本發(fā)明涉及泵領(lǐng)域，尤其涉及一種減小金屬雜質(zhì)磨損的屏蔽泵及其吸磁方法。

背景技術(shù)：

1、屏蔽泵是電機(jī)轉(zhuǎn)子和泵的葉輪固定在同一根軸、并用屏蔽套將這一組轉(zhuǎn)子屏蔽住、電機(jī)與泵一體化的靜密封結(jié)構(gòu)泵。屏蔽泵在長時間運(yùn)行過程中，其內(nèi)部會出現(xiàn)由于旋轉(zhuǎn)部件運(yùn)轉(zhuǎn)摩擦所形成的金屬雜質(zhì)，金屬雜質(zhì)通過屏蔽泵內(nèi)部的冷卻循環(huán)通道(主要用于使泵腔中的部分液體流入電機(jī)內(nèi)部，用于對電機(jī)內(nèi)部的零部件進(jìn)行冷卻降溫)流經(jīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子組件和電機(jī)定子組件間的電機(jī)間隙，磨損電機(jī)間隙，致使電機(jī)間隙增大、定子勵磁損耗增大，進(jìn)而降低屏蔽泵運(yùn)行性能，更有可能導(dǎo)致運(yùn)行故障，電機(jī)損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題而提供一種減小金屬雜質(zhì)磨損的屏蔽泵及其吸磁方法，在泵體上增設(shè)磁件，通過磁件吸附預(yù)進(jìn)行冷卻循環(huán)通道的流體重的金屬雜質(zhì)，從而達(dá)到減小金屬雜質(zhì)進(jìn)入冷卻循環(huán)通道后對電機(jī)產(chǎn)生磨損的目的，進(jìn)而有利于減少定子勵磁損耗，減少電機(jī)損壞幾率，確保屏蔽泵運(yùn)行性能。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的主要是通過以下技術(shù)方案解決的：一種減小金屬雜質(zhì)磨損的屏蔽泵，包括泵殼、與所述泵殼水密封連接的泵體，設(shè)置在所述泵殼和泵體圍合形成的泵腔中的葉輪，驅(qū)動所述葉輪轉(zhuǎn)動的電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)上的定子組件集成在所述泵體中，所述電機(jī)上的轉(zhuǎn)子軸組件與所述泵體之間設(shè)有冷卻循環(huán)通道，所述泵體朝向葉輪的內(nèi)端面與所述葉輪的對應(yīng)端面間隙配合，所述泵體的內(nèi)端面設(shè)置磁件，所述磁件與所述葉輪的對應(yīng)部位間隙配合，用于吸住金屬雜質(zhì)達(dá)到減小金屬雜質(zhì)進(jìn)入冷卻循環(huán)通道對電機(jī)產(chǎn)生磨損的目的。在本技術(shù)方案中，通過在泵體上增設(shè)磁件的方式，通過磁件的吸力吸附預(yù)進(jìn)行冷卻循環(huán)通道的流體重的金屬雜質(zhì)，從而達(dá)到減小金屬雜質(zhì)進(jìn)入冷卻循環(huán)通道后對電機(jī)產(chǎn)生磨損的目的，進(jìn)而有利于減少定子勵磁損耗，減少電機(jī)損壞幾率，確保屏蔽泵運(yùn)行性能。

3、進(jìn)一步來說，由于流體進(jìn)入冷卻循環(huán)通道的量相對于屏蔽泵泵送流體的量來說，是非常少的，同理，流體進(jìn)入冷卻循環(huán)通道的流速也是相對非常慢的，預(yù)進(jìn)入冷卻循環(huán)通道的流體中的金屬雜質(zhì)則容易被吸附在磁鐵上，同時，吸附在磁件上的金屬雜質(zhì)又容易被泵腔內(nèi)的高速、大流量的渦流帶走，隨著渦流流動從屏蔽泵內(nèi)排出，從而確保磁體能夠始終有限吸附金屬雜質(zhì)，確保減少金屬雜質(zhì)磨損電機(jī)。

4、作為對上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善和補(bǔ)充，本發(fā)明采用如下技術(shù)措施：所述磁件為磁環(huán)或若干個磁塊，若干個所述磁塊以所述轉(zhuǎn)子軸組件的軸線為對稱中心呈環(huán)形布置，若干個所述磁塊布置而成環(huán)形的參數(shù)與所述磁環(huán)的環(huán)形參數(shù)適配。所述磁件采用永磁磁環(huán)為優(yōu)選方案。當(dāng)采用若干個磁塊排布呈環(huán)形時，若干個磁塊達(dá)到了磁環(huán)的效果，若干個磁塊可以緊密排布，也可以間隔排布，卻對磁塊的形狀不做限制，只要若干個磁塊排布的內(nèi)壁和外部分別位于一個內(nèi)接圓上和一個外接圓上即可。

5、作為優(yōu)先，所述葉輪的后蓋板與所述冷卻循環(huán)通道的內(nèi)端口間隙配合，并覆蓋所述冷卻循環(huán)通道的內(nèi)端口，所述冷卻循環(huán)通道的內(nèi)端口位于所述泵體的內(nèi)端面上。用于確保泵腔內(nèi)的流體能夠順利流入冷卻循環(huán)通道。

