磁力泵

技术领域

本发明涉及磁力泵技术领域，具体而言，涉及一种磁力泵。

背景技术

现有磁力泵的组成结构如图1所示，包括隔离套支撑板1a、泵壳2a、过渡套3a、隔离罩4a、隔离罩压套5a、轴承支架6a、外磁转子7a、隔套8a、轴承室9a、轴套10a、轴承11a、泵轴12a、锁紧螺帽13a、推力盘14a、平键15a、内磁转子16a、内磁块17a、外磁块18a、轴封19a、滚动轴承20a、泵架21a及驱动轴22a，其配有金属圆柱筒型隔离罩4a，使得泵与外部进行隔离，形成完全静态密封，实现输送液体的“0”泄露。由于隔离罩4a的筒壁比较薄，为了提高磁传动效率，通常内磁转子16a距离隔离罩4a的间隙很小，隔离罩4a的长度、刚性和直径变形等经常会影响内磁转子16a的旋转精度，如果输送的介质不清洁、夹杂物等，就会卡阻内在内磁转子16a与金属圆柱筒型的隔离罩4a的筒壁之间，破坏筒壁，阻碍泵的正常工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁力泵，其通过改变内、外磁耦合器及隔离罩的整体结构，能够避免在工作中由于输送的介质不清洁，夹杂物卡阻等因素引起的驱动磁体脱落，降低隔离罩的破损率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种磁力泵，包括泵体和驱动电机，所述泵体包括泵壳，所述泵壳的内腔为泵腔，定义所述泵腔的轴向为前后方向，且所述驱动电机连接于所述泵体的前端，所述泵壳内设置有外磁转子、隔离罩、定位泵轴及复合叶轮；

所述隔离罩固定设置于所述泵腔，且所述隔离罩与所述泵壳之间的缝隙处设置有密封圈，所述隔离罩的后端面中心处设置有圆槽，所述泵壳的后端进液口处设置支架，所述支架开设有圆孔，所述定位泵轴的前端限位安装于所述圆槽、后端限位安装于所述圆孔而形成简支梁结构，且所述定位泵轴的中心轴线与所述泵腔的中心轴线共线；

所述外磁转子与所述复合叶轮分别位于所述隔离罩的前后两侧，且所述驱动电机的输出轴与所述外磁转子固定连接；所述外磁转子的后端设置有外磁环，所述复合叶轮的前端设置有与所述外磁环相对应的内磁环，且所述复合叶轮通过所述轴承安装于所述定位泵轴。

进一步地，所述泵腔的后端口为进液口，所述隔离罩设置于所述泵腔的前端口，且通过压盖与所述泵壳固定连接。

进一步地，还包括支撑架，所述驱动电机的后端安装于所述支撑架，所述支撑架与所述压板通过多个螺栓紧固连接，且所述支撑架与所述压板之间设置有衬垫。

进一步地，所述外磁转子的前端沿前后方向开设有轴孔，所述驱动电机的输出轴安装于所述轴孔且其间连接有传动平键，且所述外磁转子上设置有紧固螺栓，用于所述外磁转子与所述驱动电机的输出轴之间的紧固连接。

进一步地，所述外磁环与所述内磁环之间还设置有磁体保护套。

进一步地，所述复合叶轮与所述隔离罩之间还设置推力盘组件。

进一步地，所述推力盘组件包括第一推力盘和内推力盘，所述内推力盘位于所述第一推力盘的后端。

进一步地，所述定位泵轴上且位于所述支架与所述轴承之间设置有第二推力盘，所述内推力盘、所述第一推力盘和所述第二推力盘的材质为陶瓷、硬质合金或工程塑料。

进一步地，所述定位泵轴的材质为陶瓷、硬质合金或工程塑料。

进一步地，所述轴承的材质为陶瓷、硬质合金或工程塑料。

相比于现有技术而言，本发明的有益效果是：

现有技术中的隔离罩为金属圆筒状，且内磁块、外磁块分别处于隔离罩的内环和外环。本申请对此进行了改进，隔离罩类似于板状，外磁转子上的外磁环与复合叶轮上的内磁环分别位于隔离罩的前侧和后侧，其沿泵腔轴向设置，从根本上避免了内、外磁耦合器在工作中由于输送的介质不清洁，夹杂物卡阻等因素引起的驱动磁体脱落，降低了隔离罩破损率，防止输送的有毒、有害工作介质外泄，污染周边环境和对操作者带来人身伤害等问题，还可以通过改变内、外磁耦合器之间的相对距离，改变泵的功率、转速和扬程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有技术中磁力泵的剖面结构示意图；

