一种衬氟磁力驱动离心泵的制作方法

1.本实用新型属于磁力泵技术领域，涉及一种衬氟磁力驱动离心泵。


背景技术：

2.泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体，使液体能量增加。泵主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体，也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。除按工作原理分类外，还可按其他方法分类和命名，如按驱动方法可分为电动泵和磁力泵等。
3.衬氟磁力泵由于其具有优良的耐腐蚀性能、具有安全无泄漏的特点，广泛的用于输送腐蚀型物料领域。如图1所示为一种衬氟磁力驱动离心泵，泵转子由叶轮螺母24、叶轮4、前推力片17、后推力片11、泵轴12、内转子总成8组成，衬氟叶轮是由定子模压f46包覆而成，衬氟内转子是由定子磁体模压f46包覆而成，前推力片17安装在叶轮4轮毂处，后推力片11安装在内转子总成8上，卡盘25是由定子模压f46包覆而成，前轴承7与后轴承10外圈固定在卡盘25上，塑料耐腐蚀性能好，但其易变形，易老化，塑性差，推力片在轴向力作用下很容易滑脱，泵转子组件塑料制成零件多，其刚性可靠性不高；泵轴12采用陶瓷轴，叶轮螺母24与陶瓷轴端螺纹连接配合问题很难解决，陶磁轴上螺纹很难加工。并且若螺纹制成细牙，强度不高，螺纹很容易损毁，若制成粗牙，在泵体内逆流流体冲击下螺母很容易松动。另外如图2所示，磁路是磁体紧密排列的推拉组合式，转子总长度短，内外转子轴向耦合力小，转子平衡轴向力小。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是提供一种衬氟磁力驱动离心泵。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种衬氟磁力驱动离心泵，包括
7.泵腔机构，包括泵体、与泵体合围形成泵腔的隔离套，所述的泵体上设有进液管与出液管，所述的泵体内侧设有f46衬套，所述的隔离套包括pfa内层与碳纤维外层，所述的pfa内层中部向内凸出形成泵轴安装座；
8.叶轮机构，包括设于泵腔内的叶轮、设于叶轮背侧的叶轮安装环座、固定于叶轮安装环座外侧内部的内转子总成，以及固定于叶轮安装环座内侧上的轴承组件；所述的叶轮进液口前端与进液管后端边缘滑动接触；
9.泵轴，所述的泵轴一端固定于泵轴安装座内，另一端穿过轴承组件，所述的叶轮机构限位于进液管后端边缘与泵轴安装座之间，所述的叶轮机构通过轴承组件转动设于泵轴上；
10.磁力驱动机构，包括驱动电机与外转子总成，所述的外转子总成包括设于驱动电机输出轴上且套设于隔离套外的支架以及沿周向设于支架内侧且交错间隔分布的s极磁体
与n极磁体。
11.作为优选的技术方案，所述的进液管与出液管内壁及外缘上均开设有衬套安装槽，所述的f46衬套外壁上设有衬套安装块，所述的f46衬套与泵体之间通过凹凸配合的衬套安装槽与衬套安装块实现固定连接。
12.作为优选的技术方案，所述的衬套安装槽包括直型槽、燕尾槽或圆台状凹槽。
13.进一步地，在进液管后端边缘处，所述的f46衬套上设有泵体口环，所述的叶轮进液口处设有与泵体口环滑动接触的叶轮口环。
14.进一步地，所述的泵体口环前端面上对称开设有定位键槽，所述的f46衬套上设有与定位键槽相适配的定位键，并通过定位键槽与定位键实现泵体口环的周向限位。
15.进一步地，所述的泵体口环后端面上呈辐射状开设有多个润滑槽。
16.进一步地，所述的轴承组件包括并列设于叶轮安装环座内侧的前轴承与后轴承，所述的泵轴安装座端部嵌设有后推力片，所述的后推力片与后轴承相抵接。
17.进一步地，所述的驱动电机与泵体之间设有联接架，所述的隔离套边缘夹持固定于联接架边缘与泵体边缘之间。
18.进一步地，所述的叶轮安装环座与叶轮内沿轴向开设有贯穿前后两端的平衡孔，所述的前轴承与后轴承的外壁延伸至平衡孔内。
