主動電磁軸承葉輪泵的制作方法
【專利摘要】一種新型的主動電磁軸承葉輪泵。主要由徑向電磁軸承轉(zhuǎn)子及定子、止推軸承、傳感器及其支架、葉輪、泵外殼等組成。將其中一個磁軸承與葉輪作成一個整體，即在泵的葉輪上(轉(zhuǎn)子)鑲嵌導(dǎo)磁性能好的軟磁材料(磁鋼等)，泵殼上(定子)裝有線圈，通入電流便會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)泵的作用。另外的磁軸承(包括徑向和軸向)用來使主軸旋轉(zhuǎn)和定位，阻止其發(fā)生徑向和軸向位移。轉(zhuǎn)子浸泡在介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)，所有與流體接觸的表面均由耐腐蝕材料包層，因此泵內(nèi)沒有任何形式的密封元件。本發(fā)明功能簡單，在很大程度上克服了普通葉輪泵易磨損、需要密封的缺點，有良好的應(yīng)用前景。
【專利說明】主動電磁軸承葉輪泵

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種主動電磁軸承葉輪泵，主要有徑向電磁軸承轉(zhuǎn)子及定子、止推軸承、傳感器及其支架、葉輪、泵外殼等組成。

【背景技術(shù)】
[0002]普通的葉輪泵需要很多個零件，每個零件都可能對泵的性能產(chǎn)生影響，每個零部件的損壞或失靈都可能導(dǎo)致整個系統(tǒng)的故障，需要進行停機檢修。普通葉輪泵由于采用外接電機驅(qū)動，增加了使用的成本以及額外配置的連接配件。另外由于采用普通的滾動軸承來支承傳動軸，機械軸承本身的磨損以及軸承的密封均存在壽命以及安全問題，整個系統(tǒng)每隔一定時間需要保養(yǎng)和維護，更換易損件。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有葉輪泵中存在的不足，提供一種長期無泄漏連續(xù)運轉(zhuǎn)，有良好的應(yīng)用前景的新型葉輪泵。
[0004]按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，該設(shè)計主動電磁軸承葉輪泵主要由徑向電磁軸承轉(zhuǎn)子及定子、止推軸承、傳感器及其支架、葉輪、泵外殼等組成。
[0005]主動電磁軸承葉輪泵將其中一個磁軸承與葉輪作成一個整體，即在泵的葉輪上(轉(zhuǎn)子)鑲嵌導(dǎo)磁性能好的軟磁材料(磁鋼等)，泵殼上(定子)裝有線圈，通入電流便會產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動葉輪旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)泵的作用。另外的磁軸承(包括徑向和軸向)用來使主軸旋轉(zhuǎn)和定位，阻止其發(fā)生徑向和軸向位移。轉(zhuǎn)子浸泡在介質(zhì)中旋轉(zhuǎn)，所有與流體接觸的表面均由耐腐蝕材料包層，R此泵內(nèi)沒有任何形式的密封元件。
[0006]本發(fā)明功能簡單，在很大程度上克服了普通葉輪泵易磨損、需要密封的缺點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為主動電磁軸承工作原理圖。

【具體實施方式】
[0009]圖1所示，主動電磁軸承葉輪泵由軸向位移傳感器(I)、徑向位移傳感器(2)、徑向磁軸承定子(3) (7)、軸向磁軸承定子(4)、定子線圈(5)、葉輪轉(zhuǎn)子磁鋼￠)、徑向磁軸承轉(zhuǎn)子(8) (9)等組成。圖2所示，一個典型的有源磁軸承系統(tǒng)是由轉(zhuǎn)子、電磁鐵、傳感器以及控制電路和功率放人器組成的。軸承由轉(zhuǎn)子和定子組成。由傳感器檢測出轉(zhuǎn)子的偏心，并通過反饋與基準信號(轉(zhuǎn)子的理想位置)進行比較，調(diào)節(jié)器根據(jù)偏差信號進行調(diào)節(jié)，并把調(diào)節(jié)信號送到功率放人器以改變電磁鐵(定子)的電流，使氣隙增人一側(cè)的電磁鐵電流增加，另一側(cè)電磁鐵電流減小，從而產(chǎn)生一個回復(fù)力，使轉(zhuǎn)子恢復(fù)到理想的位置。
[0010]本發(fā)明止推軸承是由軸向電磁軸承定子(3) (7)、吸力盤、軸承套筒等構(gòu)成的磁路系統(tǒng)，產(chǎn)生吸力以限制轉(zhuǎn)軸的軸向位移。電磁軸承定子是由非導(dǎo)磁材料的固定環(huán)將各組電磁鐵鐵心固定在一起組合而成，R此磁路獨立，不存在磁耦合問題；為了防止電磁軸承定子上各組電磁鐵磁路、葉輪定子磁路、止推軸承磁路等之間產(chǎn)生磁耦合，影響電磁軸承的靜、動態(tài)性能，R此將泵體內(nèi)表面鍍上不導(dǎo)磁且抗腐蝕的材料；泵在工作狀態(tài)時候，由于轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙充滿液體，定子內(nèi)表面及轉(zhuǎn)子外表面均由抗腐蝕材料包層，整個泵外殼是全封閉的，任何流體成分均不可能泄漏至泵外，任何形式的密封是沒有必要的。
[0011]本發(fā)明電磁軸承的定子鐵心和轉(zhuǎn)子是由導(dǎo)磁性能優(yōu)良的軟磁材料(硅鋼)制造；傳感器支架用于支承位移傳感器探頭，無論是水平還是豎直方向，都是以兩個傳感器差動檢測轉(zhuǎn)子的位移的，R此在一個方向上放置傳感器的兩個螺紋孔必須同軸共線，水平和豎直方向的軸線必須滿足一定的垂直度的要求；葉輪是由不銹鋼材料線切割加工而成；泵殼的進、出口部分由有機玻璃制作，使得能夠清晰地見到葉輪的運行情況。
【權(quán)利要求】
1.主動電磁軸承葉輪泵，其特征在于:該葉輪泵由軸向位移傳感器(I)、徑向位移傳感器(2)、徑向磁軸承定子(3) (7)、軸向磁軸承定子(4)、定子線圈(5)、葉輪轉(zhuǎn)子磁鋼(6)、徑向磁軸承轉(zhuǎn)子(8) (9)等組成，新型止推軸承是由軸向電磁軸承定子(3) (7)、吸力盤、軸承套筒等構(gòu)成的磁路系統(tǒng)，產(chǎn)生吸力以限制轉(zhuǎn)軸的軸向位移；電磁軸承定子(4)是由非導(dǎo)磁材料的固定環(huán)將各組電磁鐵鐵心固定在一起組合而成，因此磁路獨立，不存在磁耦合問題；為了防止電磁軸承定子上各組電磁鐵磁路、葉輪定子磁路、止推軸承磁路等之間產(chǎn)生磁耦合，影響電磁軸承的靜、動態(tài)性能，因此將泵體內(nèi)表面鍍上不導(dǎo)磁且抗腐蝕的材料；泵在工作狀態(tài)時候，由于轉(zhuǎn)子與定子之間的間隙充滿液體，定子內(nèi)表面及轉(zhuǎn)子外表面均由抗腐蝕材料包層，整個泵外殼是全封閉的，任何流體成分均不可能泄漏至泵外，任何形式的密封是沒有必要的。
【文檔編號】F04D13/06GK104514726SQ201310456072
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】秦艷, 吳良芹 申請人:沙洲職業(yè)工學院