[发明专利]用于高温重载工况的永磁悬浮搅拌器

说明书

提供一种用于高温重载工况的永磁悬浮搅拌器，包括驱动装置、搅拌轴系结构、搅拌釜和永磁悬浮组件；搅拌釜包括搅拌釜体及固定于搅拌釜体上端口的搅拌釜上盖板和固定于搅拌釜体下端口的搅拌釜下盖板，搅拌轴系结构包括轴承座和搅拌轴，轴承座固定于搅拌釜上盖板上部，搅拌轴上端和下端分别通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ转动支撑在轴承座内部和搅拌釜下盖板中心孔中，搅拌轴上端固定有与驱动装置固定连接的下连接法兰，永磁悬浮组件设于下连接法兰与轴承座外部台阶板之间。本发明搅拌轴系结构在轴向上通过永磁悬浮组件的互斥磁力实现无接触悬浮定位，在径向上采用滚动轴承定位，解决了现有设备轴肩端面磨损快、阻力扭矩大、须配大功率电机等问题。

技术领域

本发明属搅拌器技术领域，具体涉及一种用于高温重载工况的永磁悬浮搅拌器。

背景技术

核电、石化及制药等行业许多加工工艺需要搅拌器在高温、重载、轴承干摩擦工况下运行。因运行工况严苛，这种用于高温、重载工况的搅拌器目前国内企业尚不能制造，只能依赖进口，而进口的搅拌器也存在使用寿命短、故障率高、价格昂贵、售后服务费用高等诸多不足。进口的用于高温、重载工况的搅拌器的主要技术特点是：1、搅拌轴径向定位采用滑动轴承方式，在搅拌釜上下盖板处两点进行；2、搅拌轴轴向定位采用滑动推力轴承方式进行；3、滑动轴承采用耐高温材料，表面喷涂耐磨涂层。尽管这种进口搅拌器可以在一定期限内良好运行，但其结构上的缺陷也是显而易见的：一是滑动轴承结构增加了搅拌器的阻力扭矩，必须选用大功率电机；二是在搅拌器重载运行工况下，由推力滑动轴承承载的巨大的搅拌轴向力使轴承两个接触面之间产生巨大的滑动摩擦力。这个巨大的滑动摩擦力一方面增加了搅拌阻力扭矩，另一方面加速了滑动推力轴承的接触面磨损，引发搅拌器故障，缩短搅拌器寿命；三是搅拌釜上下盖板与搅拌釜体之间只用等长双头螺柱和螺母进行紧固，因盖板孔内径与等长双头螺柱外径之间存在间隙，在搅拌釜高温运行时，极易出现上下盖板中心孔错位，引起搅拌轴系倾斜，导致其滑动轴承接触面接触不均匀，进而出现接触面磨损和搅拌器故障；四是耐磨涂层本身适应高温、重载工况的能力有限，运行一定时间后，会逐步变薄，甚至脱落，从而导致滑动轴承失效，频繁引发设备故障，缩短设备使用寿命。此外，进口设备高昂的价格和苛刻的售后服务条件也极大地提高了工艺成本。因此有必要提出改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种用于高温重载工况的永磁悬浮搅拌器，本发明搅拌轴系结构在轴向上通过永磁悬浮组件中动磁体和定磁体间的互斥磁力实现无接触悬浮定位，在径向上采用滚动轴承定位，具有无磨损摩擦面、阻力扭矩小的特点，解决了现有设备轴肩端面磨损快、阻力扭矩大、须配大功率电机等问题。

本发明采用的技术方案：用于高温重载工况的永磁悬浮搅拌器，包括驱动装置、搅拌轴系结构、搅拌釜和永磁悬浮组件；所述搅拌釜包括搅拌釜体及固定于搅拌釜体上端口的搅拌釜上盖板和固定于搅拌釜体下端口的搅拌釜下盖板，所述搅拌轴系结构包括轴承座和搅拌轴，所述轴承座固定于搅拌釜上盖板上部，所述搅拌轴上端和下端分别通过滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ转动支撑在轴承座内部和搅拌釜下盖板中心孔中，所述搅拌轴伸入搅拌釜体内的下部上固定有搅拌叶片，所述搅拌轴上端固定有与驱动装置固定连接的下连接法兰，所述永磁悬浮组件设于下连接法兰与轴承座外部台阶板之间。

其中，所述永磁悬浮组件包括动磁体和定磁体，所述动磁体和定磁体均为内包永磁体的圆环状结构，所述定磁体与轴承座的外部台阶板固定连接，所述动磁体通过下连接法兰与搅拌轴上端固定连接并随其转动，所述动磁体和定磁体相邻面磁极性相同。

进一步地，所述动磁体和定磁体均采用钐钴2:17永磁材料制成。

其中，所述搅拌轴上端通过轴肩和下连接法兰与滚动轴承Ⅰ内圈过盈配合连接，所述滚动轴承Ⅰ外圈与轴承座上部对应孔过渡配合连接；所述搅拌轴下端通过轴肩和螺母Ⅱ与滚动轴承Ⅱ的内圈过盈配合连接，所述滚动轴承Ⅱ外圈与搅拌釜下盖板中心孔过渡配合连接。

进一步地，所述滚动轴承Ⅰ和滚动轴承Ⅱ的内圈、外圈和和滚动体均采用钨镍钛合金材料制成。