19.进一步地，所述的叶轮中心贯穿开设有平衡润滑孔，所述的前轴承与后轴承的内壁上开设有轴承润滑槽，所述的叶轮安装环座内壁与泵轴之间设有泵轴间隙，所述的后推力片前端面沿径向贯穿开设有导液槽，
20.所述的平衡润滑孔、前轴承的轴承润滑槽、泵轴间隙、后轴承的轴承润滑槽依次连通。
21.进一步地，所述的前轴承为sic前轴承，所述的后轴承为sic后轴承，所述的泵轴为sic泵轴。
22.进一步地，所述的外转子总成中所用磁体长度与内转子总成中所用磁体长度相一致，且为泵轴长度的0.4-0.7倍。
23.与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
24.1)本实用新型采用定轴式磁力泵，即泵轴轴固定不动，内转子带动叶轮转动，同时将泵转子、叶轮口环、叶轮、内转子总成、轴承构成一个整体，减少了各零件由于塑性变形，老化连接造成的故障；减少了卡盘大零件、叶轮螺母，结构简单节省了原材料，为陶瓷泵轴与叶轮螺母配合连接问题提供一种较好的解决办法；
25.2)本实用新型中磁力驱动器，即外转子总成上的磁体排列由组合推拉式变为间隙分散式，使磁体与磁体相隔一定距离以避免两个磁体之间相互作用的磁场短路或同极磁场作用而退磁，提高磁力泵的使用寿命；
26.3)通过提高磁体轴向长度，以保证内外转子轴向耦合力变大，能平衡部分轴向力，泵体大直径口环与叶轮口环能平衡轴向力也起密封叶轮前盖板与泵体之间液体的作用，后推力片有平衡轴向力作用，同时在叶轮进口处设置多个平衡循环槽，用于平衡叶轮后盖板处产生的压力的同时，也促进了泵内循环，对轴承等摩擦件起到良好的散热作用；
27.4)隔离套由两层组成，内层由耐酸碱腐蚀、耐高温、强度高的pfa模压成型，外层由耐压碳纤维制成，在进一步提高结构强度的同时，也可显著降低隔离套整体产生的涡流热。
附图说明
28.图1为一种衬氟磁力驱动离心泵的结构示意图；
29.图2为推拉组合式磁体紧密排列示意图；
30.图3为实施例中一种衬氟磁力驱动离心泵的结构示意图；
31.图4为图3中a处的局部放大示意图；
32.图5为间歇分散方式磁体排列示意图；
33.图中标记说明：
34.1-泵体口环、2-泵体、201-进液管、202-出液管、3-叶轮口环、4-叶轮、5-隔离套、6-f46衬套、7-前轴承、8-内转子总成、9-外转子总成、901-支架、10-后轴承、11-后推力片、12-泵轴、13-联接架、14-驱动电机、15-泵轴安装座、16-叶轮安装环座、17-前推力片、18-润滑槽、19-平衡孔、20-平衡润滑孔、21-导液槽、22-轴承润滑槽、23-密封垫、24-叶轮螺母、25-卡盘。
具体实施方式
35.下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
36.实施例：
37.如图3所示的一种衬氟磁力驱动离心泵，包括泵腔机构、叶轮机构、泵轴12以及磁力驱动机构。
38.其中，泵腔机构包括泵体2、与泵体2合围形成泵腔的隔离套5，泵体2上设有进液管201与出液管202，泵体2内侧设有f46衬套6，进液管201与出液管202内壁及外缘上均开设有衬套安装槽，f46衬套6外壁上设有衬套安装块，f46衬套6与泵体2之间通过凹凸配合的衬套安装槽与衬套安装块实现固定连接。具体的，本实施例中的衬套安装槽选用直型槽与燕尾槽。隔离套5包括pfa内层与碳纤维外层，pfa内层中部向内凸出形成泵轴安装座15。
