磁力驅(qū)動(dòng)泵

磁力驅(qū)動(dòng)泵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， 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(jìn)行動(dòng)力傳輸?shù)奶匦?。磁力?qū)動(dòng)泵主要由泵體、葉輪、磁性連軸器、隔離套、電動(dòng)機(jī)等組成。電動(dòng)機(jī)通過連軸器和外磁鋼連在一起。 葉輪和內(nèi)磁鋼通過葉輪螺母和泵內(nèi)軸組成一體， 裝在由泵體和隔離套組成的密封體內(nèi)。電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)外磁鋼， 外磁鋼帶動(dòng)內(nèi)磁鋼， 使葉輪旋轉(zhuǎn)， 從而由靜密封代替動(dòng)密封， 達(dá)到無泄漏輸送介質(zhì)。

以下對組成部分進(jìn)行簡單介紹：

（1）泵體、葉輪和普通泵基本相同，起到對流體作功和對作功后流體收集、輸送的目的。

（2）圓筒型磁力聯(lián)軸器由內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子和隔離套組成，起到空間傳遞力或轉(zhuǎn)矩的目的，是磁力泵中關(guān)鍵的傳動(dòng)部件。

（3）滑動(dòng)軸承、推力軸承對葉輪、泵軸和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子等組成的轉(zhuǎn)子部件起到支撐和軸向限位作用。是磁力泵中的關(guān)鍵元部件，它的使用性能直接影響磁力泵的使用壽命。

（4）主要連接件是磁力泵中的聯(lián)結(jié)支撐元部件。主要起到連接和定位等作用。

（5）軸承懸架部件對帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子的驅(qū)動(dòng)軸起到支撐作用。只存在于非直聯(lián)結(jié)構(gòu)。

（6）原動(dòng)機(jī)通常為電動(dòng)機(jī)。為磁力泵提供動(dòng)力。

磁力齒輪泵是一種通過磁力傳動(dòng)器來實(shí)現(xiàn)無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動(dòng)密封，使泵達(dá)到完全無泄漏的容積式齒輪泵。該泵以磁力耦合器隔離傳動(dòng)，一般為旋轉(zhuǎn)工作泵。磁力耦合器的一半(內(nèi)磁鐵)裝于泵軸上，并以非鐵磁性材料制成的隔離罩密封在泵體內(nèi)；另一半(外磁鐵)裝于電機(jī)軸上，在隔離罩外以磁力帶動(dòng)內(nèi)磁鐵旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)泵工作，故無泄漏。其軸承以自潤滑材料制造，并以被送液體進(jìn)行潤滑，適于輸送不含顆粒的有毒有害、易燃易爆、強(qiáng)腐蝕性和貴重的液體。該泵采用獨(dú)立的潤滑系統(tǒng)，且與被送液體隔離的結(jié)構(gòu)，適于輸送含顆粒、漿狀的物料及高溫液體（450℃）。

磁力齒輪泵結(jié)構(gòu)緊湊、外形美觀、體積小、噪音低、運(yùn)行可靠、使用維修方便。適用于石油、化工、制藥、冶煉、電鍍、環(huán)保、食品、國防等行業(yè)，是輸送易燃、易爆、揮發(fā)、有毒、稀有貴重液體和各種腐蝕性液體以及循環(huán)水設(shè)備配套、過濾機(jī)配套的理想設(shè)備，適用于各行業(yè)工藝流程中輸送不含固體顆粒和纖維的有一定潤滑性的流體。對于有腐蝕性或?qū)πl(wèi)生要求比較高的場合可以選用不銹鋼材質(zhì)齒輪泵。

磁力泵在正常使用當(dāng)中，只要按照操作規(guī)程的指導(dǎo)正確操作，那么，磁力泵就可以達(dá)到長壽命、長周期運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。由于受到本身結(jié)構(gòu)特性的限制，磁力泵在使用過程當(dāng)中通常需注意如下事項(xiàng)。

