壓力自平衡磁力泵的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種壓力自平衡磁力泵，由底座、泵體、葉輪、副葉輪、間隙t1、后蓋、負(fù)壓腔、葉輪軸中心孔D、外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、聯(lián)接架、電機(jī)、負(fù)壓腔C2、葉輪軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子、負(fù)壓腔C3、隔離套、滑動(dòng)軸承外圈、滑動(dòng)軸承內(nèi)圈組成，壓力自平衡磁力泵的葉輪背筋形式改為漸開(kāi)線型，與后蓋形成一個(gè)開(kāi)式微型泵，副葉輪背筋與泵體后蓋有安裝間隙t1，使磁力泵隔離套內(nèi)外維持零壓差或負(fù)壓差狀態(tài)，使其自動(dòng)平衡隔離套內(nèi)外壓力，葉輪軸設(shè)計(jì)為中空型。葉輪背筋與泵體后蓋的安裝間隙t1為0.5-2毫米。本發(fā)明提高了泵的性能和使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】壓力自平衡磁力泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體提升、輸送機(jī)械，具體地說(shuō)是一種壓力自平衡磁力泵。
【背景技術(shù)】
[0002]磁力泵由泵、磁力傳動(dòng)器、電動(dòng)機(jī)三部分組成。關(guān)鍵部件磁力傳動(dòng)器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動(dòng)與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無(wú)接觸傳遞，將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜密封。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問(wèn)題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過(guò)泵密封泄漏的安全隱患。
[0003]為解決耐強(qiáng)腐蝕的問(wèn)題，又出現(xiàn)了氟塑料磁力泵，就是把泵體及泵體內(nèi)與輸送介質(zhì)接觸的零部件都包覆一層氟塑料，而氟塑料耐腐蝕性非常強(qiáng)，幾乎不與任何酸堿反應(yīng)。
[0004]氟塑料磁力泵的設(shè)計(jì)不僅具有普通磁力泵的結(jié)構(gòu)緊湊，外型美觀，體積小，躁聲低，運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)，且其過(guò)流部件全部采用目前世界上耐腐蝕性能最優(yōu)秀“塑料王”(氟塑料)制造，因此，氟塑料磁力泵可輸送任意濃(強(qiáng))度的酸、堿、氧化劑等腐蝕性介質(zhì)而毫不受損。氟塑料磁力驅(qū)動(dòng)泵結(jié)構(gòu)主要零部件分述如下:
1.隔離套
采用金屬隔離套時(shí)，隔離套處于一個(gè)正弦交變的磁場(chǎng)中，在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量。當(dāng)泵設(shè)計(jì)好后，泵的額定轉(zhuǎn)速、磁傳動(dòng)力矩是工況給定的，要降低渦流只能從隔離套材料、隔套內(nèi)徑等方面考慮。選用高電阻率、高強(qiáng)度的非金屬材料制作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。但一般的非金屬材料強(qiáng)度小，難以保證在大揚(yáng)程工況下長(zhǎng)期使用。
[0005]2.滑動(dòng)軸承
磁力泵滑動(dòng)軸承的材料有浸潰石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑動(dòng)軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆，所以軸承間隙不得過(guò)小，以免發(fā)生抱軸事故。由于磁力泵的滑動(dòng)軸承以所輸送的介質(zhì)進(jìn)行潤(rùn)滑，所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況，選用不同的材質(zhì)制作軸承。當(dāng)前應(yīng)用的軸承均為浸液潤(rùn)滑，潤(rùn)滑液沒(méi)有主動(dòng)壓力，所以存在潤(rùn)滑效果較差，冷卻效果不好等問(wèn)題。而單獨(dú)設(shè)置潤(rùn)滑裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加使用難度。
[0006]除了上述零件之外，還有葉輪、葉輪軸、泵體、后蓋、連接架等零件，在此不再敘述。
[0007]為了耐強(qiáng)腐蝕和減少磁渦流損失，隔離套一般用氟塑料做，厚度一般在3mm左右，耐壓強(qiáng)度很低，因此往往還要在隔離套外再加一個(gè)加強(qiáng)套，來(lái)承擔(dān)泵腔內(nèi)的壓力，其厚度一般為8_左右，這樣做雖然把強(qiáng)度問(wèn)題解決了，但使內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子的距離增大了，非常不利于磁力傳動(dòng),而增大磁塊、增加磁極對(duì)數(shù),往往又增加了成本(其每對(duì)價(jià)格大約100元)。這就是氟塑料磁力泵非常大的一個(gè)難題。其次，氟塑料磁力泵的軸向力平衡和滑動(dòng)軸承的動(dòng)壓潤(rùn)滑效果的好壞也直接影響了泵的使用性能和壽命。國(guó)內(nèi)對(duì)自平衡磁力泵也有一些研究，在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?1217677.6、名稱(chēng)為“軸向力自平衡型磁力泵”的專(zhuān)利中提出軸向力自動(dòng)平衡系統(tǒng)是由泵本身的零部件組成，只要正確地選取這些零部件的幾何尺寸和合理布局，以形成三個(gè)以上同步可變的軸向間隙，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)平衡系統(tǒng)壓力分配的適時(shí)調(diào)節(jié)，保證泵運(yùn)行時(shí)靜止件與運(yùn)動(dòng)件之間自動(dòng)地保持一定的軸向間隙，作用于轉(zhuǎn)子上的軸向力亦能得到自動(dòng)地完全平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決氟塑料磁力泵耐腐蝕、磁渦流損失、磁扭矩、滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑等問(wèn)題，提供一種提高泵使用性能和使用壽命的壓力自平衡磁力泵。