39.叶轮机构包括设于泵腔内的叶轮4、设于叶轮4背侧的叶轮安装环座16、固定于叶轮安装环座16外侧内部的内转子总成8，以及固定于叶轮安装环座16内侧上的轴承组件。在进液管201后端边缘处，f46衬套6上设有泵体口环1，叶轮4进液口处嵌设有与泵体口环1滑动接触的叶轮口环3，泵体口环1前端面上对称开设有宽6mm、深4mm的定位键槽，f46衬套6上设有与定位键槽相适配的定位键，并通过定位键槽与定位键实现泵体口环1的周向限位。同时，为避免叶轮口环3与泵体口环1之间磨损严重，泵体口环1后端面上呈辐射状开设有6个润滑槽18，每个润滑槽18呈半圆柱状，半径为2mm，轴向长度2mm。轴承组件包括并列设于叶轮安装环座16内侧的前轴承7与后轴承10，泵轴安装座15端部嵌设有后推力片11，后推力片11与后轴承10相抵接。本实施例中叶轮4、叶轮安装环座16、叶轮口环3以及轴承组件模压成一个整体泵转子。在该泵转子中心，即叶轮4中心处一内一外开设有6组直径5mm平衡孔对，如图4所示包括平衡孔19与平衡润滑孔组件。其中平衡孔19沿轴向开设于叶轮安装环座16与叶轮4内并贯穿前后两端；平衡润滑孔组件包括贯穿开设于叶轮4中心的平衡润滑孔20、开设于前轴承7与后轴承10内壁上的轴承润滑槽22、设于叶轮安装环座16内壁与泵轴12之间的泵轴间隙，以及贯穿开设于后推力片11前端面的导液槽21，平衡润滑孔20、前轴承7的
轴承润滑槽22、泵轴间隙、后轴承10的轴承润滑槽22依次连通，前轴承7与后轴承10的外壁延伸至平衡孔19内。平衡孔19与平衡润滑孔组件用于平衡叶轮4前后两侧的压力，并与隔离套5与泵转子之间的间隙共同形成输送介质的泵内循环通道，并利用循环流动的输送介质实现润滑冷却。
40.泵轴12一端固定于泵轴安装座15内，另一端穿过前轴承7与后轴承10，泵转子限位于进液管201后端边缘与泵轴安装座15之间，并通过前轴承7与后轴承10转动设于泵轴12上。并且本实施例中后推力片11、泵轴12依次模压固定于泵轴安装座15内。
41.磁力驱动机构包括驱动电机14与外转子总成9，外转子总成9包括设于驱动电机14输出轴上且套设于隔离套5外的支架901以及沿周向设于支架901内侧且交错间隔分布的s极磁体与n极磁体。本实施例将采用间歇分散方式布置s极磁体与n极磁体(如图5所示)，以避免两个磁体之间相互作用而导致磁场短路或因同极磁场作用而退磁。同样的，内转子总成8也采用相同的间歇分散布置方式。
42.此外，驱动电机14与泵体2之间还设有联接架13，隔离套5边缘夹持固定于联接架13边缘与泵体2边缘之间，并且在隔离套5边缘与泵体2边缘之间还设有密封垫23。
43.为兼顾结构强度与耐腐蚀性，前轴承7为sic前轴承，后轴承10为sic后轴承，泵轴12为sic泵轴。
44.为保证内外转子轴向耦合力，外转子总成9中所用磁体长度与内转子总成8中所用磁体长度相一致，且约为泵轴12长度的0.4倍，具体的，在11kw的设计功率下，磁体长度为60mm，泵轴12长度为145mm。
45.使用时，驱动电机14通过磁力连接的外转子总成9与内转子总成8带动泵转子转动，并实现叶轮4转动，同时，位于泵转子前后两端的泵体口环1与后推力片11起到轴向限位作用，固定设置的泵轴12则起到径向限位作用，使本磁力泵能够保持正常工作。
46.上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：
1.一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，该离心泵包括泵腔机构，包括泵体(2)、与泵体(2)合围形成泵腔的隔离套(5)，所述的泵体(2)上设有进液管(201)与出液管(202)，所述的泵体(2)内侧设有f46衬套(6)，所述的隔离套(5)包括pfa内层与碳纤维外层，所述的pfa内层中部向内凸出形成泵轴安装座(15)；叶轮机构，包括设于泵腔内的叶轮(4)、设于叶轮(4)背侧的叶轮安装环座(16)、固定于叶轮安装环座(16)外侧内部的内转子总成(8)，以及固定于叶轮安装环座(16)内侧上的轴承组件；所述的叶轮(4)进液口前端与进液管(201)后端边缘滑动接触；泵轴(12)，所述的泵轴(12)一端固定于泵轴安装座(15)内，另一端穿过轴承组件，所述的叶轮机构限位于进液管(201)后端边缘与泵轴安装座(15)之间，所述的叶轮机构通过轴承组件转动设于泵轴(12)上；磁力驱动机构，包括驱动电机(14)与外转子总成(9)，所述的外转子总成(9)包括设于驱动电机(14)输出轴上且套设于隔离套(5)外的支架(901)以及沿周向设于支架(901)内侧且交错间隔分布的s极磁体与n极磁体。