（1）嚴(yán)禁干運(yùn)轉(zhuǎn)；

（2）徹底清除裝置內(nèi)的鐵銹及固體異物；

（3）泵運(yùn)轉(zhuǎn)前必須將泵內(nèi)空氣排除；

（4）斷流運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得持續(xù)超過60s；

（5）不得逆向持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；

（6）在運(yùn)轉(zhuǎn)中，如發(fā)現(xiàn)異常聲音或振動(dòng)等，必須迅速查清原因，排除故障；

（7）小于最小流量時(shí)，不應(yīng)運(yùn)轉(zhuǎn)；

（8）泵的正常工作狀態(tài)，必須是合同要求的性能參數(shù)范圍，否則影響泵內(nèi)軸向力；

（9）常溫結(jié)構(gòu)磁力泵（釹鐵硼磁材料）嚴(yán)禁“高溫”掃線。

無泄漏原理

由磁力泵的結(jié)構(gòu)圖（見圖2）可以看到，隔離套部件和相連的泵體組成了一個(gè)完全封閉的屏蔽密封腔體。葉輪、泵軸和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子等組成的轉(zhuǎn)子部件被完全包封在這個(gè)屏蔽密封腔體當(dāng)中，用于輸送的介質(zhì)。而外磁轉(zhuǎn)子則位于屏蔽密封腔體的外側(cè)，位于空氣當(dāng)中，通過空間的磁場作用傳遞給位于介質(zhì)當(dāng)中的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和葉輪。由于由隔離套等定子部件組成的屏蔽密封腔體只有靜密封，同時(shí)，帶動(dòng)葉輪對流體作功的泵軸沒有穿出屏蔽密封腔體，因此，沒有軸封的存在。所以說，磁力泵是一種沒有動(dòng)密封，而只有靜密封的完全無泄漏的流體輸送機(jī)械。

磁渦流損失

在磁力泵中，當(dāng)外磁轉(zhuǎn)子帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)時(shí)，在內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子中間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場。而處在內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子中間的隔離套相對這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場來說是在做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，因此，若隔離套為金屬導(dǎo)體材料，則必然會(huì)在隔離套表面產(chǎn)生感應(yīng)電流，即磁渦流，由磁渦流引起的能量損失稱為磁渦流損失。通常，磁渦流損失是以熱量的形式表現(xiàn)出來的，它會(huì)使整機(jī)效率降低1%~7%。同時(shí)，會(huì)使隔離套溫度升高，一旦隔離套處的溫度升高到超過永磁體的最高使用溫度，就會(huì)對永磁體的使用造成影響。因此，在磁力泵的設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須要控制隔離套的溫度，以保證永磁體安全、可靠的工作。

冷卻循環(huán)系統(tǒng)

磁力驅(qū)動(dòng)泵中大多都有一套冷卻循環(huán)系統(tǒng)，其循環(huán)方式常有兩種。

（1）內(nèi)循環(huán)方式在泵內(nèi)靠近葉輪出口的部位引出一高壓循環(huán)介質(zhì)，其大部分高壓流體經(jīng)過內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和隔離套間的狹小間隙，流經(jīng)泵軸的中心孔或其他通道，回到泵的吸人口。另有一小部分經(jīng)過止推軸承和滑動(dòng)軸承的推力端面，再經(jīng)滑動(dòng)軸承的潤滑油槽后，回到泵的吸人口，完成對隔離套、滑動(dòng)軸承和推力軸承的潤滑和冷卻作用。

（2）外循環(huán)方式在泵的出口高壓區(qū)引出一高壓循環(huán)介質(zhì)，其高壓流體經(jīng)外部的冷卻、過濾等輔助設(shè)備后，再進(jìn)人泵內(nèi)，完成對隔離套、滑動(dòng)軸承和推力軸承的潤滑和冷卻作用。

軸向力的產(chǎn)生和平衡方式

軸向力的產(chǎn)生主要由以下幾個(gè)部分組成：葉輪前后蓋板上的壓力不一致產(chǎn)生的軸向力、引進(jìn)的高壓冷卻循環(huán)流體作用在內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的軸向力、葉輪在對介質(zhì)作功時(shí)產(chǎn)生的作用在葉輪上的動(dòng)反力、所輸送介質(zhì)的泵人口壓力作用在推力軸承端面上的軸向力。

