一种永磁轴承磁力泵的制作方法

1.本实用新型属于磁力泵技术领域，涉及一种永磁轴承磁力泵。


背景技术：

2.磁力泵作为一种无泄漏、全密封离心泵在石油、化工、制药等领域应用十分广泛。磁力泵在设计时常常只考虑了轴向力的平衡，而忽略了径向力的存在，导致磁力泵的滑动轴承内表面因径向力的原因出现磨损，从而需要定期更换滑动轴承等易损件。特别是在偏离磁力泵额定工况的时候，径向力表现的尤为明显。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是提供一种能够平衡径向力的永磁轴承磁力泵。
4.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
5.一种永磁轴承磁力泵，包括
6.泵腔机构，包括泵腔与设于泵腔内的叶轮；
7.永磁传动机构，包括一端与叶轮传动连接的泵轴，以及套设于泵轴上的永磁轴承组件，所述的永磁轴承组件包括固定套设于泵轴上的永磁转子，以及套设于永磁转子外并通过磁斥力相分离的永磁定子，所述的永磁转子与永磁定子均包括多个轴向充磁且磁场同向的永磁环；以及
8.磁力驱动机构，与泵轴另一端传动连接。
9.进一步地，所述的永磁转子与永磁定子之间的间隙为0.05-0.15mm。
10.进一步地，所述的永磁传动机构包括多个并列套设于泵轴上的永磁轴承组件。
11.进一步地，所述的永磁轴承组件内包括4-8个永磁环。
12.进一步地，所述的永磁轴承组件还包括用于固定永磁定子的定子座。
13.进一步地，所述的泵腔机构包括泵体与套设于泵轴外的连接体，所述的泵腔由泵体与连接体的一侧相互合围构成，所述的泵体上设有进液口与出液口。
14.进一步地，所述的磁力驱动机构包括套设于泵轴端部的内转子总成、相互合围形成内转子冷却腔的泵盖与隔离套、设于隔离套外的外转子总成，以及与外转子总成传动连接的驱动电机。
15.进一步地，所述的定子座两侧分别与连接体、泵盖相连接并合围形成永磁轴承冷却腔，所述的永磁环设于永磁轴承冷却腔内；
16.所述的出液口上设有出液管，所述的出液管与隔离套之间设有循环管；所述的泵轴上连接有内转子总成的一端，开设有连通永磁轴承冷却腔与内转子冷却腔的循环孔道；所述的连接体与泵轴之间设有泵轴间隙；
17.所述的泵腔、永磁轴承冷却腔、内转子冷却腔通过循环管、循环孔道、泵轴间隙循环连通。
18.进一步地，所述的泵轴外表面上沿轴向开设有循环槽，所述的循环槽与循环孔道
相连通，所述的永磁转子内表面覆盖于循环槽上。
19.进一步地，所述的泵轴上还设有保护轴承组件，所述的保护轴承组件包括分别嵌设于连接体与泵盖上的保护轴承，以及套设于泵轴上的保护轴套；
20.所述的保护轴套与保护轴承之间的间隙小于永磁转子与永磁定子之间的间隙。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下特点：
22.1)本实用新型利用套设于泵轴外的永磁转子与永磁定子之间的磁力作用，使泵轴处于悬浮状态，实现无机械摩擦的运转，有利于提高轴承使用寿命、降低摩擦损失、提高泵效率；
23.2)本实用新型针对泵轴产生不同的径向力时会产生对应径向位移的特点，通过在泵轴周围设置永磁转子与永磁定子产生均匀的平衡磁场，当泵轴偏移时对应产生抵抗径向力的磁力合力，推动泵轴复位，进而达到自动调节径向力的作用；
24.3)本实用新型采用轴向充磁排列的永磁轴承组件，相比于径向充磁的磁钢承载力更加大，效率更高；
25.4)本实用新型通过循环管以及开设于泵轴内的循环孔道，将设有叶轮的泵腔、设永磁轴承冷却腔、内转子冷却腔循环连通，利用泵出口处的高压与叶轮背侧的低压作为循环驱动力，实现泵内与泵外的冷却循环，充分利用泵效率，并实现对轴承、内转子总成、隔离套的冷却润滑效果，保证泵的长时间正常运转。
附图说明
26.图1为实施例中一种永磁轴承磁力泵的结构示意图；
27.图2为图1中a处的局部放大示意图；
28.图中标记说明：
29.1-泵体、2-连接体、3-叶轮、4-泵轴、5-永磁转子、6-永磁定子、7-定子座、8-泵盖、9-隔离套、10-内转子总成、11-外转子总成、12-驱动电机、13-连接架、14-保护轴承、15-保护轴套、16-止推轴承、17-出液管、18-循环管、19-挡套、20-叶轮螺母、21-内转子螺母、22-循环半通孔、23-循环孔、24-循环槽。