图2为本发明磁力泵的剖面结构示意图。

图中：

1-泵壳；2-外磁环；3-压盖；4-密封圈；

5-支撑架；6-外磁转子；7-第一推力盘；

8-轴承；9-紧固螺栓；10-复合叶轮；11-内磁环；

12-内推力盘；13-第二推力盘；14-定位泵轴；

15-隔离罩；16-磁体保护套；17-丝堵；18-衬垫；

19-传动平键；20-驱动电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

本实施例提供一种磁力泵，包括泵体和驱动电机20，所述泵体包括泵壳1，所述泵壳1的内腔为泵腔，为了便于说明理解方位，定义所述泵腔的轴向为前后方向，如图2所示。泵腔的后端口为进液口，泵壳1的顶部设置有泵头，泵头为出液口，泵壳1上设置有丝堵17，所述驱动电机20连接于所述泵体的前端，所述泵壳1内设置有外磁转子6、隔离罩15、定位泵轴14、复合叶轮10。所述隔离罩15固定设置于所述泵腔，所述隔离罩15的截面类似于阶梯型的板状，如图2所示，隔离罩15的外边缘轮廓为圆形，或者说隔离罩15的整体为圆形。隔离罩15对应固装于泵腔内，且所述隔离罩15与所述泵壳1之间的缝隙处设置有密封圈4，用以实现静态的零密封。所述隔离罩15的后端面(朝向泵腔进液口的一面)中心处设置有圆槽，所述泵壳1的后端进液口处设置支架，所述支架开设有圆孔，所述定位泵轴14的前端限位安装于所述圆槽、后端限位安装于所述圆孔而形成简支梁结构，且所述定位泵轴14的中心轴线与所述泵腔的中心轴线共线。

具体地，支架包括多根连接杆和一个圆形直管，多根连接杆围绕圆形直管圆周均布，且圆形直管通过多根连接杆与泵壳1固定连接，圆形直管的内腔即为所述圆孔，圆孔、圆槽与定位泵轴14的直径相同，定位泵轴14依次穿过圆孔和圆槽，使得定位泵轴14的前端安装于圆槽内，定位泵轴14的后端安装于圆孔内，且定位泵轴14与圆槽和圆孔均滑动连接，使定位泵轴14能够围绕泵腔的轴向旋转，同时在支架上对应定位泵轴14的后端可以设置限位环，对定位泵轴14的轴向进行限位，防止轴向滑脱。

所述外磁转子6与所述复合叶轮10分别位于所述隔离罩15的前后两侧，且所述驱动电机20的输出轴与所述外磁转子6固定连接；所述外磁转子6的后端设置有外磁环2，所述复合叶轮10的前端设置有与所述外磁环2相对应的内磁环11，且所述复合叶轮10通过所述轴承8安装于所述定位泵轴14。所述外磁环2与所述内磁环11之间还设置有磁体保护套16。

由于定位泵轴14位于复合叶轮10的中心处，且用于复合叶轮10的定位安装，定位泵轴14也可以称为叶轮轴。

如图1，现有技术中的磁力泵的内磁转子16a、外磁转子在工作中与金属隔离罩4a产生相对运动，切割磁力线，在圆柱筒型隔离罩表面产生肌肤电流，引起高温，造成内、外永磁体高温退磁、脱落，磁转子在高速转动下带动脱落的磁块打破圆柱筒型隔离罩，引起输送介质跑、冒、滴、漏，对生产环境、机器设备和操作者的人身安全造成损害。为了避免上述情况发生，有的生产厂家会增加圆柱筒型隔离罩的厚度，防止事故发生，或采用钛合金等，使得泵的制造成本增加很多；同时由于增加了额外的圆柱筒型隔离罩15的壁厚或数量(双层隔离罩)，使得内外磁转子之间的距离S增大，磁耦合力相对减少，泵的功率和扭矩都会伴随着降低，想要达到同样的功率和扭矩，必须要增加永磁体的数量或尺寸，这样会增加很多泵的成本费用，这种方法也不够好。现有技术中的隔离罩为金属圆筒状，且内磁块、外磁块分别处于隔离罩的内环和外环。而本申请对此进行了改进，本申请所述的隔离罩15类似于板状，外磁转子6上的外磁环2与复合叶轮10上的内磁环11分别位于隔离罩15的前侧和后侧，其沿泵腔轴向设置，本申请的结构设计如图2所示，从根本上避免了内、外磁耦合器在工作中由于输送的介质不清洁，夹杂物卡阻等因素引起的驱动磁体脱落，降低了隔离罩15破损率，防止输送的有毒、有害工作介质外泄，污染周边环境和对操作者带来人身伤害等问题，防止输送的有毒、有害工作介质外泄，污染周边环境和对操作者带来人身伤害等。本发明的特点还在于，将轴承8、陶瓷的定位泵轴14设置在复合叶轮10的中心处，从结构上充分的保证了陶瓷定位泵轴14和轴承8的润滑和冷却，使得泵的轴承8寿命得到了较大提高，并降低了整体成本。

