[实用新型]磁力泵轴向力自动平衡装置

说明书

本实用新型涉及磁力泵。磁力驱动离心泵(简称磁力泵)是一种全密封无泄漏的泵，用于输送有毒、易燃、易爆和有腐蚀性的液体。其典型结构如图一所示。

现有磁力驱动离心泵的轴向力平衡，大多采用叶转上设后口环、开平衡孔的方法；也有采用叶轮后盖板上增设背叶片的方法。其缺点是：(1)轴向力不能完全平衡，必须有双向止推盘并用；(2)隔离套承受着泵出口同等的压力。当泵的压力较高时，隔离套有破裂的危险。为了满足耐压强度要求，当隔离套材质为非金属材料时，套的厚度必须很厚，从而使内外磁筒的气隙增大，显著降低磁传动力矩。当隔离套为非磁性金属材质时，套的厚度增加，将导致电涡流发热增加，大幅度降低磁传动效率。如果冷却不良，电涡流发热甚至会造成磁钢退磁失效。

本实用型的目的：设计一种结构简单，能自动平衡磁力泵轴向力并使隔离套处于低压状态的平衡装置。

本实用新型按照水泵轴向力平衡的平衡盘原理，由平衡套、平衡盘和平衡管三部份组成轴向力自动平衡装置。平衡套直接利用滑动轴承段结构。平衡盘的动环和永磁内转子合为一体，静环固定在轴承体上；平衡管则以空心泵轴作为回流和散热流道。

这种平衡装置的特点是：(1)一种平衡装置，可以自动平衡多种型号泵的轴向力，零部件通用性强；(2)隔离套始终处于低压状态下工作，与泵的出口压力几乎无关，因而可靠性、通用性提高；(3)由于隔离套不承受高压，有可能采用不会产生电涡流发热的非金属材料隔离套，从而提高磁传动效率；(4)空心泵轴两端压差较小，泄漏量和对叶轮进口流动状态的干扰受到约束，不会像高压差的空心轴造成的容积损失和干扰那样大；(5)这种平衡装置，对多级高压的磁力驱动离心泵，优越性尤为显著。

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为现有技术的磁力泵结构图；

图2为采用本实用新型的磁力泵结构图。

如图所示：1为泵体，2为叶轮，3为轴承体，4为永磁外转子，5为永磁内转子，6为隔离套，7为泵轴，8为轴套，9为滑动轴承，10为平衡盘静环。

这种平衡装置的原理和工作过程如下：平衡套的径向间隙b₁之前的液体压力，近似于叶轮背面的压力P，而平衡盘外面隔离套内的压力近似于泵的吸入口压力P₀，在P-P₀这个压差作用下，液体泄流先经过径向间隙b₁，在其长度L₁上产生一定的水力损失后，压力降为P’，再经过平衡盘的轴向间隙b₀，使压力由P’降至P₀。由于平衡盘两侧的压力是不相等的，两侧的压差为P’-P₀，这样会产生一个推开平衡盘(使b₀增大)的推力，这就是平衡力。平衡力的方向与液体作用于叶轮上的轴向力方向相反，故可平衡轴向力。

平衡装置中的径向间隙和轴向间隙是各具功用但又互有联系的。两个间隙所产生的总压降值是一定的，但两者各自的压降值大小是可以相互变化的。在平衡装置工作时，P’主要是随着b₀的变化而变化。正是P’的变化，才导致平衡力的变化。

当叶轮的轴向力大于平衡盘的平衡力时，泵的转子就会向吸入口方向移动，使轴向间隙b₀减小，从而增加阻力，使泄漏量减少，径向间隙b₁中压降值减小，平衡盘的压降值增大，这样就增加了平衡力。当两力相等时，转子达到平衡。反之，如果叶轮上的轴向力小于平衡力，泵转子会产生向平衡室方向的移动，使b₀加大，阻力减小，泄漏量增加，使平衡力减小，于是，转子就停止移动而达到新的平衡。这种平衡是运动中的平衡。正是转子的不断运动，才使轴向力能达到相对平衡。