專利名稱：一種低加疏水磁力泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁力傳動的泵，特別是一種低加疏水磁力泵。這里所述的 低加疏水的"低"是指入口壓力低，也就是通常所稱的負壓狀態(tài)；"加"是指輸送； "疏水"是指冷凝水回流和熱能回收，泵的工作介質(zhì)為汽液共存形式。本發(fā)明的低 加疏水磁力泵中泵葉輪軸和驅(qū)動軸上分別固定有用永磁材料制成的從動部件和 驅(qū)動部件，其中從動部件與驅(qū)動部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的 隔離套，使泵體、葉輪與葉輪軸、液體流道及磁從動部件處于由泵體殼和隔離 套成的與驅(qū)動軸相隔絕的靜密封空間。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電廠熱力系統(tǒng)中的低加疏水泵是完成熱力系統(tǒng)回熱加熱的蒸汽凝結(jié) 水工質(zhì)和熱能回收的設(shè)備。這種設(shè)備主要現(xiàn)階段以進口的機械泵為主，以前多
是隨引進的美國西屋公司300 MW發(fā)電機組成套進口，所用的泵結(jié)構(gòu)為機械密 封離心泵，其價格昂貴、維修和更換配件不便?，F(xiàn)使用的離心泵還存在著機械 固有的缺點，其軸承易壞，泄漏嚴重，高溫負壓汽蝕嚴重，機械密封在高溫下 極易失效，運轉(zhuǎn)壽命短。正是由于這些原因造成火電廠回收系統(tǒng)熱能損失大、 煤耗高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種可克服現(xiàn)有機械泵不足，運行中不發(fā)生密封失效，可有效 克服減緩汽蝕和軸承損壞、有較高使用壽命的低加疏水磁力泵。
本發(fā)明的磁力泵的泵葉輪軸和驅(qū)動軸上分別固定有用永磁材料制成的從動 部件和驅(qū)動部件，其中從動部件與驅(qū)動部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵 體上的隔離套，使泵體、葉輪與葉輪軸、液體流道及磁從動部件處于由泵體殼 和隔離套形成的與驅(qū)動軸相隔絕的靜密封空間，泵的高壓出口端與泵腔和泵的 進口間設(shè)有連通的管路，使泵高壓出口端的液體可經(jīng)此管路充盈于泵的磁驅(qū)動 件內(nèi)套內(nèi)和軸承間隙間。
本發(fā)明的實施例中，在泵的平衡盤高壓區(qū)與泵的低壓區(qū)入口間設(shè)置有連通
3的管路。
本發(fā)明的實施例中，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S 相對布置，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N相對布置。
本發(fā)明的實施例中，在泵的高壓出口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管 路由設(shè)置于泵的高壓出口端與泵的小端蓋間的連通高壓出口端與泵腔內(nèi)部的旁 路管和泵葉輪軸中心的通孔構(gòu)成。
本發(fā)明的實施例中其內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子所用的磁性材料為釤鈷磁性材料，其軸 承結(jié)構(gòu)選用靜壓式結(jié)構(gòu)軸承。
本發(fā)明有如下優(yōu)點
1 、本發(fā)明中由于磁從動部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動軸相隔絕 的靜密封空間，使驅(qū)動部件與從動部件間不存在動密封，因此不會產(chǎn)生運動泄 漏現(xiàn)象。
2、本發(fā)明的泵的高壓出口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管路，使泵高 壓出口端的液體可經(jīng)此管路充盈于泵的磁驅(qū)動件內(nèi)套內(nèi)和軸承間隙間，使部分 工作介質(zhì)在泵工作時進行內(nèi)循環(huán)，這一結(jié)構(gòu)既可使泵的磁驅(qū)動件冷卻，同時可 以使軸承得到潤滑，同時可以很好地解決汽液混存介質(zhì)的輸送和汽蝕問題。
3 、本發(fā)明的泵的高壓出口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管路采用連通 高壓出口端與泵腔內(nèi)部的旁路管和在泵葉輪軸中心的通孔的結(jié)構(gòu)，使泵的整體 結(jié)構(gòu)更為緊湊、簡潔。
4、 本發(fā)明的實施例中，在泵的平衡盤高壓區(qū)與泵的低壓區(qū)入口間設(shè)置有連 通的管路，使泵的低壓區(qū)間與平衡盤高壓區(qū)間形成軸向平衡。
5、 本發(fā)明的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S相對布置，
內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N相對布置，通過內(nèi)、外轉(zhuǎn) 子間的磁力作用平衡多余的軸向力。
6、 本發(fā)明的內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子選擇釤鈷高溫型磁鋼的磁性材料，優(yōu)化了其高溫 性能。
