CN205064295U - 一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵，该磁悬浮泵包括设置于最外部的定子和与定子同轴且同极性相对的转子，转子包括设置于转子外壳内的转子动力磁铁，以及由转子动力磁铁驱动转动的转子叶轮，转子动力磁铁与转子叶轮之间为改变转子平均密度的密度调节空腔。本实用新型根据转子所处的流体环境，通过调节转子的密度，辅助转子磁悬浮，大大简化了磁悬浮泵的结构，使用本实用新型的磁悬浮泵可以辅助现有的磁悬浮泵控制系统，大大降低起浮和悬浮时的指标要求，提高运行时的稳定性，并且该磁悬浮泵是基于物理方法辅助悬浮，因此有极高的可靠性和稳定性，能够使磁悬浮泵在稳态下运行。

Description

一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮技术领域，尤其涉及一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵。

背景技术

磁悬浮泵是一种采用磁轴承作为转子支承的泵，它利用磁轴承将转子稳定地悬浮在空中，使转子在高速工作过程中与定子之间没有机械接触，具有无机械磨损、能耗低、允许转速高、噪声低、寿命长、无需润滑等优点。

磁悬浮泵的转子由永久磁铁和电磁铁产生的力来实现悬浮。为了克服转子自身的重力，需要提供相当的磁悬浮力，这增加了系统的功耗，降低了可靠性，尤其大质量的转子起浮时尤为显著，在一些情况下，甚至需要专门的机械装置来辅助起浮。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵。

本实用新型的浮力辅助磁悬浮泵的转子，包括设置于转子外壳内的转子动力磁铁，以及由所述转子动力磁铁驱动转动的转子叶轮，所述转子动力磁铁与所述转子叶轮之间为改变所述转子平均密度的密度调节空腔。

进一步的，所述转子外壳为圆柱形状。

本实用新型还涉及一种磁悬浮泵，包括设置于最外部的定子和与所述定子同轴且同极性相对的转子，所述转子包括设置于转子外壳内的转子动力磁铁，以及由所述转子动力磁铁驱动转动的转子叶轮，所述转子动力磁铁与所述转子叶轮之间为改变所述转子平均密度的密度调节空腔。

进一步的，所述转子动力磁铁与所述定子同极性相对。

进一步的，：所述转子外壳为圆柱形状。

借由上述方案，本实用新型根据转子所处的流体环境，通过调节转子的密度，辅助转子磁悬浮，大大简化了磁悬浮泵的结构，使用本实用新型的磁悬浮泵可以辅助现有的磁悬浮泵控制系统，大大降低起浮和悬浮时的指标要求，提高运行时的稳定性，并且该磁悬浮泵是基于物理方法辅助悬浮，因此有极高的可靠性和稳定性，能够使磁悬浮泵在稳态下运行。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本实用新型中浮力辅助磁悬浮泵的转子的结构示意图；

图2是本实用新型的磁悬浮泵的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型一较佳实施例所述的一种浮力辅助磁悬浮泵的转子及磁悬浮泵，磁悬浮泵包括设置于最外部的定子30和与定子30同轴且同极性相对的转子10，转子10包括设置于转子外壳11内的转子动力磁铁12以及由转子动力磁铁12驱动转动的转子叶轮13，转子动力磁铁12与转子叶轮13之间为改变转子10平均密度的密度调节空腔14，转子动力磁铁12与定子30同极性相对。本实用新型中的浮力辅助磁悬浮泵的转子10通过转子10中的密度调节空腔14调节其体积，使转子10整体的密度与泵内流体的密度相吻合，则转子10通过浮力悬浮，减少了转子外壳11提供的悬浮力，降低了能耗，提高了磁悬浮泵的工作效率。

其中转子动力磁铁12为转子的旋转提供能量，该能量从定子30线圈中来，转子外壳11为圆柱状，将转子动力磁铁12与转子叶轮13对称设置于圆柱状转子外壳11的两端，转子外壳11内部优选为空腔以形成密度调节空腔14，转子外壳11用来给转子10提供辅助的悬浮力，转子叶轮13用来将转子10的能量输送给流体，使流体通过转子叶轮13输送，密度调节空腔14通过调节自身的体积来调整转子10的密度，使转子10的密度等于或者接近环境流体的密度，因为转子10的密度等于或者接近流体的密度时，转子10即可自行悬浮在流体中，不需要或者只需要极小的辅助悬浮力。

使用本实用新型的磁悬浮泵时，利用浮力辅助磁悬浮力是通过下述步骤实现的：

S1、将定子30线圈通电形成电磁场，将转子10的转子动力磁铁12与定子30同极性相对，且不与定子30接触。

S2、转子10通过设置在转子外壳11一端的转子动力磁铁12将定子30线圈的磁能转化为机械能驱动转子10转动。

S3、设置在转子外壳11另一端的转子叶轮13将转子10转动的机械能传递给泵内流体。

S4、调节密度调节空腔14的体积，使转子10的密度与泵内流体的密度相吻合。具体通过测定泵内流体的密度，并通过如下公式计算密度调节空腔14的体积：

$V_1=\frac{{\mathrm{\ρV}}_0+{\mathrm{\ρV}}_1-{\mathrm{\ρ}}_0{V}_0}{{\mathrm{\ρ}}_1}\·\mathrm{\λ}$

ρ₀为转子10的原始密度，ρ₁为密度调节空腔14的密度，V₀为转子动力磁铁12、转子叶轮13、转子外壳11的体积，ρ为泵内流体的密度，λ为密度调整因子，数值为0.9-1.1。

S5、圆柱状的转子外壳11在定子30和转子动力磁铁12的作用下提供辅助悬浮力，使转子10悬浮于定子30上。

按照本实用新型，改变物体的密度可以通过改变其体积进行间接改变，而使转子10的密度与泵内流体的密度相吻合是指转子10的密度与泵内流体的密度相同或相近，转子10的密度等于或者接近流体的密度时，转子即可自行悬浮在流体中，不需要或者只需要极小的辅助悬浮力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种浮力辅助磁悬浮泵的转子，其特征在于：包括设置于转子外壳内的转子动力磁铁，以及由所述转子动力磁铁驱动转动的转子叶轮，所述转子动力磁铁与所述转子叶轮之间为改变所述转子平均密度的密度调节空腔。

2.根据权利要求1所述的浮力辅助磁悬浮泵的转子，其特征在于：所述转子外壳为圆柱形状。

3.一种磁悬浮泵，其特征在于：包括设置于最外部的定子和与所述定子同轴且同极性相对的转子，所述转子包括设置于转子外壳内的转子动力磁铁，以及由所述转子动力磁铁驱动转动的转子叶轮，所述转子动力磁铁与所述转子叶轮之间为改变所述转子平均密度的密度调节空腔。

4.根据权利要求3所述的磁悬浮泵，其特征在于：所述转子动力磁铁与所述定子同极性相对。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮泵，其特征在于：所述转子外壳为圆柱形状。