磁力泵工作原理是电动机带动磁力泵外磁转子6，外磁转子6上的外磁环2通过磁场作用与复合叶轮10上的内磁环11连接，并且带动磁力泵的复合叶轮10运转，当磁力泵里面充满了液体时，复合叶轮10在驱动电机20高转速的运行带动下，在转动过程中一面不停的吸入液体，另一面又连续将吸进的液体排出，复合叶轮10使其液体在泵里旋转，像这样连续不断的工作，介质在压力及速度能的作用下，而产生了离心力。就这样在离心力的作用下，液体沿复合叶轮10流道从复合叶轮10中心向周围甩出，再经过泵壳1出液口排出管道，就这样把介质输送到最终目的地。

磁力泵的内磁环11部分(内磁转子部分)与外磁转子6部分通过隔离罩15及密封圈4完全隔离，实现零泄露静态密封，有效的提高了泵的使用寿命及性能。

所述定位泵轴14的材质可以为陶瓷、硬质合金或工程塑料。

所述轴承8的材质可以为陶瓷、硬质合金或工程塑料。

在本实施例中，轴承8选用为陶瓷轴承，定位泵轴14为陶瓷材质。

具体地，所述隔离罩15设置于所述泵腔的前端口，且通过压盖3与所述泵壳1固定连接。所述磁力泵还包括支撑架5，支撑架5用于驱动电机20的安装，且用于驱动电机20与泵体的定位连接。所述驱动电机20的后端安装于所述支撑架5，所述支撑架5与所述压板通过多个螺栓紧固连接，且所述支撑架5与所述压板之间设置有衬垫18，衬垫18能够减振和降低压板与支撑架5之间的磨损。

所述外磁转子6的截面呈Y型或大致呈Y型(如图2所示)，所述外磁转子6的前端沿前后方向开设有轴孔，所述驱动电机20的输出轴安装于所述轴孔且其间连接有传动平键19，传动平键19的设计具体为：轴孔的内壁及驱动电机20输出轴上均设置键槽，两个键槽相对应设置，将该传动平键19对应插入两个键槽内以实现外磁转子6与驱动电机20输出轴的定位及传动，且所述外磁转子6上沿外侧壁开设有与轴孔连通的螺栓孔，该螺栓孔的轴向垂直于驱动电机20输出轴的轴向，螺栓孔内对应安装紧固螺栓9，通过锁紧紧固螺栓9能够实现所述外磁转子6与所述驱动电机20的输出轴之间的紧固连接。

另外，现有的磁力泵的叶轮轴是一种悬臂梁结构，见图1，为了改善传动叶轮轴的受力状态，只能通过增加叶轮轴的长度、直径或减小叶轮直径来解决，增加叶轮轴的长度、直径，泵的体积、质量会增加，泵的成本也会增加；减小叶轮直径，泵的扬程和效率会降低。而本发明的特点还在于：将该磁力泵的定位泵轴14的受力状态由现有的悬臂梁结构改成简支梁结构，定位泵轴14的所需长度能够缩短，而能够缩短定位泵轴14的总长度，当定位泵轴14的长度相比于现有的泵轴缩短后，叶轮轴的系统刚性获得提高，轴系的振动降低，大幅缩减泵的空间结构尺寸，减少了泵的体积和质量，降低了泵的制造成本，泵的安装便捷、安全可靠。同时还能够解决传统磁力泵使用中出现的陶瓷轴承8冷却不畅、断流烧损的问题，减少泵的质量和体积，降低泵的制造成本。

另外，现有磁力泵的输出扭矩、功率、流量、扬程是固定不可变的。而本发明的特点还在于，采用端面非接触磁力驱动，可以通过调整外磁转子6和复合叶轮10之间的相对距离S，来调整泵的磁拉力，实现泵的扭矩、转速、流量、压力、功率可变调节，从而改变复合叶轮10可传递的扭矩、转速，改变泵的功率和输送的流体流量，实现泵的可变功率调节，使泵的应用范围更加广泛，通过改变内、外磁耦合器之间的相对距离，改变泵的功率、转速和扬程。

所述复合叶轮10与所述隔离罩15之间还设置推力盘组件。所述推力盘组件包括第一推力盘7和内推力盘12，所述内推力盘12位于所述第一推力盘7的后端。所述定位泵轴14上且位于所述支架与所述轴承8之间设置有第二推力盘13。第一推力盘7属于大推力盘，而第二推力盘13属于小推力盘，推力盘的作用是平衡泵在运行中产生的部分轴向推力。

所述内推力盘12、所述第一推力盘7和所述第二推力盘13材质可以为陶瓷、硬质合金或工程塑料。优选地，所述内推力盘12、所述第一推力盘7和所述第二推力盘13材质采用陶瓷材质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。