[发明专利]一种基于液力平衡原理的磁悬浮泵

说明书

本发明涉及一种基于液力平衡原理的磁悬浮泵结构，包括内部引流式进水口补偿结构和双向进水口补偿结构，叶轮系统同时受到多入口输入的液体压力，以补偿或平衡轴向冲击，以解决现有磁悬浮泵入水口水压波动导致转子轴向受到较大冲击，从而造成的转子旋转失稳、脉冲式出水、摩擦导致出水不纯、功率受限等问题。所述内部引流式进水口补偿结构主要特征在于内部引流式泵头结构；所述双向进水口补偿结构包括单电机形式和双电机形式，所述单电机形式和双电机形式主要特征在于双入口式泵头结构。本发明合理优化结构，利用内部引流式或多入口代替单入口来补偿或平衡叶轮运转过程中的轴向冲击，具有旋转稳定，出水平稳，功率大，结构紧凑等优点。

技术领域

本发明涉及磁悬浮泵技术领域，尤其是涉及一种基于液力平衡原理的磁悬浮泵。

背景技术

磁悬浮泵是一种没有机械轴承、不用润滑油且无机械部件摩擦的电磁驱动流体泵。其叶轮转动过程无摩擦，没有机械磨损，从而避免了污染颗粒的产生。磁悬浮泵由于有以上特点，广泛应用于医学(人工心脏)、半导体(超纯水的泵送)、生物技术(无泄漏、无缝隙设计)、电镀(密封设计)等领域。目前设计的磁悬浮泵轴向悬浮基本采用薄片式永磁被动悬浮设计，轴向悬浮刚度较差；且大多为离心式泵头，入口水流压力使得悬浮叶轮受到轴向冲击，导致叶轮悬浮旋转失稳，从而限制了泵头的液力设计(流量、压力)，进一步限制了泵水功率。

基于液力平衡原理的磁悬浮泵的轴向冲击补偿结构，借助内部引流和或外部多入口等方式，利用液力平衡原理，将叶轮上表面，即入口处的液体压力传递到叶轮下表面，合理优化流道设计，平衡轴向冲击，使磁悬浮泵轴向悬浮稳定，且在一定范围内增大了泵的输出功率。

发明内容

本发明是为了解决现有磁悬浮泵入水口水压波动导致转子轴向受到较大冲击，从而造成的转子旋转失稳、脉冲式出水、摩擦导致出水不纯和功率受限等问题，提供一种基于液力平衡原理的磁悬浮泵。

本发明包括磁悬浮电机、泵头和叶轮系统；磁悬浮电机与泵头固定连接；叶轮机系统设置在泵头的叶轮腔内，通过磁钢转子与磁悬浮电机的相互作用悬浮在叶轮腔内。

所述泵头顶部为主入水口，泵头内部主入水口下方为泵腔，泵腔侧壁设置出水口，泵头内部泵腔下方为叶轮腔，叶轮腔外设置叶轮罩，主入水口底部开有引流入水口，泵腔侧壁设置泵壁内流道，叶轮腔底部设置有泵底入水口；叶轮罩固定设置在磁悬浮电机的固定架上；

所述叶轮系统包括磁钢转子、导水叶片、转子腔、顶板和带凹槽底座；叶轮系统的转子腔为实心结构，磁钢转子内嵌于转子腔内；转子腔一侧固定在带凹槽底座上，转子腔另一侧设置导水叶片，导水叶片通过顶板固定，顶板中心开有圆孔；导水叶片的外圆切线方向与磁钢转子旋转方向一致；出水口的出水方向与磁钢转子的旋转线速度方向一致；叶轮系统的运动限定在泵头的叶轮腔内，叶轮系统在运转过程中与泵头的叶轮腔无直接接触；

所述泵头的主入水口和叶轮系统的顶板的中心圆孔构成第一液体流道；泵头的引流入水口和泵壁内流道构成第二液体流道；

本发明还可以包括磁悬浮电机、泵头和叶轮系统；磁悬浮电机与泵头固定连接；叶轮机系统设置在泵头的叶轮腔内，通过磁钢转子与磁悬浮电机的相互作用悬浮在叶轮腔内。

所述泵头顶部为主入水口，泵头内部主入水口下方为泵腔，泵腔侧壁设置出水口，泵头内部泵腔下方为叶轮腔，叶轮腔外设置叶轮罩，叶轮腔底部设置有辅入水口；叶轮罩固定设置在磁悬浮电机的固定架上；

所述叶轮系统包括磁钢转子、导水叶片、转子腔、顶板和带凹槽底座；叶轮系统的转子腔为实心结构，磁钢转子内嵌于转子腔内；转子腔一侧固定在带凹槽底座上，转子腔另一侧设置导水叶片，导水叶片通过顶板固定，顶板中心开有圆孔；导水叶片的外圆切线方向与磁钢转子旋转方向一致；出水口的出水方向与磁钢转子的旋转线速度方向一致；叶轮系统的运动限定在泵头的叶轮腔内，叶轮系统在运转过程中与泵头的叶轮腔无直接接触；