磁力泵的工作原理原理及結構特點
發(fā)布時間:2011-3-1 9:52:24 | 閱讀次數(shù):1055次
工作原理
磁力泵是利用磁性聯(lián)軸器的工作原理無接觸地傳遞扭矩的一種新泵
型,當電動機帶動外磁轉子旋轉時,通過磁場的作用帶動內(nèi)磁轉子
與葉輪同步旋轉,從而達到抽送液體之目的,由于液體被封閉在靜
止的隔離套內(nèi),所以它是一種全密封、無泄漏的泵型。
磁力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部分組成。關鍵部件磁力傳動
器由外磁轉子、內(nèi)磁轉子及不導磁的隔離套組成。當電動機帶動外
磁轉子旋轉時,磁場能穿透空氣隙和非磁性物質,帶動與葉輪相連
的內(nèi)磁轉子作同步旋轉,實現(xiàn)動力的無接觸傳遞,將動密封轉化為
靜密封。由于泵軸、內(nèi)磁轉子被泵體、隔離套完全封閉,從而徹底
解決了“跑、冒、滴、漏”問題,消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、
有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患,有力地保證了職工
的身心健康和安全生產(chǎn)。
將n對磁體(n為偶數(shù))按規(guī)律排列組裝在磁力傳動器的內(nèi)、外磁轉
子上,使磁體部分相互組成完整藕合的磁力系統(tǒng)。當內(nèi)、外兩磁極
處于異極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=0,此時磁系統(tǒng)的磁能最
低;當磁極轉動到同極相對,即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n,此
時磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后,由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥,
磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運動,帶動磁
轉子旋轉。
結構特點
1.永磁體
由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45-400℃),矯頑
力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時也不會發(fā)生
退磁現(xiàn)象,是一種很好的磁場源。
2.隔離套
在采用金屬隔離套時,隔離套處于一個正弦交變的磁場中,在垂直
于磁力線方向的截面上感應出渦電流并轉化成熱量。渦流的表達式
為: 。其中Pe-渦流;K?D常數(shù);n?D泵的額定轉速;T-磁傳動力
矩;F-隔套內(nèi)的壓力;D-隔套內(nèi)徑; 一材料的電阻率; ?D材料
的抗拉強度。當泵設計好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能
從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強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。
3.冷卻潤滑液流量的控制
泵運轉時,必須用少量的液體對內(nèi)磁轉子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域
和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設計流
量的2%-3%,內(nèi)磁轉子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱
量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時,將導致介質溫度高
于永磁體的工作溫度,使內(nèi)磁轉子逐步失去磁性,使磁力傳動器失
效。當介質為水或水基液時,可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在3-5℃;當
介質為烴或油時,可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在5-8℃。
4.滑動軸承
磁力泵滑動軸承的材料有浸漬石墨、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
泵的滑動軸承多采用工程陶瓷制作。上海正奧泵業(yè)制造有限公司
由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小,所以軸承間隙不得過小,以免發(fā)生抱軸事故。
由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑,所以應根據(jù)不同
的介質及使用工況,選用不同的材質制作軸承。
5.保護措施
當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或轉子卡死時,磁力傳
動器的主、從動部件會自動滑脫,保護機泵。此時磁力傳動器上的
永磁體在主動轉子交變磁場的作用下,將產(chǎn)生渦損、磁損,造成永
磁體溫度升高,磁力傳動器滑脫失效。