磁力泵的传动原理与结构特点

一、磁力泵的概念                                                                        

磁力驱动泵是应用永磁传动技术原理实现力矩的无接触传递的一种新型无密封泵。其主动轴和从动轴之间不存在机械联接， 结构中不需动密封存在， 所以该型泵无密封、可实现零泄漏。磁力驱动泵由泵、磁力传动器、磁力传动泵的特有结构部分和电机组成。其关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子和不导磁的隔离套组成。

                                       磁力传动装置示意图

二、传动原理                                                                               

根据磁场能穿透空气隙和非磁性介质原理，当电机带动外磁转子旋转时，通过磁力线的作用耦合了与叶轮相联的内磁转子作同步旋转，实现了力矩的非接触式传递，由原来常规泵的一根轴加设轴封部件改为两根轴加设隔离套结构，将动密封转化为静密封，泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了介质的泄漏问题，也彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。

三、磁力泵的工作条件                                                                  

磁力泵输送介质的密度不大于1300kg/m3，粘度不大于30×10-6m3/S的不含铁磁性和纤维的液体。常规磁力泵的额定温度对于泵体为金属材质或F46衬里，最高工作温度为80℃，额定压力为1.6MPa；高温磁力泵的使用温度≤350℃；对于泵体为非金属材质，最高温度不超过60℃，额定压力为0.6MPa。 

对于输送介质密度大于1600kg/m3的液体，磁性联轴器需另行设计。磁力泵的轴承采用被输送的介质进行润滑冷却，鼓磁力泵一般严禁空载运行。

 磁力传动泵结构图

四、结构特点                                                                               

1.永磁体

由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45－400℃)，矫顽力高，磁场方向具有很好的各向异性，在同极相接近时也不会发生退磁现象，是一种很好的磁场源。

2.隔离套

在采用金属隔离套时，隔离套处于一个正弦交变的磁场中，在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为：。其中Pe－涡流；K—常数；n—泵的额定转速；T－磁传动力矩；F－隔套内的压力；D－隔套内径；一材料的电阻率；—材料的抗拉强度。当泵设计好后，n、T是工况给定的，要降低涡流只能从F、D、 、 等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套，在降低涡流方面效果十分明显。

3.冷却润滑液流量的控制

泵运转时，必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%，内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时，将导致介质温度高于永磁体的工作温度，使内磁转子逐步失去磁性，使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时，可使环隙区域的温升维持在3-5℃；当介质为烃或油时，可使环隙区域的温升维持在5-8℃。

4.滑动轴承

磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小，所以轴承间隙不得过小，以免发生抱轴事故。

由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑，所以应根据不同的介质及使用工况，选用不同的材质制作轴承。

5.保护措施

当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时，磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱，保护机泵。此时磁力传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下，将产生涡损、磁损，造成永磁体温度升高，磁力传动器滑脱。

文章来源：布克哈德泵阀