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磁力泵磁力传动及磁材的研究

发布时间:2019-04-16 09:13 分享:

磁力传动是一种特殊的隔膜密闭传动。它利用永久磁体异极相吸、同极相斥的性质,通过气隙和隔离膜(套)将机械运动传递到密闭的空间内。磁力传动属于全封闭密封结构,使动密封转变为静密封。磁力传动不存在接触和摩擦,因而无需润滑和冷却,且功耗小、效率高。超载时,内外转子相对滑动(脱滑),可保护电机。磁力传动安装方便,允许有一定的对中偏差。但磁力传动使泵的外轴承转变为内轴承,需要有隔离套。内磁转子等材料要受到介质条件的限制,对于某些腐蚀、高温介质等不能应用。即端面磁力耦合和同轴磁力耦合端面磁力耦合是将偶数对磁体面对面地布置于隔离膜两侧的转子端面上,一个端面旋转运动时,依靠磁力带动另一端面运动。这种磁体的布置方式结构简单,但允许布置的磁极数量较少,传递转矩小,且由于两端磁体彼此强烈地吸引,从而对轴和轴承施加了轴向力,仅应用于传递转矩小的场合。同轴磁力偶合是将磁体沿轴向布置,具有较大的磁体布置空间,可以布置较多的磁体以获得较大的转矩传递能力,同时不会产生不利的轴向力。因此,实际应用的磁力传动无密封泵均采用同轴磁力耦合形式。

磁力泵结构即内转子置于一筒形隔离套内侧,其外圆周布置有两排磁体,置于隔离套外侧的外转子内侧圆周相应地布置两排磁体。通过隔离套将内外空间完分隔开。隔离套由非磁性耐蚀材料制成

磁性材料的选择非常重要。现代磁力传动磁性材料为钐钻合金或钕铁棚(NdFB)合金,它们能产生强磁场、传递大转矩。钕铁棚合金适用的温度范围为100℃以内,较高温度范围(最高为250℃)内,宜选用钐钻合金大型磁力传动耦合器能传递的转矩已达300N•m。在静止时隔离套两侧的磁铁彼此吸引,磁极间对中排列。当转子旋转时,由于传递转矩的作用,引起耦合磁极间发生切向偏置,其偏置量随传递转矩的增大而增大,当偏置量达到偶对磁极周节的一半时,传递的转矩达到最大值。超过此极限,驱动件将发生打滑现象,传递转矩失效。当泵的叶轮被卡住时,就可能发生这种现象,当处于允许温度范围内时,磁性材料并不会产生退磁现象。可是由于冷却失效,隔离套由于涡流损失发热严重,发生打滑现象时,必须立即停车。如果温度和压力条件允许,隔离套可由高分子材料制造,从而排除了涡流损失

磁力泵不容忽视的一个重要问题是内转子的轴承问题。该轴承置于内部,必须依靠所输送的介质来进行冷却和润滑,大多采用由碳化硅材料制成的滑动轴承形式,但它不允许干运转,必须保证切实有效的润滑冷却措施,介质中含有固体颗粒或磁性微粒时,必须首先予以过滤清除。

与双端面机械密封相比,全封闭磁力传动密封的成本要高,它最主要的优点是能实现零泄漏。密封形式的最终选择取决于特定的过程流体和操作条件。

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