[发明专利]一种调磁型磁力泵

说明书

本发明涉及一种调磁型磁力泵，包括共轴的圆柱状背铁和输出转子，背铁的端面a与输出转子的端面b相对；背铁的端面a上固定有输入端永磁体；输出转子的端面b上固定有多对尺寸相同、环绕输出转子的中心轴圆周均布的扇环形块状凸极铁；背铁和输出转子之间设有一固定在调磁型磁力泵内的固定端永磁体；输入端永磁体由多对永磁体I组成，固定端永磁体由多对永磁体II组成，所有的永磁体I或II为扇环形块状，环绕背铁的中心轴圆周均布，相邻永磁体I或II的磁化方向相反；凸极铁的凸极数等于永磁体I的极对数与永磁体II的极对数之和。本发明的调磁型磁力泵的结构简单，有效解决了现有的磁力泵因同轴度要求高造成隔离套磨损且输出转矩小的问题。

技术领域

本发明属于磁力耦合驱动技术领域，涉及一种调磁型磁力泵，特别涉及一种利用磁调制原理，通过永磁体间的磁力耦合作用提供驱动力矩的新型磁力泵。

背景技术

磁力泵是一种采用磁耦合原理驱动叶轮等回转体输送流体介质的装置。现有技术中的磁力泵主要由外磁转子、内磁转子及不导磁的隔离套组成，且内、外磁转子为轴向耦合结构，通过外磁转子旋转带动内磁转子同步旋转，由内磁转子进一步带动叶轮旋转，从而实现对流体的泵送。

目前使用的磁力泵大多采用简单的内、外磁转子同轴耦合驱动的方法，虽能实现内、外转子的无接触传动，但同轴式结构磁力泵对内外转子的同轴度要求较高，长期使用会因为同轴度问题造成隔离套磨损严重，容易产生泄露等问题，适合隔离要求不高的场合，且旋转时仅有部分永磁体参与作用，磁泄漏多，永磁体利用率普遍较低，所传递的磁转矩较小，不能实现大转矩输出。

因此，亟待研究一种新型调磁型磁力泵以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺陷，提供一种基于磁路可调型的端面式磁力驱动泵，利用磁场调制原理，改变磁路结构，通过磁场调制有效增强气隙磁通密度并提高传递转矩。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种调磁型磁力泵，包括圆柱状背铁和圆柱状输出转子，背铁的端面a与输出转子的端面b相对；

背铁的端面a上固定有输入端永磁体；

输出转子的端面b上固定有多个尺寸相同的扇环形块状凸极铁(salient-pole-iron)，不同凸极铁的形状和尺寸完全相同，能最大程度保证所调制的磁通密度在各个凸极铁之间均匀分布；一个大圆和一个小圆构成一个同心圆，自同心圆的圆心发射两条射线，两条射线与大圆和小圆围成的形状即为扇环形，扇环形块即具有一定厚度的扇环形，凸极铁的尺寸主要包括厚度、两条射线的夹角、大圆和小圆的半径，厚度的取值主要取决于泵的结构尺寸，两条射线的夹角的取值主要取决于凸极铁的凸极数，大圆和小圆的半径主要取决于凸极铁凸极数与永磁体I的极对数之比，当大圆和小圆的半径之比等于二者之比时，转矩曲线更接近于正弦变化，所有的凸极铁环绕输出转子的中心轴圆周均布且共曲面；

背铁的中心轴与输出转子的中心轴重合(背铁的中心轴与输出转子的中心轴重合，能有效减小漏磁，增大永磁体利用率)；

背铁和输出转子之间设有一固定在调磁型磁力泵内的固定端永磁体，固定端永磁体需要固定在泵内部，不能转动，因为固定端永磁体产生的P_s次固定磁密谐波，与输入端永磁体产生的P_i次旋转磁密谐波作用，通过凸极铁调制成具有P_o次的磁密谐波，实现动力的传递，如果固定端永磁体旋转，其产生的磁密谐波不断变化，不能稳定调制出具有P_o次的磁密谐波，导致传递的转矩不稳定；