[发明专利]一种基于轴向双电机驱动的一体式磁力泵

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁力泵，特别是一种基于轴向双电机驱动的一体式磁力泵。

背景技术

作为一种无泄漏泵，磁力泵被广泛地应用于医药、化工、石化等领域内进行非水介质的泵送。

现有磁力泵往往由电动机、磁力传动器和泵三部分组成，其中，磁力传动器由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成；内磁转子与泵转子相连，位于隔离套和泵体构成的密闭空间内；外磁转子与电机转子相连，位于隔离套外。采用磁力传动机构的磁力泵通过隔离套将普通水泵的动密封改为静密封，防止渗漏，完全隔离了泵体内外，广泛应用于有毒、有腐蚀等苛刻领域的流体泵送。不过，这种磁力泵体积和重量较大、结构复杂、成本高，且磁力传动机构的维护和保养麻烦。随着社会的发展和各个领域的技术升级，人们对磁力泵的要求也越来越高，现有的重量大、体积大的磁力泵已经很难满足人们的需求。

为了克服这些缺点，可以将磁力传动机构的主动永磁转子用电磁定子取代，从动永磁转子直接作为电机转子，实现机泵一体化，从而彻底改变原有磁力泵的设计思路。因而，基于这一原理，有很多相关文献相继被公开。如文献：CN104153999A公开了一种机泵一体式微型高速磁力泵，通过在叶轮的后盖板外圆周表面安装永磁体，使永磁体与定子绕组组成径向的电机，从而实现机泵一体化，以减小磁力泵的体积与重量；文献CN104179693A公开了一种磁力泵，通过将叶轮上设有中心轴，在中心轴的两侧安装“筒型”的永磁转子，利用永磁转子与定子之间的转动带动叶轮。但是，这两个文献所采用的永磁转子的形式均为“筒型”，其结构较大，使得整个磁力泵的尺寸受到永磁转子的制约，从而在减小体积和重量方面还存在着很大的改进空间。并且，文献CN104179693A所公开的磁力泵，由于采用“筒型”的永磁转子，导致用于安装该永磁转子的中心轴的轴向尺寸较大，从而使整个磁力泵的轴向尺寸较大。

发明内容

本发明的目的是，为了克服现有技术的上述不足，提供一种在同等输出功率下体积更小、重量更轻、整体结构更加紧凑的基于轴向双电机驱动的一体式磁力泵。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于轴向双电机驱动的一体式磁力泵，包括泵体、叶轮、泵轴、永磁转子和电磁定子；所述泵体包括泵体前壳、泵体中壳和泵体后壳；泵体中壳将泵体内侧分隔成前、后两个腔室；叶轮安装在前腔室内，永磁转子安装在后腔室内；叶轮与永磁转子通过泵轴连接在一起；所述电磁定子包括左定子和右定子；左定子和右定子相对安装在后腔室的左右两侧；左定子和右定子沿泵轴周向布置；永磁转子安装在左定子与右定子之间；左定子与右定子分别被隔板和隔套密封，并与永磁转子隔离。

进一步地，所述左定子镶嵌在泵体中壳上；右定子镶嵌在泵体后壳上。

进一步地，所述隔板固定在泵体中壳后腔室侧内凹壁上，将左定子与后腔室内流体隔离；隔套与泵体中壳和泵体后壳一起固定至泵体前壳上，将右定子与后腔室内流体隔离。

进一步地，所述永磁转子上沿周向嵌有与左定子和右定子相配合的永磁铁。

进一步地，所述泵体前壳上开设有流体进口和流体出口。

进一步地，所述左定子和右定子具有相同的结构，均包括定子磁轭和励磁线圈；定子磁轭由硅钢薄片叠压而成；定子磁轭的叠压方式为相对泵轴径向叠压；励磁线圈绕于定子磁轭的轭部。

进一步地，所述泵轴通过轴承安装于泵体中壳的轴孔中。

进一步地，所述永磁铁为环形永磁铁。

本发明的原理为：左定子与右定子组成电磁定子，永磁转子上镶嵌有环形永磁铁，使得电磁定子与电磁定子中间的永磁转子构成轴向电机。轴向电机通过周向旋转磁场而给永磁转子一个周向的作用力，使得泵轴旋转；泵轴旋转时会带动安装在其上面的叶轮旋转，进而使得磁力泵开始工作。本发明采用的这种方式，将永磁转子与电磁定子组成轴向电机；轴向电机对泵轴的轴向长度要求较低，因而与文献CN104179693A中所述的“筒型”径向电机相比，不需要较长的泵轴来支撑，从而减少了泵轴的轴向长度，进而减小了整个磁力泵的尺寸；并且，本发明是将永磁转子与左定子、右定子组成两个轴向电机，从而增大了输出功率，能够保证在同样的输出功率下，磁力泵的体积更小、重量更轻。

另外，隔板与泵体中壳、隔套与泵体后壳隔离电磁定子，使液体不进入电机电子绕组，将机械密封（动密封）变成密封圈静止密封。

本发明与现有技术相比具有如下特点：

1、本发明将环形永磁铁沿周向嵌于转子上，与电磁定子构成轴向电机，减少了轴向长度，减少了磁力泵体积和重量，实现了机泵一体化；