[发明专利]一种泵用组合式永磁悬浮轴承

说明书

本发明公开了一种泵用组合式永磁悬浮轴承，安装于磁力传动泵中，包括两组轴向永磁悬浮轴承和一组径向永磁悬浮轴承；轴向永磁悬浮均包括固定在泵盖上的轴向静磁圈和固定在泵轴上的轴向动磁圈，磁圈均为轴向充磁，靠近叶轮侧的磁圈极性相反，远离叶轮侧的磁圈极性相同；径向永磁悬浮轴承包括与泵盖固定的静磁部件以及固定在泵轴上的动磁部件，静磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形静磁圈，动磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形动磁圈；环形静磁圈和环形动磁圈均为径向充磁，相邻环形静磁圈和相邻环形动磁圈的极性均相反。利用本发明，可以消除传统永磁推力轴承因两侧动磁盘磁力相反导致磁能作用效率较低的弊端。

技术领域

本发明属于磁力传动泵技术领域，尤其是涉及一种泵用组合式永磁悬浮轴承。

背景技术

磁力传动泵在工业装置上已大量使用，主要用于石油化工输送易燃易爆、有毒、高温等介质，在核工业上也有使用。磁力泵具有以下优点：

(1)密封可靠

磁力泵由于采用隔离套静密封，取消了常规离心泵上的易损件-机械密封，使机组的运行可靠性大大提高，延长了无故障运行时间。介质中的颗粒通过性好，不易发生定转子碰擦所造成的密封损坏事故。

(2)维修方便

磁力泵结构简单，拆装方便，电动机为常规电动机，便于检修。

(3)过载保护

磁力传动器属于非接触式传动器，当泵出现意外造成过载时，磁力传动器会因过载造成内外磁滑脱。滑脱后，磁力传动器不再传递功率，电机此时处于空转状态，避免电机因过载而损坏。

(4)减振降噪

磁力传动泵的功率传递为非接触式，即泵轴与电机轴非接触，提高了轴系的刚性和抗振性，降低不对中振动，同时泵轴也不会将其所受的水力激振及轴向力直接作用于电机轴，有利于电机的减振。

磁力传动泵的原理是通过磁力传动器内外永磁体的磁力耦合进行常规电机与泵之间的非接触功率传输。隔离套将介质密封在泵腔内，与外界隔离，隔离套与壳体之间用密封垫静密封，实现零泄漏；适用于输送腐蚀、危险、有毒、放射性或高压高温的介质。与常规的机械密封泵相比，磁力泵可以大大减轻或消除因泄漏而引起的灾难性事故与危害，延长产品的使用寿命，特别适合于在特定苛刻工况下工作。典型的直联式磁力传动泵中，外磁转子与电机轴头直联，运转时形成旋转磁场拖动内磁转子，整个泵转子部件由滑动轴承支撑，轴向通过推力盘进行位移约束。

当泵在运转中，由于a.叶轮前后盖板不对称；b.轴台、轴端等结构影响；c.动反力；d.离心泵的叶轮两盘面面积不一样等因素导致转子部件会承受很大的轴向力，因此在设计时必须考虑轴向力平衡的问题。针对轴向力平衡的措施，目前较常采用的是：

1.平衡孔，但该方法会影响主流流动状态，可能导致泵扬程及效率下降，甚至会加大泵的振动；2.平衡管，但该方法会影响泵的扬程及效率；3.双吸叶轮，但有些泵并不合适采用；4.背叶片；5.平衡鼓和平衡盘；6.推轴承。对于止推轴承，目前具有：

a.电磁力悬浮止推轴承，该轴承依靠电磁技术解决止推环磨损，但其结构相对复杂，而且轴承需要在介质内接入电路，当介质易燃易爆时，危险性将剧增，且不符合防爆要求，故难以在易燃易爆介质中应用，实用性不强；同时，该专利还需要在介质压力腔内布置位置反馈传感器，增加了工艺难度，降低了运行可靠性；电磁悬浮轴承需要用电，一旦意外失电，转子受力直接摩擦将导致轴承损坏；

b.水润滑止推轴承，该轴承为接触式，长时间运转后会导致轴承磨损，且当轴向力波动较大时，轴承不断承受冲击后可能会造成轴承损坏，如SIC轴承会碎裂等；