專利名稱：電磁泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于機電一體設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于易燃、易爆、易揮發(fā)、腐蝕性強的介質(zhì)的電磁泵。
石油、化工工業(yè)生產(chǎn)流程中的介質(zhì)，多為易燃、易爆、易揮發(fā)的，并且還有不同程度的腐蝕性，有些介質(zhì)還十分貴重。所以，防爆、防腐、防泄漏是石油、化工工業(yè)的重要技術(shù)課題。在石油化工工業(yè)的生產(chǎn)裝置中大量的靜密封是比較好處理的。關(guān)鍵是動設(shè)備－－流程泵的軸密封一直不能妥善解決，即封面不密。近年來，國內(nèi)外研制的磁動泵(隔離泵、磁偶合泵)和屏蔽泵基本能解決泄漏問題。但是這些泵結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，不易維護，而且體大笨重，生產(chǎn)成本高，整機效率很低，所以至今尚未推廣使用。
本實用新型的目的是研制一種適應(yīng)石油、化工工業(yè)用的電磁泵，并達到高效穩(wěn)定、防爆、防腐、無泄漏的要求。
本實用新型－－電磁泵包括泵殼體，葉輪14，機軸5，低、高壓腔以及介質(zhì)進出口9、18。其特點是該泵是以同步永磁盤式電機為牽引動力的機電一體泵。其電機與葉輪14同殼同軸，電機的轉(zhuǎn)子和葉輪14共同固定在空心機軸5上，機軸5通過軸承與泵殼體相連，并用軸承蓋封閉在泵殼體內(nèi)。泵殼體包括機殼1、泵體23，將電機和開輪封閉在上蓋8和泵殼體構(gòu)成的腔中，機軸5不外露，無動密封，完全無泄漏。
以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的結(jié)構(gòu)。



圖1是本實用新型常溫電磁泵結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型中的定子下投影結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型中的轉(zhuǎn)子上投影結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的A－A′剖面圖；圖5是圖3的B－B′剖面圖；圖6是圖3的C－C′展開圖；圖7是本實用新型高溫電磁泵結(jié)構(gòu)示意圖。
本實用新型按其基本結(jié)構(gòu)分為常溫泵和高溫泵二大類。它們的共同特點是其牽引電機為同步永磁盤式電機，且電機轉(zhuǎn)子和葉輪14同殼同軸。其同步永磁盤式電機是在專利號為87203101的《同步永磁分立式電機的基礎(chǔ)上改進的，它包括機殼1、定子、轉(zhuǎn)子、機軸5。供電電源采用埋纜的方法，在定子上蓋處鉆孔輸出。其定子鐵芯3由帶狀冷軋鋼片卷繞成盤狀，下側(cè)沿徑向開有幅射狀的定子槽，槽內(nèi)嵌有繞組2。其轉(zhuǎn)子采用三層迭合而成的盤狀結(jié)構(gòu)，即上部為磁靴12和起動輪13組合，磁靴12是既有軸向中心孔，又有徑向穿孔的盤狀電工純鐵，將磁靴12的內(nèi)外園周和徑向孔內(nèi)鑄入純鋁，就形成了有內(nèi)外環(huán)(起匯流環(huán)的作用)和輻條(起導(dǎo)條作用的)純鋁起動輪。中層為釹鐵硼永磁塊11。下層是電工純鐵制成園盤狀的磁軛10。電機的定子與轉(zhuǎn)子間隙，可通過改變在止推軸承部位加墊7的厚度加以調(diào)整，可以使電機工作在最佳狀態(tài)。
常溫電磁泵(100℃以下)的電機與葉輪14同腔，以所輸送的介質(zhì)散熱、潤滑。常溫泵的定子、機殼1和上蓋8可用聚四氟乙烯注封成一個整體。轉(zhuǎn)子的下部為葉輪14。轉(zhuǎn)子和葉輪14共同固定在空心機軸5上，機軸5通過止推軸承4和軸承16與上蓋8和泵體相連。由上軸承蓋6和下軸承蓋17將電機和葉輪封閉在上蓋8、機殼1和泵體23構(gòu)成的腔中，件15為軸套。
當(dāng)三相交流電流過定子的三相繞組時，便在定子鐵芯中形成旋轉(zhuǎn)磁場。該磁場通過氣隙、磁靴、永磁塊、磁軛形成閉合回路。旋轉(zhuǎn)磁場掠過轉(zhuǎn)子導(dǎo)條時產(chǎn)生感生電流。于是導(dǎo)條在安培力作用下使轉(zhuǎn)子開始轉(zhuǎn)動。在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速時，轉(zhuǎn)子的恒磁場與定子旋轉(zhuǎn)磁場處于瞬間異性磁極相遇，相互作用力將轉(zhuǎn)子牽入同步。這里轉(zhuǎn)子與定子磁場間不存在相對運動，起動輪導(dǎo)條中無感生電流，牽引轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的不再是安培力，而是轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場間異性磁極的引力。
只要永磁塊設(shè)計合適，使E0≥U1，就可使Cos＝1。
