磁力驅(qū)動(dòng)泵的工作原理及結(jié)構(gòu)

　　1．磁力泵的工作原理

　　磁力傳動(dòng)是利用磁體能吸引鐵磁物質(zhì)以及磁體或磁場(chǎng)之間有磁力作用的特性，而非鐵磁物質(zhì)不影響或很少影響磁力的大小，因此可以無(wú)接觸地透過(guò)非磁導(dǎo)體（隔離套）進(jìn)行動(dòng)力傳輸。

　　磁力傳動(dòng)可分為同步或異步設(shè)計(jì)。大多數(shù)磁力泵采用同步設(shè)計(jì)。電動(dòng)機(jī)通過(guò)外部聯(lián)軸器和外磁鋼聯(lián)在一起，葉輪和內(nèi)磁鋼聯(lián)在一起。在外磁鋼和內(nèi)磁鋼之間設(shè)有全密封的隔離套，將內(nèi)、外磁鋼*隔開(kāi)，使內(nèi)磁鋼處于介質(zhì)之中，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)磁鋼間磁極的吸力直接帶動(dòng)葉輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　異步設(shè)計(jì)磁性傳動(dòng)，也稱(chēng)扭矩環(huán)磁性傳動(dòng)。用鼠籠式結(jié)構(gòu)的扭矩環(huán)來(lái)取代內(nèi)磁鋼，扭矩環(huán)在外磁鋼的吸引下以略低的速度轉(zhuǎn)動(dòng)。由于無(wú)內(nèi)磁鋼，因此其使用溫度要高于同步驅(qū)動(dòng)的磁力傳動(dòng)。

　　2．磁力泵的結(jié)構(gòu)

　　1）磁力耦合器

　　磁力傳動(dòng)由磁力耦合器來(lái)完成。磁力耦合器主要包括內(nèi)磁鋼、外磁鋼及隔離套等零部件，是磁力泵的核心部件。磁力耦合器的結(jié)構(gòu)、磁路設(shè)計(jì)，及其各零部件的材料關(guān)系到磁力泵的可靠性，磁傳動(dòng)效率及壽命。磁力耦合器應(yīng)在規(guī)定的環(huán)境條件下適用于戶外啟動(dòng)和連續(xù)操作，不應(yīng)出現(xiàn)脫耦和退磁現(xiàn)象。

　?。?）內(nèi)、外磁鋼

　　內(nèi)磁鋼應(yīng)用粘合劑牢固地固定在導(dǎo)環(huán)上，并用包套將內(nèi)磁鋼和介質(zhì)隔離。包套zui小厚度應(yīng)為0.4mm，其材料應(yīng)選用非磁性的材料，并適用于輸送的介質(zhì)。

　　外磁鋼也應(yīng)用粘合劑牢固地固定在外磁鋼環(huán)上。為防止裝配時(shí)外磁鋼的損壞，外磁鋼內(nèi)表面也應(yīng)覆以包套。

　　同步磁力耦合器應(yīng)選用釤鈷、釹鐵硼等稀土型磁性材料；扭矩環(huán)傳動(dòng)器可選用釤鈷、釹鐵硼等稀土磁性材料，或鋁鎳鈷磁性材料。釹鐵硼的磁能積高于釤鈷，缺點(diǎn)是使用溫度僅為120℃，且磁穩(wěn)定性相對(duì)較差。釤鈷的磁傳動(dòng)效率和磁能積高，并具有*的抗退磁能力。用于磁力泵的釤鈷通常有兩種，釤鈷1.5級(jí)Sm1Co5和2.17級(jí)Sm2Co17。釤鈷1.5級(jí)含釤35%，鈷65%，zui高使用溫度250 ℃，居里溫度523℃；釤鈷 2.17級(jí)含釤25%，鈷50%，鈦、 鐵等 25%，其zui高使用溫度達(dá)350 ℃，居里溫度750℃。

　　（2）隔離套

　　隔離套也稱(chēng)隔離罩或密封套，位于內(nèi)、外磁鋼之間，將內(nèi)、外磁鋼*隔開(kāi)，介質(zhì)封閉在隔離套內(nèi)。隔離套的厚度與工作壓力和使用溫度有關(guān)，太厚，則增加內(nèi)、外磁鋼的間隙尺寸，從而影響磁傳動(dòng)效率；太薄，則影響強(qiáng)度。

