒形子线圈间具有空隙，圆筒形子线圈由铝导线绕制而成，铝导线表面具有经TECO氧化处理形成的陶瓷涂层。本发明的一种耐高温电磁泵泵芯，线圈是由一根扁铝线立绕而成的圆筒形子线圈同轴嵌套而成，扁铝线表面具有TECO陶瓷涂层，最高可耐受350℃高温，大大降低了电磁泵对高性能隔热陶瓷材料的依赖。各层圆筒形子线圈间及其与径向铁芯、轴向铁芯间均用绝缘陶瓷套筒隔开，整机绝缘体系均为无机绝缘材料。泵芯内部具有多个轴向贯通的通孔，大大增强了线圈的散热效果，进一步提高了线圈对高温环境的耐受性。
Description
技术领域
本发明涉及电磁泵技术领域，具体涉及一种耐高温电磁泵泵芯。
背景技术
电磁泵的泵芯包括铁芯和线圈，是电磁泵的核心部件，通常放置在陶瓷隔热套筒中以隔开高温液态金属。泵芯中的铁芯最高可耐受700℃高温，然而线圈中的有机绝缘膜层耐高温性能有限，一般才200℃，这就对陶瓷隔热套筒的性能提出了很高的要求。然而，高性能的陶瓷隔热套筒价格昂贵，有时还受非市场因素的影响难以购买到。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温电磁泵泵芯，以降低现有电磁泵对高性能陶瓷隔热套筒的依赖。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案具体如下：
一种耐高温电磁泵泵芯，包括轴向铁芯、若干径向铁芯和若干线圈，线圈位于径向铁芯间，线圈包括若干个同轴嵌套的圆筒形子线圈，圆筒形子线圈是由扁铝线立绕而成，扁铝线表面具有经TECO氧化处理形成的陶瓷涂层，圆筒形子线圈的两侧具有绝缘陶瓷套筒。
进一步的，所述线圈是由一根扁铝线立绕而成。
进一步的，所述若干线圈分为三相绕组，每相绕组包括若干线圈，同一相绕组由一根扁铝线绕制而成。
进一步的，所述径向铁芯上具有若干通风孔，至少一组相邻的圆筒形子线圈间具有通风空隙；通风孔与通风空隙连通，各径向铁芯上的通风孔和各线圈上的通风空隙组成若干个沿泵芯轴向贯通的通孔。
进一步的，径向铁芯与线圈间还具有圆形陶瓷垫片，圆形陶瓷垫片上具有若干孔洞，孔洞的两侧分别是通风孔和通风空隙。
进一步的，所述绝缘陶瓷套筒由若干陶瓷瓦片拼接而成，至少一个绝缘陶瓷套筒的陶瓷瓦片间具有间隔，陶瓷瓦片间的间隔构成所述通风空隙。
进一步的，所述线圈由三层圆筒形子线圈同轴嵌套而成，三层圆筒形子线圈分别为内层线圈、中层线圈和外层线圈，绝缘陶瓷套筒包括第一绝缘陶瓷套筒、第二绝缘陶瓷套筒、第三绝缘陶瓷套筒和第四绝缘陶瓷套筒，第四绝缘陶瓷套筒包在外层线圈外侧，第一绝缘陶瓷套筒位于内层线圈与轴向铁芯间，第二绝缘陶瓷套筒位于内层线圈和中层线圈间，第三绝缘陶瓷套筒位于外层线圈和中层线圈间，第二绝缘陶瓷套筒包括六片陶瓷瓦片，六片陶瓷瓦片等间距排列成环形，六个陶瓷瓦片间具有六个通风间隔，径向铁芯上具有六个排列成环形的通风孔，六个通风孔与六个通风间隔一一对应，各径向铁芯上的六个通风孔和各线圈上的六个通风间隔在泵芯的轴向上组成沿泵芯轴向贯通的六个通孔。
进一步的，至少一个绝缘陶瓷套筒本体内具有若干个轴向贯通的散热通孔，散热通孔构成所述通风空隙。
进一步的，至少一个绝缘陶瓷套筒内壁和/或外壁具有若干个轴向凹槽，轴向凹槽构成所述通风空隙。
与现有技术，本发明的有益技术效果：
