磁力泵结构

磁力驱动泵,简称磁力泵,是一种通过磁力传动器(磁力联轴器)来实现无

接触力矩传递从而以静密封取代动密封,使磁力泵达到完全无泄漏的离心泵。

磁力泵的结构特点

磁力泵由泵、磁力联轴器和驱动电机三部分组成。泵轴的左端装有叶轮,右

端装有内磁转子, 泵轴由滑动轴承支承。托架联接泵和电机并保证内外磁转子的

位置精度。当电机驱动外磁转子旋转时,磁场通过空气气隙和隔(离)套,带动内

磁转子同步旋转,从而带动叶轮旋转。


一、泵

泵一般选用耐腐蚀、高强度的工程塑料、刚玉陶瓷、不锈钢等作为制作材料,

具有良好的耐腐蚀性能,并可以使被输送的介质免受污染。如CQB 系列磁力泵

的接触被输送液体部分是由抗化学品的氟塑料合金制造。氟塑料合金由可热塑加

工的超高分子量聚全氟乙丙烯和一种以上其他塑料共混组成, 可加人填料。如由

超高分子量聚全氟乙丙烯和聚四氟乙烯组成的塑料合金,前者占重量比为0.1%

一99.9% ,后者占重量比为99.9% 一0.1% ,采用干粉共磨或干粉湿法共磨的共

混方法制造。用热压或冷压烧结等方法加工成各种制品, 克服了聚四氟乙烯冷流

和易变形缺点,可延长使用寿命。

磁力泵的轴承是浸没在输送介质中,并用输送介质润滑和冷却。国内较为常

用的轴承多为石墨和增强塑料。石墨特别是浸渍石墨具有良好的自润滑性、耐热

腐蚀、摩擦系数低、应用范围很广,但石墨较脆,强度也较低,对轴的弯曲和局

部过载很敏感,应特别注意。以钢为基体、多孔性青铜为中间层、塑料为表面层

的三层复合轴承抗压强度高、摩擦系数小、尺寸稳定,消音减震,近年来得到应

用。

二、磁力联轴器

磁力联轴器是实现无接触力矩传递从而达到完全无泄漏的关键部件。一般有

圆盘形和圆筒形两种形式。由于圆盘形联轴器由两个面对面的环形磁体及其中的

隔套组成,两个环形磁体之间存在轴向力,尤其在功率较大时,轴向力很大,克

服它很棘手,一般较少采用。圆筒形联轴器包括外磁转子、内磁转子和隔(离)套

3 个部件,外磁转子与电机相联,并处于大气中,内磁转子与泵轴联成一体,整

个转子被包容在泵壳和隔套内并浸没在输送介质中, 隔套处在内外转子之间并固

定在泵壳体上, 使磁力泵壳和隔离套内部形成连通的、完全密封的腔室。磁钢在

内磁转子的外圆柱面及外磁转子的内圆柱面上沿圆周方向紧密排列,形成“组合

推拉磁路”。

目前,可供磁力泵选用的磁性材料较多,常用的有AlNiCo 、铁氧体及稀上永

磁材料衫钻SmCo5( 简称1:5),Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4( 简称2:17) , Nd-Fe-B 等。其

中稀土永磁材料最优先选用, 最强有力的是铰铁硼Nd-Fe-B ,其最大磁能积高达

28 x 104T ·A/m 以上,内察矫顽力超过1120kA/m ,倍受青睐。但其工作温度不

能超过120℃高温条件下可选用衫钻永磁材料, Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4 的磁能积

约为192 x 103T ·A/m ,其工作温度可高达300℃.

圆筒形联轴器在设计、加工、装配时均应十分注意内外磁转子间的位置,否

则会产生径向力。这种径向力不仅影响力矩传递, 而且对轴承的寿命也有直接影

响,严重时, 会使磁力联轴器无法工作。解决这种径向力的关键是保证内外磁转

子应有必要的同轴度。另外在磁力泵装配和拆卸时, 应有专用的工装和工具, 以

保护人员和零件免遭磕破撞伤。

在磁力泵工作时,隔套处在一个交变的磁场中,会感应出涡流。这种涡流,

一方面消耗了轴功率, 降低了传动效率。另一方面又转变为热量, 传递给介质并

提高循环介质的温度。所以隔套的设计必须注意材料的选择和几何形状尺寸, 尤

其对输送易汽化的液体。在泵的参数及要求给出后, 隔套损失功率p 的主要因素

可以近似表达为P∝d2/p ·σ,式中d 为隔套直径, p 为材料的电阻率,。为材料

的许用拉应力。可见,减少涡流损失的主要途径是选用高电阻率、高强度的材料,

并尽可能减少隔套直径。

通常满足制造密封套的材料分两大类:金属材料和非金属材料。金属材料有较

高的机械强度,壁厚可控制在最薄,以减小内外磁转子的间隙,增大传动效率,

同时降低隔套内部产生的电涡流损失。国内一般采用1Cr18Ni9Ti 和钦合金。非

金属材料有较好的耐腐蚀性, 不会产生电涡流损失, 能提高传动效率, 但往往受

到输送介质的压力和温度的制约而限制了应用范围,国内常用的是聚四氟乙烯。

三、电机

磁力泵选用的电机一般为常用电机,特殊要求按规定选配。