美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵是應(yīng)用永磁傳動(dòng)技術(shù)原理實(shí)現(xiàn)力矩的無(wú)接觸傳遞的一種新型無(wú)密封泵。其主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間不存在機(jī)械聯(lián)接， 結(jié)構(gòu)中不需動(dòng)密封存在， 所以該型泵無(wú)密封、可實(shí)現(xiàn)零泄漏， 特別適用于輸送易燃、易爆、易揮發(fā)、有毒、有腐蝕以及貴重液體， 磁力泵多用于要求泵只能微漏甚至不漏的場(chǎng)合， 以及機(jī)械密封較難勝任的高真空的場(chǎng)合。近年來(lái)， 國(guó)外在石油、化工、電鍍、制藥、食品、選紙， 印染等行業(yè)中該泵已得到廣泛應(yīng)用。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵的結(jié)構(gòu)原理：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(chǎng)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(wú)接觸地透過(guò)非磁導(dǎo)體（隔離套）進(jìn)行動(dòng)力傳輸?shù)奶匦浴４帕︱?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(guò)連軸器和外磁鋼連在一起。 葉輪和內(nèi)磁鋼通過(guò)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(wú)泄漏輸送介質(zhì)。 以下對(duì)組成部分進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹：（1）泵體、葉輪和普通泵基本相同，起到對(duì)流體作功和對(duì)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(duì)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(duì)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。性能分析無(wú)泄漏原理由磁力泵的結(jié)構(gòu)圖（見(jiàn)圖2）可以看到，隔離套部件和相連的泵體組成了一個(gè)*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*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(guò)空間的磁場(chǎng)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(duì)流體作功的泵軸沒(méi)有穿出屏蔽密封腔體，因此，沒(méi)有軸封的存在。所以說(shuō)，磁力泵是一種沒(méi)有動(dòng)密封，而只有靜密封的*無(wú)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(chǎng)。而處在內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子中間的隔離套相對(duì)這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)來(lái)說(shuō)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(chēng)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(lái)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(guò)永磁體的zui高使用溫度，就會(huì)對(duì)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(guò)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(guò)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(rùn)滑油槽后，回到泵的吸人口，完成對(duì)隔離套、滑動(dòng)軸承和推力軸承的潤(rùn)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(guò)濾等輔助設(shè)備后，再進(jìn)人泵內(nèi)，完成對(duì)隔離套、滑動(dòng)軸承和推力軸承的潤(rùn)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(duì)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(wàn)牛以上。而推力軸承沒(méi)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(zhǎng)時(shí)間，安全穩(wěn)定的工作，就必須平衡泵內(nèi)的軸向力。美國(guó)米頓羅MiltonRoy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(guò)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(guò)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)。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵的零部件材料選擇：（1）主要過(guò)流部件材料對(duì)于泵體、葉輪、泵蓋等粗大的過(guò)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(duì)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(jiàn)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*封閉在充滿(mǎn)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(rùn)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(jiàn)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(lèi)、烷類(lèi)、酸堿鹽類(lèi)、溶劑類(lèi)、化學(xué)藥品類(lèi)等等。碳石墨特別是浸金屬石墨，具有良好的自潤(rùn)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(duì)軸的彎曲和局部過(guò)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(duì)使用效果很理想。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵與普通泵對(duì)比：和普通泵相比較，磁力泵具有全封閉、無(wú)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(duì)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(zhǎng)，通常在三年內(nèi)免于維護(hù)維修。因此大修周期長(zhǎng)，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(lái)的間接經(jīng)濟(jì)損失。當(dāng)然，對(duì)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(duì)普通泵要低1%~7%。而且價(jià)格也偏高于普通泵。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵與屏蔽泵對(duì)比：磁力泵與屏蔽泵都屬于無(wú)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*相同的，它們都是依靠空間磁場(chǎng)作用來(lái)傳遞力或轉(zhuǎn)矩。只不過(guò)磁力泵的磁場(chǎng)是由永磁體提供的永磁場(chǎng)，而屏蔽泵的磁場(chǎng)是由交變電流形成的交變磁場(chǎng)。（2）無(wú)泄漏原理從本質(zhì)上看，磁力泵和屏蔽泵的無(wú)泄漏原理也是*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(duì)流體作功的葉輪等轉(zhuǎn)子部件*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(wú)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(duì)復(fù)雜，制造加工簡(jiǎn)單;屏蔽泵結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于屏蔽電動(dòng)機(jī)的存在，其制造加工相對(duì)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(guó)外水力設(shè)計(jì)，性能參數(shù)與國(guó)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(jiǎn)單方便，用戶(hù)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(duì)復(fù)雜，維修周期長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)的影響較大。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵的使用注意事項(xiàng)：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(zhǎng)壽命、長(zhǎng)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(guò)程當(dāng)中通常需注意如下事項(xiàng)。（1）嚴(yán)禁干運(yùn)轉(zhuǎn)；（2）*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(guò)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zui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。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)泵是一種通過(guò)磁力傳動(dòng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動(dòng)密封，使泵達(dá)到*無(wú)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(wú)泄漏。其軸承以自潤(rùn)滑材料制造，并以被送液體進(jìn)行潤(rùn)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(rùn)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℃）。美國(guó)米頓羅MiltonRoy磁力驅(qū)動(dòng)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(guó)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(guò)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(rùn)滑性的流體。對(duì)于有腐蝕性或?qū)πl(wèi)生要求比較高的場(chǎng)合可以選用不銹鋼材質(zhì)齒輪泵。
中級(jí)會(huì)員
第15年
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