本发明的一种耐高温电磁泵泵芯，线圈是由一根扁铝线立绕而成的圆筒形子线圈同轴嵌套而成，扁铝线表面的TECO陶瓷涂层直接作为绝缘层，最高可耐受350℃高温，大大降低了电磁泵对高性能隔热陶瓷材料的依赖；各相绕组内的线圈均由一根铝导线绕制而成，中间无焊点，可大大降低故障率，提高可靠性；各层圆筒形子线圈间及其与径向铁芯、轴向铁芯间均用陶瓷绝缘层隔开，提高了绝缘可靠性，且整机绝缘体系均为无机绝缘材料，可以耐受恶劣的工作环境；泵芯内部具有多个轴向贯通的通孔，大大增强了线圈的散热内部效果，进一步提高了线圈对高温环境的耐受性。
附图说明
图1是本发明实施例的一种耐高温电磁泵泵芯的结构示意图。
图2是单相绕组结构示意图。
图3是本发明实施例1中线圈各层子线圈与绝缘陶瓷套筒装配关系示意图。
图4是绝缘陶瓷套筒的结构示意图。
图5是本发明实施例的一种耐高温电磁泵泵芯的下端端面结构示意图。
图6是圆形陶瓷垫片示意图。
图7是本发明实施例2中线圈各层子线圈与绝缘陶瓷套筒装配关系示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
如图1所示，一种耐高温电磁泵泵芯，其为外泵送通道的圆柱感应式电磁泵的泵芯。外泵送通道的圆柱感应式电磁泵的结构一般包括集液槽、泵芯、同轴嵌套的第一套筒和第二套筒，第一套筒与第二套筒具有泵送通道，泵芯位于第二套筒中。在泵芯产生的行波磁场作用下，液态金属沿泵送通道上升至集液槽中，再由集液槽中流出。泵芯包括轴向铁芯1、径向铁芯2和三相绕组，径向铁芯2固定在轴向铁芯1上，线圈3位于径向铁芯2间。
如图2所示，每相绕组包括四个线圈3，每相绕组均匀一根扁铝线立绕而成，扁铝线表面具有TECO陶瓷绝缘涂层（扁铝线表面涂覆TECO陶瓷绝缘涂层的方法参见专利CN2023106245105，一种预制铝线圈的制造方法）。线圈3由扁铝线立绕而成的三个圆筒形子线圈同轴嵌套而成，三层圆筒形子线圈分别为内层线圈301、中层线圈302和外层线圈303。
如图3和4所示，各层圆筒形子线圈间具有空隙，线圈内侧、线圈外侧和子线圈间空隙内具有绝缘陶瓷套筒4，绝缘陶瓷套筒4由陶瓷瓦片拼接而成。绝缘陶瓷套筒4包括第一绝缘陶瓷套筒401、第二绝缘陶瓷套筒402、第三绝缘陶瓷套筒403和第四绝缘陶瓷套筒404。第一绝缘陶瓷套筒401位于内层线圈301与轴向铁芯1间，第二绝缘陶瓷套筒402位于内层线圈301和中层线圈302间，第三绝缘陶瓷套筒403位于外层线圈303和中层线圈302间，第四绝缘陶瓷套筒404包在外层线圈303外侧。
第二绝缘陶瓷套筒402包括六片陶瓷瓦片，六片陶瓷瓦片等间距排列成环形，六个陶瓷瓦片间具有六个通风间隔6。径向铁芯2上具有六个排列成环形的通风孔201，六个通风孔201与六个通风间隔6一一对应，各径向铁芯2上的六个通风孔201和各线圈3上的六个通风间隔6在泵芯的轴向上组成沿泵芯轴向贯通的六个通孔（图5）。
如图6所示，径向铁芯2与线圈3间还具有圆形陶瓷垫片5，圆形陶瓷垫片5上具有排列成环形的六个孔洞501，孔洞501的两侧分别是通风孔201和通风间隔6。绝缘陶瓷套筒4和圆形陶瓷垫片5均为具有良好绝缘和导热性能的氮化铝陶瓷。
实施例2
如图7所示，本实施例与实施例1不同之处在于，第二绝缘陶瓷套筒402是一个完整的套筒，套筒本体内具有轴向贯通的散热通孔7，散热通孔7与通风孔201贯通，其作用与实施例1中的通风间隔6相同。
实施例3
本实施例与实施例1不同之处在于，第二绝缘陶瓷套筒402是一个完整的套筒，第二绝缘陶瓷套筒402本体内壁具有轴向凹槽，轴向凹槽与通风孔201贯通，其作用与实施例1中的通风间隔6相同。
