CN215762282U - 一种高温磁力泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温磁力泵，包括泵腔机构、磁力传动机构、驱动机构以及隔离套；其中泵腔机构包括设于泵腔内的输送叶轮；磁力传动机构包括泵轴、连接体、前轴承组件与后轴承组件；隔离套外缘密封连接于连接体外侧，与连接体、泵腔机构合围形成轴承润滑空间；连接体内壁上设有内缘与泵轴动密封连接的环状凸台，该环状凸台将轴承润滑空间分隔为前润滑空间与后冷却润滑空间；泵腔与前润滑空间循环连通，后冷却润滑空间与外部热交换器循环连通。与现有技术相比，本实用新型通过将后冷却润滑空间与热交换器循环连通，以起到降温润滑作用，从而避免因高温输送介质的影响而使得磁钢脱磁损坏的问题，进而提高磁力泵在高温工况下的使用寿命。

Description

一种高温磁力泵

技术领域

本实用新型属于磁力泵技术领域，涉及一种高温磁力泵。

背景技术

磁力泵不同于传统的密封泵，电机机轴与泵轴并不直接相连，而是电机机轴驱动外磁转子旋转，外磁转子与内磁转子配合通过磁力带动内磁转子转动，由内磁转子带动泵轴旋转，使泵轴上的叶轮转子转动工作。磁力泵内磁转子与外磁转子之间设有隔离套形成的密封腔，将泵轴和内磁转子封闭在密封腔内，一可避免液体由泵轴端向外部渗漏，二可对泵轴和内磁转子进行冷却，因此无需对泵轴采取传统的动态密封就可以获得非常优异的无泄漏特性，因而被广泛用于输送各种剧毒、易燃、易爆等危险介质，在石油、化工、医药、核动力、舰船、海水淡化、国防等领域发挥了重要作用。

中国专利ZL201520364196.2公开了一种全滑动传动的磁力泵，泵轴和叶轮在泵腔内通过第一径向滑动轴承、第二径向滑动轴承、第二滑动止推圈支撑安装，泵腔内壁与内磁转子之间配合安装第一滑动止推圈，本结构的磁力泵可以有效控制叶轮的动平衡不良，有效控制泵轴和叶轮的轴向窜动，提高磁力泵的运行安全，泵腔内部件均选用耐腐蚀材料制成，提高磁力泵的耐腐蚀性能。然而由于磁力泵磁钢在高温(大于350℃)工况下，会急剧退磁，导致磁力泵磁联轴器失效，泵无法正常运转；并且高温会通过金属连接件传导至驱动电机，导致驱动电机的轴承润滑脂高温失效，致使电机损坏，从而使得磁力泵的工作温度大大受限。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种高温磁力泵，用于解决磁力泵输送高温介质时，易出现转子中的磁钢因温度过高而脱磁，从而使泵的传动效率下降的问题。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高温磁力泵，包括

泵腔机构，包括泵体、与泵体合围并形成泵腔的平衡盘，以及设于泵腔内的输送叶轮；

磁力传动机构，包括泵轴、与平衡盘外侧固定连接的连接体、设于连接体内并分别套设于泵轴外的前轴承组件与后轴承组件，以及内转子总成；所述泵轴一端与输送叶轮传动连接，另一端依次穿过平衡盘、前轴承组件与后轴承组件并伸出，所述内转子总成设于该伸出端上；

驱动机构，包括驱动电机、设于驱动电机与连接体外侧之间的联接架，以及与驱动电机传动连接并与内转子总成相对设置的外转子总成；

隔离套，外缘密封连接于连接体外侧，与连接体、平衡盘合围形成轴承润滑空间，该轴承润滑空间将前轴承组件、后轴承组件、内转子总成包裹其中；

所述连接体内壁上设有环状凸台，所述环状凸台内缘与泵轴动密封连接，并将轴承润滑空间分隔为前润滑空间与后冷却润滑空间；

所述平衡盘上开设有连通泵腔与前润滑空间的前润滑循环孔；所述高温磁力泵包括还包括与后冷却润滑空间循环连通的热交换器。

进一步地，所述前轴承组件包括套设于泵轴上的前轴承、滑动套设于前轴承外的前轴承套，以及设于连接体上并用于固定前轴承套的前轴承座；

相应的，所述后轴承组件包括套设于泵轴上的后轴承、滑动套设于后轴承外的后轴承套，以及设于连接体上并用于固定后轴承套的后轴承座。

进一步地，所述前轴承套、前轴承座、后轴承套、后轴承座均采用硬质合金材质制成。所述前轴承套与前轴承座之间、后轴承套与后轴承座之间均采用压边方式过盈连接。

进一步地，所述前轴承组件将前润滑空间分割为前引流空间与前轴承润滑空间，所述泵腔通过前润滑循环孔与前引流空间相连通，所述连接体侧壁上还设有用于连通前引流空间与前轴承润滑空间的前润滑连接孔。