7、 本發(fā)明采用靜壓式結(jié)構(gòu)軸承，同時采用鎢鈷鈦合金的軸承材料，使泵的 軸承有很高的耐磨性，能適用于多種復雜磨蝕工況環(huán)境，進一步提高了泵的熱 穩(wěn)定性。8、 本發(fā)明磁傳動器主、從動磁耦合件之間設(shè)有鈦合金制成的隔離套將從 動磁耦合件及工作的運動件--起封閉在工作容器內(nèi)實現(xiàn)動態(tài)下的靜密封、零排 放。
9、 本發(fā)明由于主、從動部件是靠耦合磁場傳遞轉(zhuǎn)矩，是柔性的軟傳遞，因 此無噪音、無振動、安全性好。


圖1為本發(fā)明的整體剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子冷卻和軸 承潤滑的內(nèi)部循環(huán)系統(tǒng)示意圖。圖3為本發(fā)明的靜壓式懸浮軸承結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4為內(nèi)外轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)意圖。圖5為本發(fā)明的軸承軸向剖面示意圖。圖6為本發(fā) 明的軸承徑向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖4A-A位置的剖面圖，為本發(fā)明的內(nèi)外 磁轉(zhuǎn)子通過N、 S極磁力作用自動平衡軸向力的結(jié)構(gòu)式意圖。
具體實施例方式
附圖給出本發(fā)明的一個實施例，以下結(jié)合

。
附圖l給出本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖，其結(jié)構(gòu)是l為外磁轉(zhuǎn)子；2為隔離 套；3為內(nèi)磁轉(zhuǎn)子；4為隔套法蘭；5為軸承外圈；6為軸承內(nèi)圈；7為吸入端泵 蓋；8為泵體；9為前段；IO為導葉；ll為中殼；12為葉輪；13為后段；14為 末級導葉；15為蝶型彈簧；16為平衡環(huán)；17為出口端泵蓋；18為軸承基座； 19為小端蓋；20為軸承組件；21為托架；22為聯(lián)軸器；23為與泵出口高壓區(qū) 連通的連通管接口； 24為泵入口低壓區(qū)；圖2中25為靜壓軸承外套；圖3中 26為靜壓軸承導流孔；圖1中27為軸承內(nèi)套；28為設(shè)于軸29中心的通孔；30 為設(shè)于平衡盤高壓區(qū)的與泵的低壓區(qū)入口間的連通管路接口； 31為與接口 23連 通的連通管接口。由圖1并結(jié)合圖3給出的內(nèi)容可更清楚看到，本發(fā)明的永磁 傳動泵結(jié)構(gòu)采用單吸多級雙殼結(jié)構(gòu)型式，由泵體8外殼和中殼11內(nèi)殼雙層殼體 構(gòu)成，很好地解決了壓力穩(wěn)定問題，同時完成了高壓區(qū)23和低壓區(qū)24的徹底 隔斷，解決了無軸封永磁傳動泵的內(nèi)、外循環(huán)冷卻系統(tǒng)不受干擾，并很好地緩 解汽液混存介質(zhì)的輸送和汽蝕問題，同時保證了低壓區(qū)的低壓和高壓區(qū)的高壓 絕對穩(wěn)定，彼此不造成影響。其次，由于接口 23與接口 17間設(shè)置有連通管， 使出口高壓區(qū)的工作介質(zhì)可以流入小端蓋內(nèi)的空間32，并經(jīng)設(shè)置于軸29的中心 孔28注入軸29前端的空間33，再經(jīng)隔離套2與內(nèi)轉(zhuǎn)子3間的間隙注入軸承內(nèi)外圈之間，最終流入泵的入口低壓區(qū)24，實現(xiàn)工作介質(zhì)的內(nèi)循環(huán)，且這種內(nèi)循 環(huán)冷卻是由泵出口高壓區(qū)23引出一部分液體，通過軸孔，經(jīng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子3與隔離 套2的間隙， 一部分進入軸承起潤滑冷卻作用， 一部分直接回到泵進口低壓區(qū) 24，從而加快了內(nèi)部循環(huán)起到了冷卻轉(zhuǎn)子和潤滑軸承的作用，并且充分利用了 內(nèi)部自身資源形成內(nèi)封閉循環(huán)系統(tǒng)，參見圖2、圖3和圖4。在接口 30與入口 低壓區(qū)24間還設(shè)置有連通的另-一旁路管(這-一旁路管在圖中未表示出來)，通 過這一結(jié)構(gòu)使作用于泵葉輪兩側(cè)的軸向壓力被高壓液體平衡。
本發(fā)明選用的軸承材料鎢鈷鈦合金，所用的軸承采用了靜壓軸承結(jié)構(gòu)，參 見圖3和圖6，在軸承的外套25的外圈背面上開設(shè)了導流孔26，使泵腔與軸承 內(nèi)空間相連通，同時在軸承外圈5上設(shè)置了懸浮槽，當泵在運行時，高壓介質(zhì) 通過軸承外套開設(shè)的導流孔進入軸承內(nèi)圈懸浮槽里，當介質(zhì)充滿空間后產(chǎn)生一 定的壓力，使軸承內(nèi)圈6處于懸浮潤滑狀態(tài)，靠高壓介質(zhì)強制潤滑起到了懸浮 作用，這樣可最大限度地減少軸承的摩擦、磨損，由于泵的正常運行狀態(tài)下軸 承處于懸浮狀態(tài)，因此大大延長了軸承的使用壽命。