实施例4
本实施例与实施例1不同之处在于，第二绝缘陶瓷套筒402是一个完整的套筒，第二绝缘陶瓷套筒402本体外壁具有轴向凹槽，轴向凹槽与通风孔201贯通，其作用与实施例1中的通风间隔6相同。
实施例5
本实施例与实施例1不同之处在于，第二绝缘陶瓷套筒402是一个完整的套筒，第二绝缘陶瓷套筒402本体内壁和外壁均有轴向凹槽，内、外轴向凹槽均与通风孔201贯通，其作用与实施例1中的通风间隔6相同。优选的，内、外轴向凹槽在第二绝缘陶瓷套筒402本体周向上交错分布。
Claims (8)
1.一种耐高温电磁泵泵芯，包括轴向铁芯、若干径向铁芯和若干线圈，线圈位于径向铁芯间，其特征在于，线圈包括若干个同轴嵌套的圆筒形子线圈，圆筒形子线圈是由扁铝线立绕而成，扁铝线表面具有经TECO氧化处理形成的陶瓷涂层，圆筒形子线圈的两侧具有绝缘陶瓷套筒；
径向铁芯上具有若干通风孔，至少一组相邻的圆筒形子线圈间具有通风空隙；通风孔与通风空隙连通，各径向铁芯上的通风孔和各线圈上的通风空隙组成若干个沿泵芯轴向贯通的通孔。
2.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，所述线圈是由一根扁铝线立绕而成。
3.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，所述若干线圈分为三相绕组，每相绕组包括若干线圈，同一相绕组由一根扁铝线绕制而成。
4.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，径向铁芯与线圈间还具有圆形陶瓷垫片，圆形陶瓷垫片上具有若干孔洞，孔洞的两侧分别是通风孔和通风空隙。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，所述绝缘陶瓷套筒由若干陶瓷瓦片拼接而成，至少一个绝缘陶瓷套筒的陶瓷瓦片间具有间隔，陶瓷瓦片间的间隔构成所述通风空隙。
6.根据权利要求5所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，所述线圈由三层圆筒形子线圈同轴嵌套而成，三层圆筒形子线圈分别为内层线圈、中层线圈和外层线圈，绝缘陶瓷套筒包括第一绝缘陶瓷套筒、第二绝缘陶瓷套筒、第三绝缘陶瓷套筒和第四绝缘陶瓷套筒，第四绝缘陶瓷套筒包在外层线圈外侧，第一绝缘陶瓷套筒位于内层线圈与轴向铁芯间，第二绝缘陶瓷套筒位于内层线圈和中层线圈间，第三绝缘陶瓷套筒位于外层线圈和中层线圈间，第二绝缘陶瓷套筒包括六片陶瓷瓦片，六片陶瓷瓦片等间距排列成环形，六个陶瓷瓦片间具有六个通风间隔，径向铁芯上具有六个排列成环形的通风孔，六个通风孔与六个通风间隔一一对应，各径向铁芯上的六个通风孔和各线圈上的六个通风间隔在泵芯的轴向上组成沿泵芯轴向贯通的六个通孔。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，至少一个绝缘陶瓷套筒本体内具有若干个轴向贯通的散热通孔，散热通孔构成所述通风空隙。
8.根据权利要求1所述的一种耐高温电磁泵泵芯，其特征在于，至少一个绝缘陶瓷套筒内壁和/或外壁具有若干个轴向凹槽，轴向凹槽构成所述通风空隙。
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