所述前引流空间内设有前止推盘，该前止推盘套设于泵轴上并且两侧分别与前轴承组件、输送叶轮相接触。

同样的，所述内转子总成与后轴承组件之间设有后止推盘，并且该后止推盘两侧分别与内转子总成、后轴承组件相接触。

进一步地，所述后轴承组件将后冷却润滑空间分割为后轴承润滑空间与内转子冷却空间，所述连接体上设有连通后轴承润滑空间与热交换器的冷却循环进液孔，以及连通内转子冷却空间与热交换器的冷却循环出液孔；所述泵轴内开设有用于连通后轴承润滑空间与内转子冷却空间的后循环连接孔。

进一步地，所述后循环连接孔包括依次连通的第一循环孔与第二循环孔；所述第一循环孔沿泵轴径向设置，并与后轴承润滑空间相连通；所述第二循环孔沿泵轴轴向延伸至泵轴端面，并与内转子冷却空间相连通。

进一步地，所述泵轴端面上还设有循环叶轮，所述第二循环孔与循环叶轮中部相连通。

进一步地，所述热交换器与冷却循环进液孔之间设有冷却进液管，与冷却循环出液孔之间设有冷却出液管，所述冷却出液管上还设有排气筒。

进一步地，所述热交换器包括与冷却进液管、冷却出液管相连通的螺旋管、套设于螺旋管外的换热壳体，以及分别与换热壳体内部相连通的冷却液进液口、冷却液出液口、冷却液放液口。

进一步地，所述环状凸台内缘与泵轴之间设有不大于0.5mm的间隙，并通过该间隙实现动密封连接，使前润滑空间内的高温输送介质与后冷却润滑空间内的低温冷却介质相分离，避免相互影响。同样的，也可采用其他现有的机械密封结构实现动密封。

作为优选的技术方案，所述低温冷却介质可选用与高温输送介质种类相同，或主要组分相同或相近的流体介质。

进一步地，所述泵体与平衡盘之间、平衡盘与连接体之间、连接体与隔离套外缘之间均设有密封垫。

与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：

1)本实用新型通过平衡盘、泵轴、隔离套、连接体及其中部的环状凸缘，将磁力传动机构所处的泵内空间分割为包含前轴承组件的前润滑空间，以及包含后轴承组件与内转子总成的后冷却润滑空间；

对于前润滑空间，通过前润滑循环孔将其与泵腔内的高压区相连通，从而使得输送介质可以流入，并对前止推环、前轴承、前轴承套等关键零部件进行充分润滑；

对于后冷却润滑空间，则单独设置循环连通的热交换器，在起到润滑效果的同时，还通过低温冷却介质以对内转子总成进行降温，从而避免因高温输送介质的影响而使得磁钢脱磁损坏的问题，进而大大提高磁力泵在输送高温介质过程中的使用寿命；

2)本实用新型通过在后冷却润滑空间内的泵轴端面上安装循环叶轮，通过在泵轴内开设并连通循环叶轮中部的后循环连接孔作为低温冷却介质进液孔，依靠循环叶轮与输送叶轮同轴设置的特点，为低温冷却介质在后冷却润滑空间与热交换器之间的循环流动提供一定的压头，从而保证低温冷却介质的循环状态，以及对内转子总成的冷却效果，并减少额外驱动设备的使用，降低成本；

3)本实用新型采用过盈配合的方式连接前轴承组件与后轴承组件内的轴承套与轴承座，通过压边方式安装于一体，以防止高温导致轴承套与轴承座发生变形，从而产生相对转动等结构连接不牢靠等问题；

4)本实用新型采用驱动电机直连结构，无需增加冷却轴承箱和联轴器，从而减小了泵的轴向尺寸，降低占地面积，提高泵的整机效率；并且此种直连结构也使得磁力泵同心度更高，降低了易损件的数量，从而降低维护成本和零件采购成本。

附图说明

图1为实施例中一种高温磁力泵的结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为图1中B处的局部放大示意图；

图中标记说明：

1-泵体、2-平衡盘、3-输送叶轮、4-泵轴、5-连接体、6-内转子总成、7-驱动电机、8-联接架、9-外转子总成、10-隔离套、11-后止推轴承、12-前润滑循环孔、13-热交换器、1301-、1302-、1303-、1304-、1305-、14-前轴承、15-前轴承套、16-前轴承座、17-后轴承、18-后轴承套、19-后轴承座、20-前润滑连接孔、21-冷却循环进液孔、22-冷却循环出液孔、23-第一循环孔、24-第二循环孔、25-循环叶轮、26-冷却进液管、27-冷却出液管、28-排气筒、29-密封垫、30-前止推轴承。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例：