6、作為優(yōu)先，所述磁件的有效吸附面積s為：

7、式中，f吸為所述磁件的吸引力，其單位為n；b為所述磁件的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其單位為n/(a.m)；所述磁件的有效吸附面積s的單位為m2；μ0為真空中所述磁件的磁導(dǎo)率，其單位為n/a2。用于確保預(yù)流入冷卻循環(huán)通道的流體中的金屬雜質(zhì)能夠被磁件有效吸住。

8、作為優(yōu)先，所述磁件的最小吸力為f吸min，金屬雜質(zhì)的動力f為：

9、式中，f的單位為n；v為速度，其單位為m/s；m為金屬雜質(zhì)的質(zhì)量，其單位為kg；

10、mmax為最大金屬雜質(zhì)的質(zhì)量，fmax為金屬雜質(zhì)在所述泵殼(1)內(nèi)得到的最大動力，則，f吸min＞fmax。為了確保磁件能夠有效可靠吸住金屬雜質(zhì)。

11、作為優(yōu)先，所述磁件的外徑為r1，所述磁件的內(nèi)徑為r2，1.22r≤r1＜d，1.02r≤r2＜0.8d，且外徑r1和內(nèi)徑r2滿足其中，r為所述葉輪的外徑，d為所述泵殼的內(nèi)徑。用于確保泵腔內(nèi)的流體能夠順利流入冷卻循環(huán)通道。

12、作為優(yōu)先，所述磁件的厚度為b，所述葉輪的后蓋板到所述泵體的內(nèi)端面的間隙距離為l，0.5l<b≤l。用于確保泵腔內(nèi)的流體能夠順利流入冷卻循環(huán)通道。

13、本發(fā)明涉及的另一技術(shù)主題的技術(shù)方案：一種用于減小金屬雜質(zhì)磨損屏蔽泵的方法，其特征在于步驟為：

14、在屏蔽泵的泵體上增設(shè)磁件；

15、確定所述磁件固定在泵體上的位置；

16、確定所述磁件的參數(shù)；

17、所述屏蔽泵為前述的減小金屬雜質(zhì)磨損的屏蔽泵。

18、作為優(yōu)先，確定所述磁件的參數(shù)的步驟包括：

19、確定所述磁件的有效吸附面積s為：

20、式中，f吸為所述磁件的吸引力，其單位為n；b為所述磁件的磁感應(yīng)強(qiáng)度，其單位為n/(a·m)；所述磁件的有效吸附面積s的單位為m2；μ0為真空中所述磁件的磁導(dǎo)率，其單位為n/a2；

21、確定所述磁件的最小吸力為f吸min，金屬雜質(zhì)的動力f為：

22、式中，f的單位為n；v為速度，其單位為m/s；m為金屬雜質(zhì)的質(zhì)量，其單位為kg；

23、mmax為最大金屬雜質(zhì)的質(zhì)量，fmax為金屬雜質(zhì)在所述泵殼(1)內(nèi)得到的最大動力，則，f吸min＞fmax。

24、作為優(yōu)先，確定所述磁件的參數(shù)的步驟還包括：

25、確定所述磁件的外徑r1和內(nèi)徑r2，1.22r≤r1＜d，1.02r≤r2＜0.8d，且外徑r1和內(nèi)徑r2滿足其中，r為所述葉輪的外徑，d為所述泵殼的內(nèi)徑；

26、確定所述磁件的厚度為b，所述葉輪的后蓋板到所述泵體的內(nèi)端面的間隙距離為l，0.5l<b≤l。

27、確定所述磁件(7)自清除頻率：

28、所述磁件(7)吸附的最大金屬雜質(zhì)質(zhì)量為m，其單位為kg：

29、

30、式中：c為所述泵殼(1)內(nèi)所含金屬雜質(zhì)的濃度，q為所述泵殼(1)內(nèi)流體過流量，t0為環(huán)形永磁墊片吸附金屬雜質(zhì)的初始時間，其單位為s；t為所述磁件(7)達(dá)到金屬雜質(zhì)最大吸附量的時間，其單位為s；c(t)為金屬雜質(zhì)濃度隨時間的變化量，其單位為kg/m3；q(t)為所述泵殼(1)內(nèi)流量隨時間的變化量，其單位為m3/s；

31、通過式(一)確定所述磁件(7)從起始直到吸附達(dá)到最大吸附量的間隔時間為t：t＝(t-t0)，通過時間間隔確定自清除頻率。

32、本發(fā)明具有的有益效果：1、在泵體上增設(shè)磁件，通過磁件吸附預(yù)進(jìn)行冷卻循環(huán)通道的流體中的金屬雜質(zhì)，從而達(dá)到減小金屬雜質(zhì)進(jìn)入冷卻循環(huán)通道后對電機(jī)產(chǎn)生磨損的目的，進(jìn)而有利于減少定子勵磁損耗，減少電機(jī)損壞幾率，確保屏蔽泵運(yùn)行性能。2、通過確定磁件的有效吸附面積和吸力，確保磁件能夠有效可靠吸住金屬雜質(zhì)。3、通過確定磁件的厚度、內(nèi)徑、外徑及與葉輪后蓋板直接的間距，確保能夠有效可靠吸住金屬雜質(zhì)的同時，能夠確保泵腔內(nèi)的流體能夠順利流入冷卻循環(huán)通道。