[发明专利]一种磁力驱动装置

说明书

本专利申请为中国专利申请200410078282.3的分案申请。中国专利申请200410078282.3的申请日为2004年9月23日，发明名称为“一种磁力驱动装置”。

技术领域

本发明涉及一种磁力驱动装置，进一步地说，是涉及一种具有良好冷却系统的磁力驱动头。

提出了一种大功率、高转速的磁力驱动头的结构，此磁力驱动头可用于超重机(或称旋转填充床，也可称为超重力装置)、泵、釜等传动装置中。

背景技术

磁力驱动是为了解决传统的传动装置固有的动密封问题而提出的一种传动装置，它将动密封点转换成静密封点，从而解决了中、高压场合、有毒场合和腐蚀性场合的动密封问题，提高了生产过程的安全性。以往的磁力驱动装置多数是泵用磁力驱动，其结构有圆筒式和转盘式两种。磁力传动过程中产生的磁涡流热的移除采用两种方法，一是通过从泵的高压端(泵的出口端)引出一股压力较高的被输送流体通过内磁钢与隔离套之间的缝隙再返回到泵的低压端(泵的入口端)来冷却磁钢，例如中国专利ZL92218798.3、ZL03201888.6，这样对于被输送的流体为普通流体是有效的，但对于被输送的流体为易燃易爆、有腐蚀性的流体或温度较高的流体时，这种移除磁涡流热的方法具有不安全性，对内磁钢、隔离套、轴、轴承或轴套等都有腐蚀性，对这些部件的材质性能提出更高的要求，因此这种移除磁涡流热的方法有明显的不足之处；另一方法是在外磁套和隔离套间或隔离套和内磁套间通冷却介质进行冷却的方法，例如中国专利90207222.6，在外磁套和其外面的保护套筒底部开孔，利用空气对流来冷却，但这种风冷的效率较低；中国专利93104549在隔离套和内磁套间通入冷却介质，这种方法虽然在某些场合是一种有效的方法，但对于高转速或大功率磁力驱动过程不适用。这是因为为了保障高的磁传动效率，外磁套与隔离套之间或隔离套与内磁套之间的间隙非常小。如果在这个间隙间通有冷却介质则会形成旋转的无轴向流动的液环。这一液环在通常情况下被磁涡流热不断地加热，热通过热传导的方式向冷却介质传递。对于高转速或大功率磁力驱动过程，其产生高转速或大功率时磁涡流热很大，当热传导速率小于磁涡流热的产生速率时，温度不断地升高造成内外磁钢退磁。要使此旋转液环沿轴向具有流动性，从而将磁涡流热带出，外磁套与隔离套之间或隔离套与内磁套之间的距离必须加大，但这一距离加大就意味着磁力驱动的传动效率明显降低，这样为了冷却而降低传动效率显然是不合理的。所以这种冷却方法并不适合需要高转速或大功率传动的场合。而且对于在内磁套和隔离套间通冷却介质的情况，还需要加装特殊的密封措施，以防冷却介质进入被传动的设备中。

目前对于釜和超重机用磁力驱动的磁涡流热的移除也沿用上述两种方法。

发明内容

本发明提供一种结构简单，磁涡流热移除迅速的磁力驱动装置，克服了现有技术上冷却不利的缺陷。该磁力驱动装置功率大、转速高、应用范围广。

本发明的磁力驱动装置主要包括主动轴、主动磁钢、隔离套、被动磁钢、被动轴以及轴承组成。其中主动磁钢镶嵌在与主动轴相连接的主动磁钢保护套上，被动磁钢镶嵌在与被动轴相连接的被动磁钢保护套上。被动轴由轴承支撑在固定在设备壳体上的轴承座上。在主动磁钢与被动磁钢之间设有隔离套，所述隔离套上设有磁涡流热移除系统。该系统包括有设置在隔离套内部的冷却介质通道及设置在隔离套上的冷却介质进出口。由此，冷却介质可以通过冷却介质进出口在隔离套内流动来冷却隔离套从而带走磁涡流热。当磁涡流热增大时，可提高冷却介质在隔离套内的流速来转移增加的热量，无需改变隔离套与主动磁钢保护套或被动磁钢保护套间的距离，对传动装置的磁效率无负面影响。而且由于冷却介质密封在隔离套内，也不存在污染、腐蚀设备的危险，因此也不需要额外的密封措施。

本发明的磁力驱动装置同现有的磁力驱动装置一样，可分为筒式和转盘式。当磁力传动装置为筒式结构时，其隔离套呈底端封闭的筒状结构。隔离套上的磁涡流热移除系统优选这样构成：隔离套外壁上沿轴向开有双螺旋槽。隔离套外还套有与隔离套形状相同的封套，封套的底端与隔离套的底端留有间隙。隔离套上双螺旋槽一端的槽口分别与冷却介质进出口相通，另一端的槽口分别和隔离套与封套底端间的间隙相通。由此封套与隔离套外壁上的双螺旋槽形成了冷却介质通道，构成了一个磁涡流热移除系统。

为了保障冷却效果，上述磁力驱动装置中隔离套的外壁与封套的内壁优选为过盈配合。