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技術知識

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磁力泵的傳動原理

日期:2020-11-12 9:16:50

一、磁力泵的概念

磁力傳動泵也稱磁力泵,其顯著特點是該泵無軸封部件,即不存在動密封泄漏點。磁力傳動泵由泵、磁力傳動器、磁力傳動泵的特有結構部分和電機組成。其關鍵部件磁力傳動器由外磁轉子、內磁轉子和不導磁的隔離套組成。

磁力傳動裝置示意圖

二、傳動原理

根據磁場能穿透空氣隙和非磁性介質原理,當電機帶動外磁轉子旋轉時,通過磁力線的作用耦合了與葉輪相聯的內磁轉子作同步旋轉,實現了力矩的非接觸式傳遞,由原來常規泵的一根軸加設軸封部件改為兩根軸加設隔離套結構,將動密封轉化為靜密封,泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉,從而徹底解決了介質的泄漏問題,也徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題,消除了煉油化工行業易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患,有力地保證了職工的身心健康和安全生產。

三、磁力泵的工作條件

磁力泵輸送介質的密度不大于1300kg/m3,粘度不大于30×10-6m3/S的不含鐵磁性和纖維的液體。常規磁力泵的額定溫度對于泵體為金屬材質或F46襯里,最高工作溫度為80℃,額定壓力為1.6MPa;高溫磁力泵的使用溫度≤350℃;對于泵體為非金屬材質,最高溫度不超過60℃,額定壓力為0.6MPa。

對于輸送介質密度大于1600kg/m3的液體,磁性聯軸器需另行設計。磁力泵的軸承采用被輸送的介質進行潤滑冷卻,鼓磁力泵一般嚴禁空載運行。

磁力傳動泵結構圖

四、結構特點

1.永磁體

由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45-400℃),矯頑力高,磁場方向具有很好的各向異性,在同極相接近時也不會發生退磁現象,是一種很好的磁場源。

2.隔離套

在采用金屬隔離套時,隔離套處于一個正弦交變的磁場中,在垂直于磁力線方向的截面上感應出渦電流并轉化成熱量。渦流的表達式為:。其中Pe-渦流;K—常數;n—泵的額定轉速;T-磁傳動力矩;F-隔套內的壓力;D-隔套內徑;一材料的電阻率;—材料的抗拉強度。當泵設計好后,n、T是工況給定的,要降低渦流只能從F、D、 、 等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料制作隔離套,在降低渦流方面效果十分明顯。

3.冷卻潤滑液流量的控制

泵運轉時,必須用少量的液體對內磁轉子與隔離套之間的環隙區域和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設計流量的2%-3%,內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由于渦流而產生高熱量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時,將導致介質溫度高于永磁體的工作溫度,使內磁轉子逐步失去磁性,使磁力傳動器失效。當介質為水或水基液時,可使環隙區域的溫升維持在3-5℃;當介質為烴或油時,可使環隙區域的溫升維持在5-8℃。

4.滑動軸承

磁力泵滑動軸承的材料有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑動軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數小,所以軸承間隙不得過小,以免發生抱軸事故。

由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑,所以應根據不同的介質及使用工況,選用不同的材質制作軸承。

5.保護措施

當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行或轉子卡死時,磁力傳動器的主、從動部件會自動滑脫,保護機泵。此時磁力傳動器上的永磁體在主動轉子交變磁場的作用下,將產生渦損、磁損,造成永磁體溫度升高,磁力傳動器滑脫。

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