磁力泵(磁力驅(qū)動(dòng)泵)主要由泵頭、磁力執(zhí)行器、電動(dòng)機(jī)、連接基板等幾部分組成。
磁力泵的磁力傳動(dòng)由外磁定子、內(nèi)磁定子和非磁性隔離套組成。 當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)外磁定子旋轉(zhuǎn)時(shí),磁場可穿透氣隙和非磁性材料,推動(dòng)與軸套相連的內(nèi)磁定子。 同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸同步傳輸,將易泄漏的動(dòng)密封結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱阈孤┑撵o密封結(jié)構(gòu)。
磁力致動(dòng)器的內(nèi)外磁定子上有n對(duì)磁極(n為質(zhì)數(shù))規(guī)則排列組裝,使磁極部件形成完整的耦合磁系。
當(dāng)內(nèi)外磁體磁極相反,即兩磁體之間的位移角Φ=0時(shí),此時(shí)磁系的磁能為; 當(dāng)磁體旋轉(zhuǎn)到同極相對(duì)時(shí),即兩磁體之間的位移角Φ=2π/n,此時(shí)磁系統(tǒng)的磁能。
外力去除后,由于磁系的磁鐵相互沖突,磁力會(huì)使磁極恢復(fù)到磁能狀態(tài)。 結(jié)果,磁極移動(dòng)并推動(dòng)磁定子旋轉(zhuǎn)。
磁力泵是化工泵領(lǐng)域的一個(gè)分支,可在氯堿、氯苯、化工箔、酸洗、農(nóng)藥、醫(yī)藥等行業(yè)輸送高腐蝕性介質(zhì)。
磁力泵是將永磁聯(lián)軸器的工作原理應(yīng)用于離心泵的新產(chǎn)品。
結(jié)構(gòu)
1.永磁體
采用稀土永磁材料制成的永磁體,工作溫度范圍寬(-45-400℃),矯頑力高,磁場方向各向異性好,同極靠近時(shí)不會(huì)退磁。 它是一個(gè)非常好的磁場源。
2.隔離套
當(dāng)磁力泵采用FRPP隔離套時(shí),隔離套處于余弦交變磁場中磁力泵電流過大原因,在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦流電壓,并將其轉(zhuǎn)化為熱量。
渦流的表達(dá)式為: 。 其中,Pe——渦流; K——常數(shù); n——泵的額定怠速; T——磁力傳遞扭矩; F——隔圈內(nèi)的壓力; D——隔圈外徑; ——材料的內(nèi)阻; - 材料硬度的伸長率。 泵設(shè)計(jì)完成后,n和T由工況給出。 要增大渦流只能考慮F、D等。
隔離套管采用內(nèi)阻高、硬度高的非金屬材料制成,對(duì)于減少渦流非常有效。
3.冷卻潤滑劑流量的控制
磁力泵運(yùn)行時(shí),必須用少量液體對(duì)內(nèi)磁定子與隔離套之間的環(huán)形區(qū)域以及滑動(dòng)軸承的摩擦副進(jìn)行沖洗和冷卻。 冷卻液的流量一般為泵設(shè)計(jì)流量的2%-3%。 內(nèi)磁定子和隔離套之間的環(huán)形區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱。
當(dāng)冷卻潤滑劑不足或沖洗孔不暢或堵塞時(shí),介質(zhì)溫度會(huì)低于永磁體的工作溫度,導(dǎo)致內(nèi)磁定子逐漸失去磁性,導(dǎo)致磁力執(zhí)行器失效。 當(dāng)介質(zhì)為水或水基流體時(shí),環(huán)空區(qū)域溫升可保持在3-5℃; 當(dāng)介質(zhì)為碳?xì)浠衔锘蛴蜁r(shí),環(huán)空區(qū)域溫升可保持在5-8℃。
4.滑動(dòng)軸承
磁力泵滑動(dòng)軸承的材質(zhì)有浸漬石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有非常好的耐熱性、耐腐蝕性、耐摩擦性,所以碳鋼磁力泵的滑動(dòng)軸承大多采用工程陶瓷。 由于工程陶瓷很脆,膨脹系數(shù)小磁力泵電流過大原因,因此軸承間隙不能太小,以免發(fā)生抱軸事故。
由于磁力泵的滑動(dòng)軸承是靠輸送介質(zhì)來潤滑的,因此應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)和工況條件,采用不同的材料來制造軸承。
五、保護(hù)措施
當(dāng)磁力傳動(dòng)從動(dòng)部分過載運(yùn)行或定子卡住時(shí),手動(dòng)使磁力傳動(dòng)主、從動(dòng)部分脫出,以保護(hù)泵。 此時(shí),磁力驅(qū)動(dòng)器上的永磁體在主動(dòng)定子交變磁場的作用下,會(huì)形成渦流損耗和磁損耗,導(dǎo)致永磁體溫度下降,磁力驅(qū)動(dòng)器脫出并脫落。失敗。