葉輪在轉(zhuǎn)子直接帶動下旋轉(zhuǎn)。輪內(nèi)介質(zhì)在貫性離心力作用下被推向高壓腔，同時從低壓腔吸入介質(zhì)達到輸送介質(zhì)的目的，其中有極少的介質(zhì)從高壓腔沿定子、轉(zhuǎn)子間隙經(jīng)定子中孔，止推軸承、機軸中孔和下端軸承返回低壓腔。這部分介質(zhì)在此循環(huán)中起到了對定子、軸承的散熱和對軸承的潤滑作用。
高溫泵(100℃－－400℃)的電機轉(zhuǎn)子與葉輪14同殼同軸異腔。即由硬密封部件21和隔熱層22將電機和泵體分為二個腔。電機部分設(shè)冷卻系統(tǒng)。電機腔內(nèi)充與被輸送介質(zhì)性質(zhì)相近，但無低溫凝結(jié)和析出特性的工作介質(zhì)。由于二腔等壓，又處于準密封狀態(tài)，所以二腔部介質(zhì)對流可忽略。電機部分的冷卻系統(tǒng)是轉(zhuǎn)子上的軸流加壓孔19、冷卻管20構(gòu)成，使工作介質(zhì)形成循環(huán)，達到潤滑軸承和為定子散熱的目的。若輸送的介質(zhì)溫度過高，可對冷卻管施行水冷。為便于維修，高溫泵將止推軸承裝到了轉(zhuǎn)子的下部，使轉(zhuǎn)子處于懸臂狀態(tài)。其余部分工作原理與常溫泵相同。
本實用新型的主要優(yōu)點如下1、防爆、防腐、無泄漏。由于對定子繞組采用注塑密封，電機和葉輪封閉于同一殼體中，無動密封，軸不外露，徹底根除了泄漏問題，因此也解決了防爆問題。使用本實用新型不僅杜絕了貴重介質(zhì)的流失，有毒介質(zhì)對環(huán)境的污染，而且消除了可燃性介質(zhì)外泄帶來的火災(zāi)隱患。如果將轉(zhuǎn)子以一鉻十八鎳九鈦薄板屏蔽或用聚四乙烯注封，泵殼體和葉輪選用防腐材料，該泵即具有良好的防腐性。
2、效率高，節(jié)電效果好。該泵的電機轉(zhuǎn)子采用永磁材料，節(jié)省了勵磁能耗。與同功率異步電機相比節(jié)省有功損失14％，節(jié)省無功損失100％，還能根據(jù)電網(wǎng)情況將電機調(diào)成過勵狀態(tài)實現(xiàn)無功發(fā)電，達到補償電網(wǎng)功率因數(shù)的目的。該泵無動密封減少了機械損耗，葉輪取消了平衡孔，提高了泵的容積效率。
3、該泵處于同步運行，所以泵的揚程和流量都不會因電源電壓浮動而變化，有利于化工生產(chǎn)中工藝參數(shù)穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。
4、本實用新型造型美觀，結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕、安裝使用都很方便。免去了常規(guī)泵頻繁更換密封材料的麻煩，大大延長了設(shè)備的維修周期。
權(quán)利要求1.一種電磁泵，包括泵殼體、葉輪14、機軸5、低、高壓腔以及介質(zhì)出口9、18，其特征是該泵是以同步永磁盤式電機為牽引動力的機電一體泵；其電機與葉輪14同殼同軸，電機的轉(zhuǎn)子和葉輪14共同固定在機軸5上，機軸5通過軸承和泵殼體相連接，將電機和葉輪封閉在上蓋和泵殼體構(gòu)成的腔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁泵，其特征在于所述的同步永磁盤式電機包括機殼1、定子、轉(zhuǎn)子、機軸5，其定子鐵芯3由帶狀冷軋硅鋼片卷繞成盤狀，下側(cè)沿徑向開有輻射狀的定子槽，槽內(nèi)嵌有繞組2；其轉(zhuǎn)子采用三層迭合而成的盤狀結(jié)構(gòu)，即上部為磁靴12和起動輪13組合，中層為釹鐵硼永磁塊11，下層為園盤狀的磁軛10。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁泵，其特征在于在止推軸承4處加墊7。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁泵，其特征在于電磁泵的機軸5用軸承蓋封閉在泵殼體內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁泵，其特征在于常溫電磁泵的電機與葉輪14同腔，以所輸送的介質(zhì)散熱、潤滑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁泵，其特征在于高溫電磁泵的電機轉(zhuǎn)子與葉輪14同殼同軸異腔，即由硬密封部件21和隔熱層22將電機和泵體分成二個腔，電機部分設(shè)冷卻系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型涉及一種以同步永磁盤式電機為牽引動力的機電一體泵。該泵電機與葉輪同殼同軸，電機的轉(zhuǎn)子和葉輪共同固定在機軸上，機軸不外露，無動密封。因此，該泵具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕，運行平穩(wěn)、高效節(jié)電，防腐防爆，無泄漏等優(yōu)點。是石油化工等企業(yè)用于輸送易燃、易爆、易揮發(fā)、有毒、腐蝕性強介質(zhì)以及貴重介質(zhì)的理想設(shè)備。
文檔編號F04D29/08GK2124330SQ9221054
公開日1992年12月9日 申請日期1992年4月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月2日
發(fā)明者張金鐸 申請人:張金鐸