一种泵用组合式永磁悬浮轴承制造技术

本实用新型专利技术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。利用本实用新型专利技术，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。盘磁力相反导致磁能作用效率较低的弊端。盘磁力相反导致磁能作用效率较低的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种泵用组合式永磁悬浮轴承


[0001]本技术属于磁力传动泵
，尤其是涉及一种泵用组合式永磁悬浮轴承。

技术介绍

[0002]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：
[0003](1)密封可靠
[0004]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。
[0005](2)维修方便
[0006]磁力泵结构简单，拆装方便，电动机为常规电动机，便于检修。
[0007](3)过载保护
[0008]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。
[0009](4)减振降噪
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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：
[0013]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：
[0014]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；
[0015]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；
[0016]c.传统的永磁止推轴承，该轴承是采用轴向充磁的同极相对的平面对平面磁路，由装在转子上的动磁盘和装在基体上的静磁盘组成，由于转子需要双向止推，因此需要两对背靠背或面对面的动磁盘和静磁盘。两个动磁盘所受到的磁力方向相反，当两侧磁盘间距相等时转子受到的轴向总磁力为0，此时转子处于原始位置，但当转子受到轴向力时，转子向一侧方向移动，该侧磁极间距变小，动磁盘受到的磁力变大，另一侧一对磁极间距变大，动磁盘受到的磁力变小，总磁力与受力方向相反，直到一个稳定的位置。但由于两个动磁盘受到的磁力方向相反，一侧动磁盘受到的磁力的一部分将会被另一侧的动磁盘的磁力抵消，因此磁能作用效率较低，磁能利用率较低。

技术实现思路

[0017]为解决现有技术存在的上述问题，本技术提供了一种泵用组合式永磁悬浮轴承，既解决接触式轴承存在轴向磨损的情况，也消除了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和电磁力轴承存在失电及机构复杂等的弊端。
[0018]一种泵用组合式永磁悬浮轴承，安装于磁力传动泵中，所述的磁力传动泵包括泵体、泵盖和隔离套组成的承压壳体，泵轴设置在承压壳体内，泵盖内设有支撑泵轴的两组水润滑轴承，泵轴的两端分别连接叶轮和内磁转子，与内磁转子相对应的外磁转子连接传动轴的一端，传动轴的另一端和配套的电机传动连接，内磁转子和外磁转子之间设有隔离套；其特征在于：所述的泵用组合式永磁悬浮轴承包括两组轴向永磁悬浮轴承和一组径向永磁悬浮轴承；
[0019]两组轴向永磁悬浮轴承分别设置在两组水润滑轴承的外端侧，每组轴向永磁悬浮轴承包括正对的轴向静磁圈和轴向动磁圈，其中，所述的轴向静磁圈固定在泵盖上，所述的轴向动磁圈固定在泵轴上；所述轴向永磁悬浮轴承的磁圈均为轴向充磁，靠近叶轮侧的两个磁圈极性相反，远离叶轮侧的两个磁圈极性相同；
[0020]所述的径向永磁悬浮轴承设置在两组水润滑轴承之间，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，所述的静磁部件和动磁部件均为圆筒形，所述的静磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形静磁圈，所述的动磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形动磁圈；每个环形静磁圈和环形动磁圈的轴向宽度相等；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；环形静磁圈和环形动磁圈的数量相同，在未受外力作用的自由状态时正对的环形静磁圈和环形动磁圈极性相反。
[0021]本技术在使用过程中，轴承径向上采用传统的水润滑轴承进行位移约束，轴向上采用水润滑轴承两侧的两组轴向永磁悬浮轴承进行轴向约束，且两组轴向永磁悬浮轴承的磁力方向相同，不会抵消，提高了磁能作用效率；当泵不运行时，径向永磁悬浮轴承会抵消轴向永磁悬浮轴承的磁力之和，不会导致转子部件贴合在静止部件上，以至于泵无法开机运转。
[0022]优选地，在径向永磁悬浮轴承中，环形静磁圈与环形动磁圈均通过AB胶粘贴于磁座上，且表面分别有薄壁金属材质的衬套和轴套包覆，衬套和轴套的端部通过焊接与磁圈安装座密封，所述的环形静磁圈和环形动磁圈通过磁圈安装座分别与泵盖和泵轴固定。
[0023]优选地，所述的径向永磁悬浮轴承中，环形静磁圈与环形动磁圈的数量均至少为3个。
[0024]优选地，每个环形静磁圈和环形动磁圈分别由同一径向充磁方向的多个扇形永磁体组装而成，每个永磁体的径向厚度相同，方便充磁和制作。
[0025]进一步地，所述永磁体的材料为铷铁硼或钐钴。
[0026]优选地，所述轴向永磁悬浮轴承和轴向永磁悬浮轴承的静磁部件与动磁部件之间的初始设计间隙大于径向永磁悬浮轴承(由环形动磁圈和环形静磁圈组成)上单个永磁体轴向长度的一半。
[0027]进一步地，所述静磁部件与动磁部件之间的初始设计间隙为1～3mm。
[0028]径向永磁悬浮轴承的最大轴向磁平衡力大于两组轴向永磁悬浮轴承的最大轴向磁平衡力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泵用组合式永磁悬浮轴承，安装于磁力传动泵中，所述的磁力传动泵包括泵体、泵盖和隔离套组成的承压壳体，泵轴设置在承压壳体内，泵盖内设有支撑泵轴的两组水润滑轴承，泵轴的两端分别连接叶轮和内磁转子，与内磁转子相对应的外磁转子连接传动轴的一端，传动轴的另一端和配套的电机传动连接，内磁转子和外磁转子之间设有隔离套；其特征在于：所述的泵用组合式永磁悬浮轴承包括两组轴向永磁悬浮轴承和一组径向永磁悬浮轴承；两组轴向永磁悬浮轴承分别设置在两组水润滑轴承的外端侧，每组轴向永磁悬浮轴承包括正对的轴向静磁圈和轴向动磁圈，其中，所述的轴向静磁圈固定在泵盖上，所述的轴向动磁圈固定在泵轴上；所述轴向永磁悬浮轴承的磁圈均为轴向充磁，靠近叶轮侧的两个磁圈极性相反，远离叶轮侧的两个磁圈极性相同；所述的径向永磁悬浮轴承设置在两组水润滑轴承之间，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，所述的静磁部件和动磁部件均为圆筒形，所述的静磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形静磁圈，所述的动磁部件包括多个沿轴向排列安装的环形动磁圈；每个环形静磁圈和环形动磁圈的轴向宽度相等；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；...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨托，饶昆，饶琨，袁静，缪宏江，
申请(专利权)人：杭州大路实业有限公司，
类型：新型
国别省市：