[發明專利]直線式導電液體無接觸電磁驅動裝置

無效

• 申請號: 201210480161.6
• 申請日: 2012-11-22
• 公開（公告）號: CN102969865A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 夏東
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02K44/02
• 分類號: H02K44/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

技術領域

本發明涉及一種導電液體的無接觸驅動裝置，特別涉及導電液體的直線式無接觸電磁驅動裝置。

背景技術

液體泵在國民經濟中占據十分重要的地位，凡是有液體輸送的地方都要用到液體泵，從上天的飛機、火箭、到入地的鉆井、采礦，從陸地的火車、坦克、到海上的艦船、潛艇，不論是工業還是農業，不論是尖端科技還是人們的日常生活等等，到處都需要液體泵。盡管常規結構的液體泵得到了廣泛地應用，但是它們仍然存在著兩個難以解決的關鍵問題：一是液體泵內的輸送液體密封的問題；二是輸送液體會通過氣蝕和腐蝕來破壞葉輪的問題，特別是對于高速或高壓液體泵來講這些問題更加突出。

為了解決液體泵的液體泄漏問題，目前人們推薦使用一種磁力傳動泵，它被簡稱為磁力泵。磁力泵是應用現代磁力學的理論，利用永磁體的磁力實現扭矩無直接接觸傳遞的新型液體泵。由于所輸送的介質被密封在靜止的隔離套內，從而達到了泵輸送介質無泄漏的目的，解決了液體泵的液體泄漏問題。目前磁力泵已經廣泛應用于化工、肥料、制藥、石油、電鍍、食品、電影、照相洗印等行業,承擔液態酸、堿液、油類、稀有貴重液、毒液、揮發液體的輸送，特別適用于易燃、易爆、易腐蝕性液體的輸送。

磁力泵主要由泵頭、磁力驅動裝置和其它零部件共三部分組成。泵頭部分主要由葉輪、泵體(壓水塞)、軸承、軸套、泵蓋、泵軸等零件組成；磁力驅動裝置部分主要由內磁轉子、外磁轉子、隔離套等部件組成；其它零部件主要包括托架、底座、電機、中閥軸承體和聯軸器等。當電動機帶動外磁轉子旋轉時，由于內磁轉子和外磁轉子上的永磁體的相互吸斥作用，外磁轉子上的永磁體的磁場能穿越空氣間隙和非磁性物質(隔離套)，帶動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉，從而葉輪也就和內磁轉子一起旋轉將機械能直接傳遞給輸送的液體，達到輸送液體的目的。通過這一傳動方式，實現了動力的無接觸傳遞，并將泵軸的動密封轉化為靜密封。

與使用機械密封或填料密封的液體泵相比較，磁力泵具有以下優點:

1.泵軸由動密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質泄漏;

2.無需獨立潤滑和冷卻水，降低了能耗;

3.由聯軸器傳動變成同步拖動，不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少電動機振動對泵的影響和泵發生氣蝕振動時對電動機的影響;

4.過載時，內、外磁轉子相對滑脫，對電動饑、泵有保護作用。

盡管磁力泵具有很多優點，但是它仍存在一個與液體相接觸的運動部件-葉輪。當電動機通過磁力驅動裝置驅動葉輪運動時，葉輪使液體的壓力改變，從而產生液體的運動。由于該運動部件作用于液體時，會對液體產生影響，例如：血泵的葉輪會造成溶血，而且液體也會通過氣蝕和腐蝕來破壞葉輪。

此外，磁力泵是由外磁轉子通過磁場的作用帶動內磁轉子和葉輪的，在外磁轉子帶動內磁轉子轉動過程中，內磁轉子和葉輪所受的磁力矩不是恒定不變的，而是在一個固定力矩上下波動的。假設磁力泵的葉輪承載一個恒定負載，則波動的磁力矩就會造成內磁轉子和葉輪轉速的波動。在泵發生氣蝕振動時，內磁轉子和葉輪的轉速波動還有可能會更大。一旦內磁轉子和葉輪的轉速波動達到某一數值，將會導致內磁轉子和葉輪與外磁轉子失步，這時外磁轉子和內磁轉子將不能有效地傳遞轉矩，磁力泵將不能工作。

發明內容

本發明的目的是解決當輸送液體為導電液體時，現有液體泵所輸送液體的密封問題；液體泵和磁力泵的葉輪與液體直接接觸產生不良相互作用的問題；以及磁力泵在工作過程中內磁轉子和葉輪與外磁轉子失步的問題，提出一種直線式導電液體無接觸電磁驅動裝置。

本發明通過布置在柱型缸體外的多相電磁線圈在該缸體內產生的直線運動磁場與導電液體的相對運動，在導電液體中產生感應電流和電磁力來實現導電液體沿某個特定方向的無接觸驅動。

本發明的直線式導電液體無接觸電磁驅動裝置由缸體、吸入閥門和排出閥門、液體管道連接管、多相電磁驅動線圈、多相交流電源、多相開關和多相保護裝置等組成。