　　隔離套有金屬和非金屬兩種，金屬隔離套存在渦流損失，非金屬隔離套無(wú)渦流損失。金屬隔離套應(yīng)選用高電阻率的材料，如用哈氏合金、鈦合金等，也可選用奧氏體不銹鋼，其厚度一般應(yīng)大于或等于1.0mm。對(duì)于小功率的磁力泵，且使用溫度較低時(shí)，其隔離套也可考慮采用非金屬材料，如塑料或陶瓷等。

　　2）滑動(dòng)軸承

　　（1）碳化硅陶瓷

　　磁力泵一般采用碳化硅陶瓷軸承。為防止游離的硅離子進(jìn)入介質(zhì)，一般應(yīng)要求采用純燒結(jié)的α級(jí)碳化硅。
　　碳化硅滑動(dòng)軸承，承載能力高，且具有*的耐沖蝕、耐化學(xué)腐蝕、耐磨損和良好的耐熱性，使用溫度可達(dá)500℃以上。碳化硅滑動(dòng)軸承的使用壽命一般可達(dá)3年以上。

　?。?） 石墨

　　石墨具有較好的自潤(rùn)滑性能，可經(jīng)受短時(shí)間的干運(yùn)行，使用溫度可達(dá)450℃，缺點(diǎn)是耐磨性能較差。石墨滑動(dòng)軸承的使用壽命一般可達(dá)1年以上。

　　3．泵保護(hù)系統(tǒng)

　?。?） 軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)器

　　如果用戶需要，一些廠商可配置非接觸式的軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)器，用于防止軸承磨損失效、聯(lián)軸器的脫耦、轉(zhuǎn)子卡住，及功率系統(tǒng)故障等。

　　（2） 電機(jī)功率監(jiān)控器

　　電機(jī)功率監(jiān)控器通過(guò)監(jiān)測(cè)電機(jī)功率，來(lái)避免發(fā)生低流量或干運(yùn)轉(zhuǎn)。

　?。?） 溫度探頭

　　用溫度探頭（RTD）來(lái)監(jiān)測(cè)隔離套的溫度，以反映泵在操作中狀態(tài)的變化。可防止泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)、內(nèi)外軸承磨損、嚴(yán)重汽蝕、悶泵、泵卡住、以及系統(tǒng)過(guò)熱等。

　　（4） 差壓開(kāi)關(guān)

　　用差壓開(kāi)關(guān)來(lái)監(jiān)測(cè)泵出口的壓力變化，可防止泵的干運(yùn)轉(zhuǎn)、嚴(yán)重汽蝕、悶泵、泵卡住等。尤其適用于容器卸空/槽車(chē)卸載等。

　?。?） 第二層保護(hù)

　　a. 承壓密閉的磁耦合箱體

　　隔離套外為磁耦合箱體，如圖1的虛線部分。對(duì)于高系統(tǒng)壓力下輸送某些劇毒或易燃化學(xué)品時(shí)，該箱體應(yīng)為承壓密閉容器，其設(shè)計(jì)和試驗(yàn)壓力值和泵的液力端相同；且泵外軸和磁耦合箱體之間應(yīng)設(shè)節(jié)流襯套和機(jī)械密封（俗稱(chēng)二次密封）。

　　b. 雙隔離套結(jié)構(gòu)

　?。?） 液體泄漏探頭

　　對(duì)于采用第二層保護(hù)的磁力泵，應(yīng)設(shè)置液體泄漏探頭。對(duì)于承壓密閉的磁耦合箱體結(jié)構(gòu)的磁力泵，當(dāng)隔離套破裂，或由于其它原因有液體進(jìn)入磁耦合箱體時(shí)，探頭就會(huì)報(bào)警；對(duì)于雙隔離套結(jié)構(gòu)的磁力泵，當(dāng)內(nèi)隔離套破裂，或由于其它原因有液體進(jìn)入內(nèi)外隔離套之間的腔體時(shí)，探頭就會(huì)報(bào)警。