本發(fā)明的內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子冷卻循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖5所示。由圖5可見，為了解 決該裝置在負壓系統(tǒng)的汽蝕，造成泵噪音大，振動大，隔離套2破裂，內(nèi)磁轉(zhuǎn) 子3退磁，軸承5、 6破碎等問題，本發(fā)明從泵出口高壓區(qū)23引入系統(tǒng)介質(zhì)通 過冷卻內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和潤滑軸承后回到泵進口低壓區(qū)24，同時內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子l、 3的 磁性材料選用釤鈷高溫性磁鋼，這些措施徹底解決了系統(tǒng)引起的泵汽蝕問題。
現(xiàn)有技術(shù)中除按一般單吸多級離心泵平衡方式考慮外，還要考慮內(nèi)外磁轉(zhuǎn) 子l、 3間由于磁力的存在引起的軸向力變化。而本發(fā)明的內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子磁極布置 如圖7所示，其內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S相對布置， 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極N相對布置，最后通過內(nèi)外 磁轉(zhuǎn)子N、 S極性的組合和排列，利用了磁性N極和S極同極相斥異極相吸的 特性來達到磁力作用平衡多余的軸向力。
權(quán)利要求
1、一種低加疏水磁力泵，包括泵體、泵蓋及位于泵體與泵蓋間的葉輪和流道，泵葉輪軸和驅(qū)動軸上分別固定有用永磁材料制成的從動部件和驅(qū)動部件，其中從動部件與驅(qū)動部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，使泵體、葉輪與葉輪軸、液體流道及磁從動部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動軸相隔絕的靜密封空間，其特征在于泵的高壓出口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管路，使泵高壓出口端的液體可經(jīng)此管路充盈于泵的磁驅(qū)動件內(nèi)套內(nèi)和軸承間隙間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低加疏水磁力泵，其特征是泵的平衡盤高壓區(qū)與 泵的低壓區(qū)入口間設(shè)置有連通的管路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的低加疏水磁力泵，其特征是內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁 極N與外磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S相對布置，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子上的磁體磁極S與外磁轉(zhuǎn) 子上的磁體磁極N相對布置。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的低加疏水磁力泵，其特征是泵的高壓出 口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管路由設(shè)置于泵的高壓出口端與泵的小端 蓋間的連通高壓出口端與泵腔內(nèi)部的旁路管和泵葉輪軸中心的通孔構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的低加疏水磁力泵，其特征是內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子所用的磁性材料為釤鈷磁性材料。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的低加疏水磁力泵，其特征是軸承結(jié)構(gòu)選用靜壓式結(jié)構(gòu)軸承。
全文摘要
本發(fā)明公開一種磁力傳動的泵。本發(fā)明的磁力泵的泵葉輪軸和驅(qū)動軸上分別固定有用永磁材料制成的從動部件和驅(qū)動部件，其中從動部件與驅(qū)動部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，使泵體、葉輪與葉輪軸、液體流道及磁從動部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動軸相隔絕的靜密封空間，泵的高壓出口端與泵腔和泵的進口間設(shè)有連通的管路，使泵高壓出口端的液體可經(jīng)此管路充盈于泵的磁驅(qū)動件內(nèi)套內(nèi)和軸承間隙間。
文檔編號F04D29/046GK101576085SQ20091000812
公開日2009年11月11日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者竇淑萍, 蔣平鎖, 趙克中, 閆雪蘭, 韓愛國 申請人:蘭州明德安全技術(shù)有限公司;甘肅省科學院磁性器件研究所