磁力泵工作原理及結(jié)構(gòu)

1.磁力泵的工作原理
　　磁力傳動是利用磁體能吸引鐵磁物質(zhì)以及磁體或磁場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，因此可以無接觸地透過非磁導(dǎo)體(隔離套)進行動力傳輸。
　　磁力傳動可分為同步或異步設(shè)計。大多數(shù)磁力泵采用同步設(shè)計。電動機通過外部聯(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，使內(nèi)磁鋼處于介質(zhì)之中，電機的轉(zhuǎn)軸通過磁鋼間磁極的吸力直接帶動葉輪同步轉(zhuǎn)動。
　　異步設(shè)計磁性傳動，也稱扭矩環(huán)磁性傳動。用鼠籠式結(jié)構(gòu)的扭矩環(huán)來取代內(nèi)磁鋼，扭矩環(huán)在外磁鋼的吸引下以略低的速度轉(zhuǎn)動。由于無內(nèi)磁鋼，因此其使用溫度要高于同步驅(qū)動的磁力傳動。
　　2.磁力泵的結(jié)構(gòu)
　　1）磁力耦合器
　　磁力傳動由磁力耦合器來完成。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，及其各零部件的材料關(guān)系到磁力泵的可靠性，磁傳動效率及壽命。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和連續(xù)操作，不應(yīng)出現(xiàn)脫耦和退磁現(xiàn)象。
　　（1）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，缺點是使用溫度僅為120℃，且磁穩(wěn)定性相對較差。釤鈷的磁傳動效率和磁能積高，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Sm1Co5和2.17級Sm2Co17。釤鈷1.5級含釤35%，鈷65%，zui高使用溫度250 ℃，居里溫度523℃；釤鈷 2.17級含釤25%，鈷50%，鈦、 鐵等 25%，其zui高使用溫度達350 ℃，居里溫度750℃。
　　（2）隔離套
　　隔離套也稱隔離罩或密封套，位于內(nèi)、外磁鋼之間，將內(nèi)、外磁鋼*隔開，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，從而影響磁傳動效率；太薄，則影響強度。
　　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。對于小功率的磁力泵，且使用溫度較低時，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入介質(zhì)，一般應(yīng)要求采用純燒結(jié)的α級碳化硅。碳化硅滑動軸承，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500℃以上。碳化硅滑動軸承的使用壽命一般可達3年以上。
　　(2)石墨
　　石墨具有較好的自潤滑性能，可經(jīng)受短時間的干運行，使用溫度可達450℃，缺點是耐磨性能較差。石墨滑動軸承的使用壽命一般可達1年以上。
　　3.泵保護系統(tǒng)
　　(1)軸承狀態(tài)監(jiān)測器
　　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)電機功率監(jiān)控器
　　電機功率監(jiān)控器通過監(jiān)測電機功率，來避免發(fā)生低流量或干運轉(zhuǎn)。
　　(3)溫度探頭
　　用溫度探頭(RTD)來監(jiān)測隔離套的溫度，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)過熱等。
　　(4)差壓開關(guān)
　　用差壓開關(guān)來監(jiān)測泵出口的壓力變化，可防止泵的干運轉(zhuǎn)、嚴(yán)重汽蝕、悶泵、泵卡住等。尤其適用于容器卸空/槽車卸載等。
　　(5)第二層保護
　　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。對于高系統(tǒng)壓力下輸送某些劇毒或易燃化學(xué)品時，該箱體應(yīng)為承壓密閉容器，其設(shè)計和試驗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)流襯套和機械密封(俗稱二次密封)。
　　b.雙隔離套結(jié)構(gòu)
　　(6)液體泄漏探頭
　　對于采用第二層保護的磁力泵，應(yīng)設(shè)置液體泄漏探頭。對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入磁耦合箱體時，探頭就會報警；對于雙隔離套結(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入內(nèi)外隔離套之間的腔體時，探頭就會報警。