[實用新型]磁力驅動單吸多級離心泵

無效

• 申請號: 201020585456.6
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN201982307U
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 趙克中;才越;湯楚猷
• 申請（專利權）人: 趙克中;才越;湯楚猷
• 主分類號: F04D1/06
• 分類號: F04D1/06;F04D29/02;F04D29/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種多級磁力傳動泵，尤其是一種磁力驅動單吸多級離心泵。

背景技術

長期以來國內廣泛應用的磁力泵一般在22KW以下，22KW以上尤其是90KW以上的大功率磁力泵的應用是很少。其中最主要的原因是大多數研究機構不能解決大磁間隙下的磁路設計和大功率泵在運行中軸承的耐磨、耐沖擊以及隔離套的設計和選材問題。

從目前的查新檢索情況看，涉及大功率磁力泵的研究和專利報道只有甘肅省科學院可達到200KW，而蘭州三維科技應用研究院等所研究的大功率磁力泵均未超過90KW，而且均未涉及到多級泵。

因此，從國內的工業應用需求看，一方面國內環保要求已提到很高，另一方面國內電廠用的低加疏水泵、化工用的易汽化介質輸送泵以及冶金行業用的大型離心泵均對泄漏提出很高的要求。所以磁力泵的工業應用前景很好，而研制大功率磁力泵，尤其是185KW以上磁力泵更是迫在眉睫。

發明內容

本實用新型提供一種比現有技術制備磁力泵具有更高功率(185KW)的、更高可靠性的，且更耐高溫(300℃)、耐高壓(20MPa)的磁力驅動單吸多級離心泵，該離心泵主要由泵體部分和磁傳動裝置組成，其中泵體部分主要包括葉輪、導葉、中殼、泵殼、進出口、軸系，磁傳動裝置主要由內磁轉子、外磁轉子和隔離套組成，并且該磁力驅動單吸多級離心泵采用了由動環、小靜環、大靜環及平衡盤組成的機械式自平衡平衡盤機構。

該種磁力泵首先解決了磁力泵設計的瓶頸——大磁間隙的磁路設計。

常規的磁路設計主要是依據磁場分布、聚集、離散等理論分析，永磁材料構成的磁路設計雖然有較多的文獻報導，但確有一定的局限性，特別是稀土永磁材料的應用，為大磁間隙磁路的設計創造了條件。仍然采用常規的方法進行磁路設計其計算結果誤差較大。因此對原有的設計公式或公式中相關的參數進行適當的修正是必要的。

經試驗驗證和研究分析表明，對磁路設計公式進行修正的方法基本上可分為兩種，一是對公式的設計計算結果用隱函數系數進行修正，即系數修正法。另一種是對設計公式中的相關參數進行修正處理，即參數修正法。在磁路設計中，經過分析與對比采用第二種方法較為簡便，采用這種方法，對設計公式中的部分參數做了修正處理后，設計了多種磁路，這些磁路通過多次實驗研究和分析以及實用中的考核表明，采用參數修正法對大磁間隙磁路的設計是較為適用的。

理想狀態的磁路設計是盡量用較少的永磁材料來獲得較高的磁場強度，也就是說在永磁材料性能參數?確定后，進行合理的最佳的磁路設計，能夠得到較大的磁場力即磁傳遞力或力矩。

其次，本磁力泵還解決了磁力泵一直以來使用可靠性不高的問題。

目前，一般磁力泵均用SiC陶瓷材料作為泵的軸承材料，出現的問題是SiC陶瓷材料不能適應溫差變化大、振動強度大、有沖擊等環境，然而大功率的磁力泵往往會出現振動大、沖擊條件多的情況，于是，我們便采用了一種新的硬質合金材料——鎢鈷鎂，該材料經過等靜壓造型、高溫燒結、精加工等工序制成磁力泵軸承材料，其特點是耐磨、耐溫差變化、耐沖擊，硬度可達70HRC以上，從而將磁力泵的使用壽命提高到5年。

另外，本磁力泵還采用了鈦合金(Tc4)隔離套，一方面解決了由于磁間隙增大而造成的功率損失問題，另一方面解決了磁力泵耐20MPa高壓的困難。

隔離套材質選用主要考慮渦流熱的大小和承受壓力的能力兩個因素。若用非金屬材料，不存在電渦流產生的功率損失，但為了保證隔離套的強度，厚度一般設計得比較厚，相當于要增加磁間隙，由于受強度特別是脆性的限制，壁厚較大，經設計2.5Mpa壓力的陶瓷隔離套最小的壁厚為4mm，若傳遞同樣的功率，內外磁轉子的場強就必須加大很多，所以不能應用到大功率磁力泵上；若用金屬材料，各種金屬材料用作隔離套會產生不同的電渦流，通過大量的實驗和研究，鈦合金材料在這方面有明顯的優勢，這樣就可以保證得到很大的磁轉矩，而且可以承受較大的壓力，保證泵在高壓力條件下運轉正常。因此，我們在大功率磁力泵的設計中用了鈦合金作為隔離套。

附圖說明

圖1是本實用新型的離心泵的結構剖面圖；

圖2是機械式自平衡平衡盤機構的示意圖；

圖3是磁力傳動器的結構示意圖；

圖4(a)、圖4(b)是滯后角(轉角差)φ的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。

附圖中各符號說明：1、磁傳動部件；2、泵殼；3、進口；4、中殼；5、導葉；6、出口；7、葉輪；8、軸系；9、內磁轉子；10、隔離套；11、外磁轉子。