[0009]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種壓力自平衡磁力泵，由底座、泵體、葉輪、.副葉輪、間隙tl、后蓋、負(fù)壓腔、葉輪軸中心孔D、外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、聯(lián)接架、電機(jī)、負(fù)壓腔C2、葉輪軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子、負(fù)壓腔C3、隔離套、滑動(dòng)軸承外圈、滑動(dòng)軸承內(nèi)圈組成，其特征在于，本發(fā)明改進(jìn)泵葉輪背筋結(jié)構(gòu)，做成副葉輪排水，控制副葉輪與泵體后蓋安裝間隙tl (圖1中5所示)間隙tl為0.5-2毫米，使磁力泵隔離套內(nèi)外維持O壓差狀態(tài)，使其自動(dòng)平衡隔離套內(nèi)外壓力，以此來(lái)降低對(duì)隔離套耐壓強(qiáng)度要求，隔離套可以做得很薄，減小磁隙，增大磁扭矩；2.本發(fā)明把泵軸設(shè)計(jì)為中空型，以此來(lái)使隔離套內(nèi)空間成為一聯(lián)通區(qū)域，自動(dòng)平衡葉輪軸向力；同時(shí)供給循環(huán)水，冷卻滑動(dòng)軸承和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子，提高泵使用性能和使用壽命。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明可以廣泛適用于化工、制酸、制堿、冶煉、稀土、農(nóng)藥、染料、醫(yī)藥、造紙、電鍍、電解、酸洗、無(wú)線電、化成箔、科研機(jī)構(gòu)、國(guó)防工業(yè)等行業(yè)輸送任意濃度的酸性、堿性、油類(lèi)、稀有貴重液體、毒性液體、揮發(fā)性的化學(xué)介質(zhì)。特別是易漏、易燃、易爆、稀有貴重、劇毒性液體的輸送。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明壓力自平衡泵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本發(fā)明壓力自平衡泵中副葉輪外形。
[0013]圖3磁力泵外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中1.底座；2.泵體；3.葉輪；4.副葉輪；5.間隙tl ；6.后蓋；7.負(fù)壓腔Cl ；8葉輪軸中心孔D ;9.外磁轉(zhuǎn)子；10.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子；11聯(lián)接架；12.電機(jī)；13負(fù)壓腔C2 ; 14.葉輪軸；15.內(nèi)磁轉(zhuǎn)子；16.外磁轉(zhuǎn)子；17.負(fù)壓腔C3 ；18.隔離套；19.滑動(dòng)軸承外圈；20.滑動(dòng)軸承內(nèi)圈。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如說(shuō)明書(shū)附圖所示，改進(jìn)后蓋結(jié)構(gòu)形式，并把葉輪背筋形式改為漸開(kāi)線型，使其和葉輪后蓋形成一個(gè)開(kāi)式微型泵，同時(shí)在隔離套內(nèi)形成一定負(fù)壓。本發(fā)明第二步就是把泵軸改為中空型，見(jiàn)圖1中8所示。由于隔離套內(nèi)負(fù)壓的作用，產(chǎn)生吸力，把水從進(jìn)水口吸入隔離套，并從軸承縫隙和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子邊緣流出，形成主動(dòng)流體動(dòng)壓潤(rùn)滑，提高潤(rùn)滑效果，并由于水的流動(dòng)，同時(shí)還增強(qiáng)了磁力傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)部件的冷卻效果。輔助液體流動(dòng)過(guò)程為:泵的進(jìn)水口 A腔一葉輪中心孔8 —隔離套C1、C2、C3腔一副葉輪和間隙tl —泵的出水口 B腔，最后通過(guò)綜合控制各部位的配合尺寸，以及利用相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，使隔離套內(nèi)和隔離套外壓力維持在0-±1個(gè)大氣壓之間，大大減小了泵體因揚(yáng)程的增加對(duì)隔離套壓力的影響，由于隔離套內(nèi)外壓差的大大減小，系統(tǒng)對(duì)隔離套強(qiáng)度的要求也大大減小，因此隔離套可以做得很薄，使內(nèi)外磁塊間隙很小(可以控制在4-7.5mm)，在相同條件下增大了扭矩傳動(dòng)能力。
【權(quán)利要求】
1.壓力自平衡磁力泵，由底座、泵體、葉輪、副葉輪、間隙tl、后蓋、負(fù)壓腔、葉輪軸中心孔D、外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、聯(lián)接架、電機(jī)、負(fù)壓腔C2、葉輪軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子、負(fù)壓腔C3、隔離套、滑動(dòng)軸承外圈、滑動(dòng)軸承內(nèi)圈組成，其特征在于，壓力自平衡磁力泵的葉輪(3)背筋形式改為漸開(kāi)線型，與后蓋(6)形成一個(gè)開(kāi)式微型泵，副葉輪(4)背筋與泵體后蓋(6)有安裝間隙tl，使磁力泵隔離套(18)內(nèi)外維持O壓差或負(fù)壓差狀態(tài)，使其自動(dòng)平衡隔離套內(nèi)外壓力，葉輪軸(14)設(shè)計(jì)為中空型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自平衡磁力泵，其特征在于:葉輪(4)背筋與泵體后蓋(6)的安裝間隙tl為0.5-2毫米。
3.、根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自平衡磁力泵，其特征在于:內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與外磁轉(zhuǎn)子間隙很小控制在4-7.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力自平衡磁力泵，其特征在于:隔離套內(nèi)和隔離套外壓力維持在O-± I個(gè)大氣壓之間。
【文檔編號(hào)】F04D29/22GK103557164SQ201310494020
【公開(kāi)日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】雷東亮, 潘一, 韓威 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)建筑大學(xué)