2.根据权利要求1所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，在进液管(201)后端边缘处，所述的f46衬套(6)上设有泵体口环(1)，所述的叶轮(4)进液口处设有与泵体口环(1)滑动接触的叶轮口环(3)。3.根据权利要求2所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的泵体口环(1)前端面上对称开设有定位键槽，所述的f46衬套(6)上设有与定位键槽相适配的定位键，并通过定位键槽与定位键实现泵体口环(1)的周向限位。4.根据权利要求3所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的泵体口环(1)后端面上呈辐射状开设有多个润滑槽(18)。5.根据权利要求4所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的轴承组件包括并列设于叶轮安装环座(16)内侧的前轴承(7)与后轴承(10)，所述的泵轴安装座(15)端部嵌设有后推力片(11)，所述的后推力片(11)与后轴承(10)相抵接。6.根据权利要求5所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的驱动电机(14)与泵体(2)之间设有联接架(13)，所述的隔离套(5)边缘夹持固定于联接架(13)边缘与泵体(2)边缘之间。7.根据权利要求6所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的叶轮安装环座(16)与叶轮(4)内沿轴向开设有贯穿前后两端的平衡孔(19)，所述的前轴承(7)与后轴承(10)的外壁延伸至平衡孔(19)内。8.根据权利要求6所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的叶轮(4)中心贯穿开设有平衡润滑孔(20)，所述的前轴承(7)与后轴承(10)的内壁上开设有轴承润滑槽(22)，所述的叶轮安装环座(16)内壁与泵轴(12)之间设有泵轴间隙，所述的后推力片(11)前端面沿径向贯穿开设有导液槽(21)，所述的平衡润滑孔(20)、前轴承(7)的轴承润滑槽(22)、泵轴间隙、后轴承(10)的轴承润滑槽(22)依次连通。9.根据权利要求5所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的前轴承(7)为sic前轴承，所述的后轴承(10)为sic后轴承，所述的泵轴(12)为sic泵轴。10.根据权利要求1所述的一种衬氟磁力驱动离心泵，其特征在于，所述的外转子总成
(9)中所用磁体长度与内转子总成(8)中所用磁体长度相一致，且为泵轴长度的0.4-0.7倍。

技术总结
本实用新型涉及一种衬氟磁力驱动离心泵，包括泵腔机构、叶轮机构、泵轴以及磁力驱动机构。其中泵腔机构包括合围形成泵腔的泵体与隔离套，泵体内侧设有F46衬套，隔离套包括PFA内层与碳纤维外层，PFA内层中部向内凸出形成泵轴安装座；叶轮机构包括叶轮、叶轮安装环座，以及内转子总成与轴承组件；泵轴一端固定于泵轴安装座内，另一端穿过轴承组件，叶轮机构限位于进液管后端与泵轴安装座之间并转动于泵轴上；磁力驱动机构包括驱动电机与外转子总成，外转子总成包括沿周向交错间隔分布的S极磁体与N极磁体。与现有技术相比，本实用新型采用间隙分散式磁体排列方式，避免两个磁体之间相互作用的磁场短路或同极磁场作用而退磁，提高磁力泵的使用寿命。力泵的使用寿命。力泵的使用寿命。


技术研发人员：周大财
受保护的技术使用者：瑞希特（浙江）科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.12
技术公布日：2022/5/25