以上軸向力的作用結(jié)果，就產(chǎn)生了一個(gè)作用在整個(gè)轉(zhuǎn)子部件上，指向泵人口，非常巨大的軸向力，通常在幾千牛，乃至上萬牛以上。而推力軸承沒有能力承受這么大的軸向力。因此為了保證推力軸承可以長時(shí)間，安全穩(wěn)定的工作，就必須平衡泵內(nèi)的軸向力。

磁力驅(qū)動(dòng)泵中軸向力的平衡方式有許多種，其中一種為泵內(nèi)軸向力的水力自平衡系統(tǒng)。通過更改葉輪前后蓋板的受力面積，當(dāng)葉輪產(chǎn)生的壓力作用在前后蓋板上時(shí)，葉輪上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)大小等于或接近，但與作用在整個(gè)轉(zhuǎn)子上的軸向力相反。從而基本上平衡了泵內(nèi)的軸向力。

經(jīng)過泵內(nèi)軸向力的水力自平衡后，推力軸承上的軸向力可以控制在一個(gè)很小的范圍內(nèi)，推力軸承上的端面比壓也可以控制在一個(gè)合理的范圍內(nèi)。

零部件材料選擇

（1）主要過流部件材料對于泵體、葉輪、泵蓋等粗大的過流部件，它們的材料選擇與普通泵基本一致，如：ZG230-450；ZG1Cr18Ni9；ZG0Cr18Ni12Mo2Ti；ZG00Cr17Ni14Mo2等鑄鋼和不銹鋼鑄件以及哈氏合金、蒙耐爾合金、鈦合金等合金材料。對于一些特殊工況還可以采用塑料‘襯里等結(jié)構(gòu)。

（2）隔離套材料常見的隔離套材料有普通不銹鋼、哈氏合金、蒙耐爾合金、鈦合金、增強(qiáng)高分子聚合塑料等。其中欽合金材料由于在絕大部分介質(zhì)當(dāng)中都具有良好的耐腐蝕性，而且強(qiáng)度高、電阻率大等優(yōu)點(diǎn)，因此被大部分磁力泵生產(chǎn)廠家采用而作為隔離套材料。

（3）滑動(dòng)軸承及推力軸承材料由于磁力泵的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及其帶動(dòng)的泵軸和葉輪完全封閉在充滿輸送流體的屏蔽密封腔內(nèi)，因此，支撐和軸向限位只能選用滑動(dòng)軸承和推力軸承，并用所輸送的流體進(jìn)行潤滑和冷卻。磁力泵滑動(dòng)軸承和推力軸承材料的選擇及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是磁力泵能否可靠運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。

目前，磁力泵用軸承的常見材料有碳化硅陶瓷、硬質(zhì)合金、碳石墨、填充增強(qiáng)塑料等。碳化硅陶瓷具有優(yōu)異的耐磨損、耐腐蝕性，幾乎可以在任何流體中工作，如烯烴類、烷類、酸堿鹽類、溶劑類、化學(xué)藥品類等等。碳石墨特別是浸金屬石墨，具有良好的自潤滑性和耐腐蝕性，同時(shí)它還具有摩擦因數(shù)低的優(yōu)點(diǎn)，也可以作為滑動(dòng)軸承材料使用。但碳石墨較脆，強(qiáng)度也較低，對軸的彎曲和局部過載比較敏感，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)特別注意。填充增強(qiáng)塑料主要指聚四氟乙烯用碳纖維、玻璃纖維、云母、銅粉、欽粉、石墨或二硫化鋁等具有良好的耐磨耐蝕性能，也多應(yīng)用于滑動(dòng)軸承的材料。但由于它的線脹系數(shù)較大，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意其工作溫度和PV值。

根據(jù)具體的使用情況，采用直筒型碳化硅陶瓷為滑動(dòng)軸承材料與硬質(zhì)合金或碳石墨等材料配對使用效果很理想。

與普通泵對比

和普通泵相比較，磁力泵具有全封閉、無泄漏的優(yōu)點(diǎn)，從而可以達(dá)到防毒、防爆，保證安全生產(chǎn)的目的。同時(shí)也縮短了操作人員與有毒、有害、易燃、易爆介質(zhì)的接觸時(shí)間。對操作人員的人身安全和健康起到保障作用。同時(shí)，由于磁力泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠、振動(dòng)小、噪聲低，使用壽命長，通常在三年內(nèi)免于維護(hù)維修。因此大修周期長，可以節(jié)省維修費(fèi)用并降低維修人員的工作強(qiáng)度。也可以減少由于停機(jī)而帶來的間接經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)然，對于使用金屬隔離套的磁力泵，由于磁渦流損失的存在，泵的效率相對普通泵要低1%~7%。而且價(jià)格也偏高于普通泵。

