[发明专利]一种固液两相流泵

说明书

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种固液两相流泵。为了解决在常规固液两相流泵中，主轴通过联轴器在电机的驱动下带动叶轮进行高速旋转时，存在传动效率低以及主轴与泵体之间发生泄漏的问题，本发明公开了一种固液两相流泵。该固液两相流泵，包括前护套、后护套、主轴、叶轮以及线圈组件；其中，所述叶轮的后盖板上设有磁性背叶片，所述线圈组件包括驱动线圈，并且驱动线圈中通有直流电。此时，通有直流电的驱动线圈在磁性背叶片产生的磁场中产生安培力，并根据反作用力的原理驱动磁性背叶片带动叶轮转动。这样省去了常规固液两相流泵中通过电机驱动叶轮时所需要的传动轴，避免了动力传递过程的能量损失以及沿传动轴泄露的问题。

技术领域

本发明属于流体机械领域，具体涉及一种固液两相流泵。

背景技术

固液两相流泵属于离心泵中的一种，依靠叶轮旋转时产生的离心力来输送液体的泵。目前，常规的固液两相流泵是由电机通过联轴器驱动主轴，主轴穿过泵壳与叶轮连接，并带动叶轮旋转产生离心力。同时，为了保证固液两相流泵的密封性，避免泵壳内部流体介质沿主轴发生外泄，通常在泵壳与主轴的连接位置设有密封圈、减漏环以及填料函等密封组件。

在固液两相流泵的工作过程中，主轴是通过联轴器在电机的驱动下带动叶轮进行高速旋转。这样，电机输出的扭矩在经过联轴器和主轴的二级传递后会有所损失，主轴的传动效率有所降低。此外，主轴需要具有一定的长度来实现联轴器和叶轮之间的连接，然而较长尺寸的主轴在高速高扭矩的旋转过程中，极易受到剪应力的作用而发生结构上的金属疲劳，进而影响主轴的使用寿命和固液两相流泵的工作稳定性。另外，由于主轴的高速旋转，对密封组件，尤其是对填料函内部的填料存在着高速转动磨损，导致填料的使用寿命降低，需要经常进行填料的更换，如果密封组件的更换不及时，则会出现泵壳内部介质沿主轴方向的外泄，导致固液两相流泵的工作效率下降。

发明内容

为了解决在常规固液两相流泵中，主轴通过联轴器在电机的驱动下带动叶轮进行高速旋转时，存在传动效率低以及主轴与泵体之间发生泄露的问题，本发明提出了一种固液两相流泵。该固液两相流泵，包括前护套、后护套、主轴、叶轮以及线圈组件；所述前护套与所述后护套连接并形成腔体；所述后护套设有主轴孔和线圈槽，其中所述主轴孔为盲孔结构并且孔口指向所述腔体，所述线圈槽位于所述后护套中背离所述腔体的一侧；所述主轴的一端位于所述主轴孔内部，另一端伸出与所述叶轮连接；所述线圈组件包括驱动线圈和线圈盖板，所述驱动线圈中通有直流电，所述线圈盖板与所述后护套连接，并且与所述线圈槽组成密闭空间，用于安装所述驱动线圈；所述叶轮位于所述腔体内部，并且所述叶轮的后盖板上设有磁性背叶片。

优选的，所述后护套上设有多个加强筋，并且所述加强筋沿所述后护套的圆周方向均布，将所述后护套中的线圈槽分割为多个相同的扇形结构。

优选的，所述线圈组件包括与所述线圈槽数量相同的驱动线圈，并且所述驱动线圈中靠近所述磁性背叶片一侧的导线中通有沿所述叶轮直径方向的直流电。

优选的，每一个所述驱动线圈由单独的一根导线绕成；每一个所述线圈槽中设有两个金属触点，通过多根导线将相邻两个所述线圈槽之间的金属触点依次连接，并保留两个位于不同线圈槽中相邻的金属触点作为自由端；所述驱动线圈嵌入所述线圈槽后，所述驱动线圈的导线两端分别与所述线圈槽中的两个金属触点连接，并且将作为自由端的两个金属触点与外界电源进行连接。

进一步优选的，所述叶轮中的磁性背叶片数量与所述叶轮中的叶片数量相同，并且所述磁性背叶片沿所述叶轮的圆周方向均布在所述叶轮的后盖板上。

优选的，所述磁性背叶片采用永久性磁铁，并且镶嵌在所述叶轮的后盖板上。

优选的，所述后护套采用非金属材质加工，用于防止磁屏蔽。

优选的，所述主轴通过圆柱滚子轴承与所述主轴孔转动连接。

进一步优选的，所述磁性背叶片的两个磁极沿所述叶轮的轴线方向设置。