[发明专利]主动电磁轴承叶轮泵

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种主动电磁轴承叶轮泵，主要有径向电磁轴承转子及定子、止推轴承、传感器及其支架、叶轮、泵外壳等组成。

背景技术

普通的叶轮泵需要很多个零件，每个零件都可能对泵的性能产生影响，每个零部件的损坏或失灵都可能导致整个系统的故障，需要进行停机检修。普通叶轮泵由于采用外接电机驱动，增加了使用的成本以及额外配置的连接配件。另外由于采用普通的滚动轴承来支承传动轴，机械轴承本身的磨损以及轴承的密封均存在寿命以及安全问题，整个系统每隔一定时间需要保养和维护，更换易损件。

发明内容

本发明目的是克服现有叶轮泵中存在的不足，提供一种长期无泄漏连续运转，有良好的应用前景的新型叶轮泵。

按照本发明提供的技术方案，该设计主动电磁轴承叶轮泵主要由径向电磁轴承转子及定子、止推轴承、传感器及其支架、叶轮、泵外壳等组成。

主动电磁轴承叶轮泵将其中一个磁轴承与叶轮作成一个整体，即在泵的叶轮上(转子)镶嵌导磁性能好的软磁材料(磁钢等)，泵壳上(定子)装有线圈，通入电流便会产生旋转磁场，驱动叶轮旋转，实现泵的作用。另外的磁轴承(包括径向和轴向)用来使主轴旋转和定位，阻止其发生径向和轴向位移。转子浸泡在介质中旋转，所有与流体接触的表面均由耐腐蚀材料包层，冈此泵内没有任何形式的密封元件。

本发明功能简单，在很大程度上克服了普通叶轮泵易磨损、需要密封的缺点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为主动电磁轴承工作原理图。

具体实施方式

图1所示，主动电磁轴承叶轮泵由轴向位移传感器(1)、径向位移传感器(2)、径向磁轴承定子(3)(7)、轴向磁轴承定子(4)、定子线圈(5)、叶轮转子磁钢(6)、径向磁轴承转子(8)(9)等组成。图2所示，一个典型的有源磁轴承系统是由转子、电磁铁、传感器以及控制电路和功率放人器组成的。轴承由转子和定子组成。由传感器检测出转子的偏心，并通过反馈与基准信号(转子的理想位置)进行比较，调节器根据偏差信号进行调节，并把调节信号送到功率放人器以改变电磁铁(定子)的电流，使气隙增人一侧的电磁铁电流增加，另一侧电磁铁电流减小，从而产生一个回复力，使转子恢复到理想的位置。

本发明止推轴承是由轴向电磁轴承定子(3)(7)、吸力盘、轴承套筒等构成的磁路系统，产生吸力以限制转轴的轴向位移。电磁轴承定子是由非导磁材料的固定环将各组电磁铁铁心固定在一起组合而成，冈此磁路独立，不存在磁耦合问题；为了防止电磁轴承定子上各组电磁铁磁路、叶轮定子磁路、止推轴承磁路等之间产生磁耦合，影响电磁轴承的静、动态性能，冈此将泵体内表面镀上不导磁且抗腐蚀的材料；泵在工作状态时候，由于转子与定子之间的间隙充满液体，定子内表面及转子外表面均由抗腐蚀材料包层，整个泵外壳是全封闭的，任何流体成分均不可能泄漏至泵外，任何形式的密封是没有必要的。

本发明电磁轴承的定子铁心和转子是由导磁性能优良的软磁材料(硅钢)制造；传感器支架用于支承位移传感器探头，无论是水平还是竖直方向，都是以两个传感器差动检测转子的位移的，冈此在一个方向上放置传感器的两个螺纹孔必须同轴共线，水平和竖直方向的轴线必须满足一定的垂直度的要求；叶轮是由不锈钢材料线切割加工而成；泵壳的进、出口部分由有机玻璃制作，使得能够清晰地见到叶轮的运行情况。