與屏蔽泵對比

磁力泵與屏蔽泵都屬于無泄漏泵。但在設(shè)計(jì)原理、適用范圍、維護(hù)維修方面都存在一定的差異。

（1）傳動(dòng)原理從本質(zhì)上看，磁力泵和屏蔽泵的轉(zhuǎn)矩傳遞原理是完全相同的，它們都是依靠空間磁場作用來傳遞力或轉(zhuǎn)矩。只不過磁力泵的磁場是由永磁體提供的永磁場，而屏蔽泵的磁場是由交變電流形成的交變磁場。

（2）無泄漏原理從本質(zhì)上看，磁力泵和屏蔽泵的無泄漏原理也是完全相同的，它們都是依靠一定的靜止元部件組成能夠承受壓力的屏蔽密封腔體，把對流體作功的葉輪等轉(zhuǎn)子部件完全包封在這個(gè)屏蔽密封腔體當(dāng)中。從而完成動(dòng)密封到靜密封的轉(zhuǎn)換。磁力泵依靠隔離套形成無泄漏的屏蔽密封腔體，而屏蔽泵依靠電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子與定子間的屏蔽套形成屏蔽密封腔體。

（3）結(jié)構(gòu)與制造磁力泵結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，制造加工簡單;屏蔽泵結(jié)構(gòu)相對簡單，但由于屏蔽電動(dòng)機(jī)的存在，其制造加工相對復(fù)雜。

（4）適用范圍磁力泵和屏蔽泵適合輸送的流體基本相同，都用于易燃、易爆、有毒、有害或比較貴重介質(zhì)的輸送。而屏蔽泵的水力模型多為國外水力設(shè)計(jì)，性能參數(shù)與國內(nèi)石化行業(yè)現(xiàn)有設(shè)備存在一定差異。

（5）維護(hù)維修磁力泵的維護(hù)維修簡單方便，用戶可以獨(dú)立進(jìn)行。而屏蔽泵由于屏蔽電動(dòng)機(jī)的存在，使它的維護(hù)維修相對復(fù)雜，維修周期長，對生產(chǎn)的影響較大。

按電動(dòng)機(jī)聯(lián)接方式

（1）直聯(lián)結(jié)構(gòu)外磁轉(zhuǎn)子由電動(dòng)機(jī)軸帶動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)回轉(zhuǎn)，原動(dòng)機(jī)采用B35聯(lián)接方式的直聯(lián)電動(dòng)機(jī)，優(yōu)點(diǎn)是泵的結(jié)構(gòu)緊湊，空間體積小。缺點(diǎn)是拆裝維護(hù)相對復(fù)雜。通常應(yīng)用于電動(dòng)機(jī)功率較小的情況。

（2）非直聯(lián)結(jié)構(gòu)也稱為軸承托架結(jié)構(gòu)。外磁轉(zhuǎn)子由驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)進(jìn)行主動(dòng)回轉(zhuǎn)，在驅(qū)動(dòng)軸與電動(dòng)機(jī)軸之間由聯(lián)軸器連接。優(yōu)點(diǎn)是拆裝維護(hù)非常的簡單方便，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。缺點(diǎn)是軸向尺寸長，空間體積大。主要應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)功率較大的情況。

按冷卻循環(huán)方式

（1）內(nèi)循環(huán)方式主要應(yīng)用于常溫、純凈介質(zhì)的輸送。其主要特點(diǎn)為冷卻循環(huán)通路在泵內(nèi)完成。

（2）外循環(huán)方式主要應(yīng)用于高溫、有顆粒介質(zhì)的輸送。其主要特點(diǎn)為冷卻循環(huán)通路經(jīng)過泵外后再回到泵內(nèi)，形成循環(huán)通路。其結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜，拆裝維護(hù)也相對復(fù)雜。