如图1所示的一种高温磁力泵，包括泵腔机构、磁力传动机构、驱动机构以及热交换器13，其中泵腔机构包括泵体1、与泵体1合围并形成泵腔的平衡盘2，以及设于泵腔内的输送叶轮3。

磁力传动机构包括泵轴4、与平衡盘2外侧固定连接的连接体5、设于连接体5内并分别套设于泵轴4外的前轴承组件与后轴承组件，以及内转子总成6；其中泵轴4一端与输送叶轮3传动连接，另一端依次穿过平衡盘2、前轴承组件与后轴承组件并伸出，内转子总成6设于该伸出端上。

其中，前轴承组件包括套设于泵轴4上的前轴承14、滑动套设于前轴承14外的前轴承套15，以及设于连接体5上并用于固定前轴承套15的前轴承座16；相应的，后轴承组件包括套设于泵轴4上的后轴承17、滑动套设于后轴承17外的后轴承套18，以及设于连接体5上并用于固定后轴承套18的后轴承座19。前轴承套15、前轴承座16、后轴承套18、后轴承座19均采用硬质合金材质制成。前轴承套15与前轴承座16之间、后轴承套18与后轴承座19之间均采用压边方式过盈连接，以防止高温导致轴承套与轴承座发生变形，从而产生相对转动等结构连接不牢靠等问题。

隔离套10的外缘密封连接于连接体5外侧，并与连接体5、平衡盘2合围形成轴承润滑空间，该轴承润滑空间将前轴承组件、后轴承组件、内转子总成6包裹其中。连接体5内壁上设有环状凸台11，该环状凸台11内缘与泵轴4之间设有0.5mm的间隙，并通过该间隙实现环状凸台11与泵轴4之间的动密封连接，并通过环状凸台11将轴承润滑空间分隔为前润滑空间与后冷却润滑空间。

如图2所示，前轴承组件将前润滑空间分割为前引流空间与前轴承润滑空间，泵腔通过开设于平衡盘2上的前润滑循环孔12与前引流空间相连通，连接体5侧壁上还设有用于连通前引流空间与前轴承润滑空间的前润滑连接孔20。前引流空间内设有前止推轴承30，该前止推轴承30套设于泵轴4上并且两侧分别与前轴承组件、输送叶轮3相接触。

如图3所示，后轴承组件将后冷却润滑空间分割为后轴承润滑空间与内转子冷却空间，连接体5上设有连通后轴承润滑空间与热交换器13的冷却循环进液孔21，以及连通内转子冷却空间与热交换器13的冷却循环出液孔22；后轴承座19上设有与冷却循环进液孔21相适配的进液让位槽，泵轴4内开设有用于连通后轴承润滑空间与内转子冷却空间的后循环连接孔。其中后循环连接孔包括依次连通的第一循环孔23与第二循环孔24；第一循环孔23沿泵轴4径向设置，并与后轴承润滑空间相连通；第二循环孔24沿泵轴4轴向延伸至泵轴4端面，并与内转子冷却空间相连通，在上述泵轴4端面上还设有循环叶轮25，第二循环孔24与循环叶轮25中部相连通。使得磁力泵工作时带动循环叶轮25一同转动，从而为低温冷却介质的循环流动提供一定的压头。此外，内转子总成6与后轴承组件之间设有后止推轴承11，并且该后止推轴承11两侧分别与内转子总成6、后轴承组件相接触。

热交换器13包括螺旋管1301、套设于螺旋管1301外的换热壳体1302，以及分别与换热壳体1302内部相连通的冷却液进液口1303、冷却液出液口1304、冷却液放液口1305。该螺旋管1301与冷却循环进液孔21之间设有冷却进液管26，与冷却循环出液孔22之间设有冷却出液管27，在冷却出液管27上还设有排气筒28。

驱动机构包括驱动电机7、设于驱动电机7与连接体5外侧之间的联接架8，以及与驱动电机7传动连接并与内转子总成6相对设置的外转子总成9。

此外，泵体1与平衡盘2之间、平衡盘2与连接体5之间、连接体5与隔离套10外缘之间均设有密封垫29，并通过密封垫29密封连接。

工作原理：本实施例中的高温磁力泵在运行前，需向泵腔和隔离套腔，即后冷却润滑空间内灌入同种低温介质，当泵运转并输送高温介质时，通过前润滑循环孔12将前引流空间与泵腔内的高压区相连通，从而使得高温输送介质可以流入，之后再通过前润滑连接孔20进入前轴承润滑空间，并在前引流空间与前轴承润滑空间中，对前止推环、前轴承、前轴承套等关键零部件进行充分润滑；