具体实施方式
30.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。
31.实施例：
32.如图1所示的一种永磁轴承磁力泵，包括泵腔机构、永磁传动机构以及磁力驱动机构。其中，泵腔机构包括泵体1、一侧与泵体1合围构成泵腔的连接体2，以及设于泵腔内的叶轮3，泵体1上设有进液口与出液口。
33.永磁传动机构包括一端与叶轮3传动连接的泵轴4，以及2个并列套设于泵轴4上的永磁轴承组件。该永磁轴承组件包括固定套设于泵轴4上的永磁转子5、套设于永磁转子5外并通过磁斥力相分离的永磁定子6，以及与连接体2一侧固定连接并用于固定永磁定子6的定子座7。永磁转子5与永磁定子6均包括8个轴向充磁且磁场同向的永磁环。其中永磁转子5
与永磁定子6之间的间隙为0.1mm。
34.磁力驱动机构包括一侧与定子座7固定连接的泵盖8、设于泵盖8另一侧并相互合围形成内转子冷却腔的隔离套9、位于内转子冷却腔内并设于泵轴4端部的内转子总成10、设于隔离套9外并与内转子总成10相对应的外转子总成11、与外转子总成11传动连接的驱动电机12，以及设于驱动电机12与泵盖8之间的连接架13。
35.工作时，驱动电机12提供旋转驱动力，通过内外转子总成及泵轴4带动叶轮3高速旋转，实现流体输送。利用永磁转子5与永磁定子6之间磁力作用，使泵轴4处于悬浮状态，实现无机械摩擦的运转，提高轴承的使用寿命，以及泵效率。
36.当磁力泵在不同工况下运转时，将产生不同的径向力，并使泵轴4产生径向位移，此时永磁转子5与永磁定子6之间的间隙也将发生变化，使泵轴4四周磁力作用不平衡，并产生抵抗径向力的磁力合力，推动泵轴4复位，进而达到自动调节径向力的作用。
37.为避免在磁力泵起动或停机时，永磁轴承组件难以提供足够的支撑承载力，本实施例还在泵轴4上设置保护轴承组件。该保护轴承组件包括分别嵌设于连接体2与泵盖8上的保护轴承14，以及套设于泵轴4上的保护轴套15与止推轴承16；并且保护轴套15与保护轴承14之间的间隙小于永磁转子5与永磁定子6之间的间隙，从而可以对泵轴4起到支撑作用，防止泵轴4与永磁轴承组件发生摩擦。
38.为达到良好的冷却润滑效果，本实施例中还设有循环冷却结构。具体的，定子座7两侧分别与连接体2、泵盖8相连接并合围形成永磁轴承冷却腔。泵体1上出液口处设有出液管17，出液管17与隔离套9之间设有循环管18。泵轴4内还设有连通永磁轴承冷却腔与内转子冷却腔的循环孔道，该循环孔道包括开设于泵轴4上连接有内转子总成10一端、并沿轴向延伸至永磁轴承冷却腔的循环半通孔22，以及沿径向开设于泵轴4上并连通循环半通孔22与永磁轴承冷却腔的循环孔23。泵轴4表面沿轴向还开设有与循环孔23相连通的循环槽24，永磁转子5内表面覆盖于循环槽24上。此外，连接体2与泵轴4之间设有泵轴间隙。
39.当磁力泵工作时，将在出液管17处产生高压流体，经过循环管18进入内转子冷却腔，带走隔离套9产生的涡流热并对内转子总成10进行降温；之后流体穿过泵盖8上的保护轴承组件，或通过循环孔道进入永磁轴承冷却腔，在经过永磁转子5与永磁定子6之间间隙，或者循环槽24后，对永磁转子5与永磁定子6，以及泵轴4进行降温润滑；随后穿过设于连接体2上的保护轴承组件返回泵腔内叶轮3背侧低压区，完成冷却润滑循环。
40.为避免输送介质对永磁转子5与永磁定子6产生腐蚀，在外依次包覆不锈钢与特氟龙保护层。
41.为保证泵轴4上各部件安装连接稳定性，在内转子总成10与泵盖8上的保护轴承组件之间、叶轮3与连接体2上的保护轴承组件之间均设有挡套19，泵轴4一端通过叶轮螺母20与叶轮3安装连接，另一端通过内转子螺母21与内转子总成10安装连接。
42.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：
