[实用新型]一种轴向永磁悬浮磁力传动泵

说明书

本实用新型公开了一种轴向永磁悬浮磁力传动泵，包括泵体、泵盖和隔离套组成的承压部件，泵轴设置在承压部件内，泵盖内设有支撑泵轴的滑动轴承，泵轴的两端分别连接叶轮和内磁转子，与内磁转子相对应的外磁转子连接传动轴的一端，传动轴的另一端和配套的电机传动连接，内磁转子和外磁转子之间设有隔离套，压力腔内设有轴向永磁悬浮轴承；轴向永磁悬浮轴承包括静磁部件和动磁部件，静磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形静磁圈以及包覆在其表面的静磁包封套；动磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形动磁圈以及包覆在其表面的动磁包封套。本实用新型通过特殊磁路的磁力耦合，承受叶轮水力及转子自重等产生的轴向力，提高磁力泵运行的持久稳定性。

技术领域

本实用新型属于磁力泵技术领域，尤其是涉及一种轴向永磁悬浮磁力传动泵。

背景技术

磁力泵是依靠永磁体非接触传动技术解决传统动密封泵容易泄露的流体输送机械。目前，磁力泵已广泛应用于石油石化行业和特种液体输送领域，有效解决了易燃易爆和有毒液体输送的泄露对安全环保的影响。这些行业对所用设备的可靠性要求也很高，要求长时间可靠运行，API685标准要求连续运转不小于3年的可靠运行。但由于磁力泵采用密封隔离套将传统的动密封泵的轴断开，内部轴浸没与输送介质中，内部转子需采用介质润滑的轴承进行支撑，维持旋转中心和轴向位置。但大部分介质的粘度很低，润滑性很差，需要采用各种力平衡手段减小甚至消除在介质润滑轴承上的受力，以保障可靠性。特别是轴向力，由于离心泵的叶轮两盘面面积不一样，叶轮在做功时导致叶轮前后盖板面承受的压力引起的轴向力很大，因此磁力泵在设计时设计采用轴向力平衡结构解决轴向力问题，如公开号为CN2486753Y的中国专利文献公开了一种磁力传动泵，采用平衡孔及加大后密封环，并在中间加入轴向节流环，起到平衡盘的作用，在承受轴向力时轴向节流环间隙发生改变，引起经过该间隙的压差发生改变，从而引起调压区的压力变化，自动地平衡水力轴向力，避免止推轴承受力。公开号为CN201148979Y的中国专利文献公开了轴向力自平衡型磁力传动多级离心泵，采用叶轮背靠背对置的方式，使两个方向的叶轮上的轴向力相互抵消实现平衡。这些采用水力进行平衡的方案适用于叶轮入口直径相比叶轮外径比较小的单级闭式离心泵和多级叶轮的泵，但对于叶轮入口与叶轮外径比值较大的单级高比转速混流泵和轴流泵，特别是叶轮后盖板外径比叶轮入口口径小的混流泵，以及入口不一样大的两级叶轮离心泵，由于叶轮前盖板面积过小甚至没有，无法产生向传动端的水力推力，其本身无论怎么设计结构，都无法平衡本身的水力轴向力，则无法采取上述水力平衡的方案消除止推轴承的受力，而依靠介质润滑的止推轴承，由于介质粘度很低，显然无法承受如此大的轴向力，无法长期可靠运行，导致目前公开市场上还没有该类型的磁力泵。

公开号为CN2437877Y的中国专利文献公开了一种稀土永磁磁悬浮式大功率磁力泵，采用在转子上设置环形磁体，在轴向对应的基体下部设置同极磁体，依靠同极相斥支撑转子，减少径向轴承的受力。该磁力轴承用于减少径向轴承的受力，不是替代，因永磁磁力轴承的刚度较低，无法完全维持转子旋转所需的高精度径向定位。该专利所述的轴向止推轴承还是常规的止推滑动轴承。另外，公开号为CN107100878A的中国专利文献公开了一种带磁悬浮轴承的磁力泵，包含泵体、叶轮、永磁止推环、永磁转子、电磁轴承、轴承定位套、控制器、泵盖、轴承座、联接架、泵轴、外磁转子、隔离套、内磁转子和电机；轴承座套置在泵轴与联接架之间，两端分别设有第一电磁轴承和第二电磁轴承；泵轴上依次套装有第一永磁止推环、第一永磁转子、第二永磁转子、第二永磁止推环；两个永磁转子处于悬浮状态，并与两个电磁轴承永不接触；两个永磁止推环处于悬浮状态，并与两个电磁轴承永不接触。该发明提供的带磁悬浮轴承的磁力泵，解决了传统磁力泵的结构缺陷，使泵在运转过程中的两对摩擦副具有无接触、无摩擦磨损、无需润滑，高转速等特点，从而提高了磁力泵的使用寿命。但是，其主要采用电磁力悬浮技术解决止推环磨损，其结构相对复杂，而且轴承需要在位于易燃易爆介质内接入电路，本身就不符合防爆要求，难以在易燃易爆介质中应用，实用性不强；同时，该专利还需要在介质压力腔内布置位置反馈传感器，控制难度大，实现难度大；电磁悬浮轴承需要用电，一旦意外失电，转子受力直接摩擦将导致轴承损坏，因此可靠性和实用性不佳，成本费用高。