IMC氟塑料磁力驅(qū)動(dòng)泵是總結(jié)多年的磁力泵制造經(jīng)驗(yàn)研發(fā)的大功率高揚(yáng)程磁力驅(qū)動(dòng)泵，外型及安裝尺寸均按ISO國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造，整體結(jié)構(gòu)采用電機(jī)直聯(lián)的后拉式，由中間支架支撐，結(jié)構(gòu)緊湊，拆卸維護(hù)方便，性能范圍寬。

優(yōu)點(diǎn)：

自吸磁力驅(qū)動(dòng)泵是一種通過磁力傳動(dòng)器(磁力聯(lián)軸器)來實(shí)現(xiàn)無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動(dòng)密封，使泵達(dá)到完全無泄漏。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產(chǎn)。

1．無需安裝底閥和灌引水。

2．泵軸由動(dòng)密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質(zhì)泄漏。

3．無需獨(dú)立潤滑和冷卻水，降低了能耗。

4．由聯(lián)軸器傳動(dòng)變成同步拖動(dòng)，不存在接觸和摩擦。功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動(dòng)機(jī)振動(dòng)對泵的影響和泵發(fā)生氣蝕振動(dòng)時(shí)對電動(dòng)機(jī)的影響。

5．過載時(shí)，內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子相對滑脫，對電機(jī)、泵有保護(hù)作用。

6．當(dāng)磁力傳動(dòng)器的從動(dòng)部件在過載情況下運(yùn)行或轉(zhuǎn)子卡死時(shí)，

CQ型磁力驅(qū)動(dòng)泵防止顆粒進(jìn)入

(1)不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進(jìn)入磁力傳動(dòng)器和軸承摩擦副。(2)輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)后要及時(shí)沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水，運(yùn)轉(zhuǎn)1min后排放干凈)，以保障滑動(dòng)軸承的使用壽命。 (3)輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時(shí)，應(yīng)在泵流管入口處過濾。

CQ型磁力驅(qū)動(dòng)泵防止退磁

(1)磁力矩不可設(shè)計(jì)得過小。(2)應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運(yùn)行，嚴(yán)禁介質(zhì)溫度超標(biāo)?？稍诖帕Ρ酶綦x套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測環(huán)隙區(qū)域的溫升，以便溫度超限時(shí)報(bào)警或停機(jī)。

CQ型磁力驅(qū)動(dòng)泵防止干摩擦

(1)嚴(yán)禁空轉(zhuǎn)。(2)嚴(yán)禁介質(zhì)抽空。(3)在出口閥關(guān)閉的情況下，泵連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間不得超過2min，以防磁力傳動(dòng)器過熱而失效。

不可用在有壓力的系統(tǒng)中由于磁力泵泵腔中存在一定的間系及磁力泵內(nèi)使用的是“靜軸承”，由此該系列泵絕不可以使用在有壓力的系統(tǒng)中，正壓與負(fù)壓均不可行。

（一）因磁力泵軸承的冷卻和潤滑是靠被輸送的介質(zhì)，所以絕對禁止空運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)避免在工作中途停電后再啟動(dòng)時(shí)所造成時(shí)空載運(yùn)轉(zhuǎn)。

（二）被輸送介質(zhì)中，若含有固體顆粒，泵入口要加過濾網(wǎng)：如含有鐵磁質(zhì)微粒，需加磁性過濾器。

（三）泵在使用中環(huán)境溫度應(yīng)小于40℃，電機(jī)溫升不得超過75℃。

（四）被輸送的介質(zhì)及其溫度應(yīng)在泵材允許范圍內(nèi)。工程塑料泵的使用溫度<60℃，金屬泵的使用溫度<100℃，輸送吸入壓力不大于0.2MPa，最大工作壓力1.6MPa，密度不大于1600Kg/m3，粘度不大于30X10-6m2/S的不含硬顆粒和纖維的液體。

（五）對于輸送液為易沉淀結(jié)晶的介質(zhì)，使用后應(yīng)及時(shí)清洗，排凈泵內(nèi)積液。

（六）磁力泵正常運(yùn)行1000小時(shí)后，應(yīng)拆檢軸承和端面動(dòng)環(huán)的磨損情況，并更換不宜再用的易損件。