1.一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，该磁力泵包括泵腔机构，包括泵腔与设于泵腔内的叶轮(3)；永磁传动机构，包括一端与叶轮(3)传动连接的泵轴(4)，以及套设于泵轴(4)上的永磁轴承组件，所述的永磁轴承组件包括固定套设于泵轴(4)上的永磁转子(5)，以及套设于永磁转子(5)外并通过磁斥力相分离的永磁定子(6)，所述的永磁转子(5)与永磁定子(6)均包括多个轴向充磁且磁场同向的永磁环；以及磁力驱动机构，与泵轴(4)另一端传动连接。2.根据权利要求1所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的永磁转子(5)与永磁定子(6)之间的间隙为0.05-0.15mm。3.根据权利要求1所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的永磁传动机构包括多个并列套设于泵轴(4)上的永磁轴承组件。4.根据权利要求1或3所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的永磁轴承组件内包括4-8个永磁环。5.根据权利要求1所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的永磁轴承组件还包括用于固定永磁定子(6)的定子座(7)。6.根据权利要求5所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的泵腔机构包括泵体(1)与套设于泵轴(4)外的连接体(2)，所述的泵腔由泵体(1)与连接体(2)的一侧相互合围构成，所述的泵体(1)上设有进液口与出液口。7.根据权利要求6所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的磁力驱动机构包括套设于泵轴(4)端部的内转子总成(10)、相互合围形成内转子冷却腔的泵盖(8)与隔离套(9)、设于隔离套(9)外的外转子总成(11)，以及与外转子总成(11)传动连接的驱动电机(12)。8.根据权利要求7所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的定子座(7)两侧分别与连接体(2)、泵盖(8)相连接并合围形成永磁轴承冷却腔，所述的永磁环设于永磁轴承冷却腔内；所述的出液口上设有出液管(17)，所述的出液管(17)与隔离套(9)之间设有循环管(18)；所述的泵轴(4)上连接有内转子总成(10)的一端，开设有连通永磁轴承冷却腔与内转子冷却腔的循环孔道；所述的连接体(2)与泵轴(4)之间设有泵轴间隙；所述的泵腔、永磁轴承冷却腔、内转子冷却腔通过循环管(18)、循环孔道、泵轴间隙循环连通。9.根据权利要求8所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的泵轴(4)外表面上沿轴向开设有循环槽(24)，所述的循环槽(24)与循环孔道相连通，所述的永磁转子(5)内表面覆盖于循环槽(24)上。10.根据权利要求8所述的一种永磁轴承磁力泵，其特征在于，所述的泵轴(4)上还设有保护轴承组件，所述的保护轴承组件包括分别嵌设于连接体(2)与泵盖(8)上的保护轴承(14)，以及套设于泵轴(4)上的保护轴套(15)；所述的保护轴套(15)与保护轴承(14)之间的间隙小于永磁转子(5)与永磁定子(6)之间的间隙。

技术总结
本实用新型涉及一种永磁轴承磁力泵，包括泵腔机构、永磁传动机构以及磁力驱动机构，其中永磁传动机构包括一端与叶轮传动连接的泵轴，以及套设于泵轴上的永磁轴承组件，永磁轴承组件包括固定套设于泵轴上的永磁转子，以及套设于永磁转子外并通过磁斥力相分离的永磁定子，永磁转子与永磁定子均包括多个轴向充磁且磁场同向的永磁环。与现有技术相比，本实用新型利用套设于泵轴外的永磁转子与永磁定子之间的磁力作用，使泵轴处于悬浮状态，实现无机械摩擦的运转，有利于提高轴承使用寿命、降低摩擦损失、提高泵效率。提高泵效率。提高泵效率。


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：2021.11.26
技术公布日：2022/5/25