同时，同步转动的循环叶轮25，依次通过冷却循环进液孔21、循环连接孔将热交换器13内的低温冷却介质不断吸入后轴承润滑空间与内转子冷却空间中，并对后轴承组件以及内转子总成进行润滑冷却，使内转子总成中的磁钢始终处于安全使用范围内，从而避免高温输送介质的影响而产生脱磁损坏的问题，保证泵的使用寿命和有效工作范围，换热后的低温冷却介质再从冷却循环出液孔22流出，再返回至热交换器13中进行降温处理。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高温磁力泵，其特征在于，该高温磁力泵包括

泵腔机构，包括泵体(1)、与泵体(1)合围并形成泵腔的平衡盘(2)，以及设于泵腔内的输送叶轮(3)；

磁力传动机构，包括泵轴(4)、与平衡盘(2)外侧固定连接的连接体(5)、设于连接体(5)内并分别套设于泵轴(4)外的前轴承组件与后轴承组件，以及内转子总成(6)；所述泵轴(4)一端与输送叶轮(3)传动连接，另一端依次穿过平衡盘(2)、前轴承组件与后轴承组件并伸出，所述内转子总成(6)设于该伸出端上；

驱动机构，包括驱动电机(7)、设于驱动电机(7)与连接体(5)外侧之间的联接架(8)，以及与驱动电机(7)传动连接并与内转子总成(6)相对设置的外转子总成(9)；

隔离套(10)，外缘密封连接于连接体(5)外侧，与连接体(5)、平衡盘(2)合围形成轴承润滑空间，该轴承润滑空间将前轴承组件、后轴承组件、内转子总成(6)包裹其中；

所述连接体(5)内壁上设有环状凸台(11)，所述环状凸台(11)内缘与泵轴(4)动密封连接，并将轴承润滑空间分隔为前润滑空间与后冷却润滑空间；

所述平衡盘(2)上开设有连通泵腔与前润滑空间的前润滑循环孔(12)；所述高温磁力泵包括还包括与后冷却润滑空间循环连通的热交换器(13)。

2.根据权利要求1所述的一种高温磁力泵，其特征在于，

所述前轴承组件包括套设于泵轴(4)上的前轴承(14)、滑动套设于前轴承(14)外的前轴承套(15)，以及设于连接体(5)上并用于固定前轴承套(15)的前轴承座(16)；

相应的，所述后轴承组件包括套设于泵轴(4)上的后轴承(17)、滑动套设于后轴承(17)外的后轴承套(18)，以及设于连接体(5)上并用于固定后轴承套(18)的后轴承座(19)。

3.根据权利要求1所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述前轴承组件将前润滑空间分割为前引流空间与前轴承润滑空间，所述泵腔通过前润滑循环孔(12)与前引流空间相连通，所述连接体(5)侧壁上还设有用于连通前引流空间与前轴承润滑空间的前润滑连接孔(20)。

4.根据权利要求1所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述后轴承组件将后冷却润滑空间分割为后轴承润滑空间与内转子冷却空间，所述连接体(5)上设有连通后轴承润滑空间与热交换器(13)的冷却循环进液孔(21)，以及连通内转子冷却空间与热交换器(13)的冷却循环出液孔(22)；所述泵轴(4)内开设有用于连通后轴承润滑空间与内转子冷却空间的后循环连接孔。

5.根据权利要求4所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述后循环连接孔包括依次连通的第一循环孔(23)与第二循环孔(24)；所述第一循环孔(23)沿泵轴(4)径向设置，并与后轴承润滑空间相连通；所述第二循环孔(24)沿泵轴(4)轴向延伸至泵轴(4)端面，并与内转子冷却空间相连通。

6.根据权利要求5所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述泵轴(4)端面上还设有循环叶轮(25)，所述第二循环孔(24)与循环叶轮(25)中部相连通。

7.根据权利要求4所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述热交换器(13)与冷却循环进液孔(21)之间设有冷却进液管(26)，与冷却循环出液孔(22)之间设有冷却出液管(27)，所述冷却出液管(27)上还设有排气筒(28)。

8.根据权利要求7所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述热交换器(13)包括与冷却进液管(26)、冷却出液管(27)相连通的螺旋管(1301)、套设于螺旋管(1301)外的换热壳体(1302)，以及分别与换热壳体(1302)内部相连通的冷却液进液口(1303)、冷却液出液口(1304)、冷却液放液口(1305)。

9.根据权利要求1所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述环状凸台(11)内缘与泵轴(4)之间设有不大于0.5mm的间隙，并通过该间隙实现动密封连接。

10.根据权利要求1所述的一种高温磁力泵，其特征在于，所述泵体(1)与平衡盘(2)之间、平衡盘(2)与连接体(5)之间、连接体(5)与隔离套(10)外缘之间均设有密封垫(29)。

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