永磁无轴式渣浆泵前处理装置

技术领域

本发明属于永磁无轴旋转装置领域，尤其涉及一种永磁无轴式渣浆泵前处理装置。

背景技术

当前大部分渣浆泵对所运输的渣浆前处理简单，且往往只是结构简单的搅拌入流装置，直接送入泵进口，并且带有较长的驱动轴，造成入流颗粒大小、流量不均匀，对泵及配套装置的磨损相当严重，导致渣浆运输成本高，并且过流部件需要时常更换，增加了维护成本。此外，当前带有中心驱动轴的旋转机械，应用广泛，驱动轴的存在往往伴随着轴的振动、弯曲以及轴附带零部件的损耗问题，旋转机械需要轴来连接驱动电机与旋转电机，中间能量损失较大，使得效率降低。

发明内容

为使得渣浆泵进口更好地入流，减少过流部件的磨损，同时为了提高旋转机械的传动效率，本发明提供了一种永磁无轴式渣浆泵前处理装置。该装置不同于传统的桶式的渣浆泵前入流装置，简单地使渣浆进入泵进口，本发明采用电磁驱动机直接驱动，无附加传动轴，无轴破碎分流器的无轴旋转结构，使得渣浆过流高效简单，本发明还设置有自调节送流导叶，运用弹簧与送流导叶相结合，下端采用螺旋结构，配合装置出口渐缩喷嘴造型，实现流量的自动调节。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种永磁无轴式渣浆泵前处理装置，包括外壳，从上至下依次设于所述外壳内的一级无轴破碎分流器、二级破碎分流器和自调节送流导叶，所述外壳相对的两侧设有连通所述内腔的进浆口和出流管道，所述进浆口位于靠近所述一级无轴破碎分流器的一侧；

其中，进一步的，所述一级无轴破碎分流器包括塑料隔层、外驱动线圈定子、外平衡磁环、动静隔离套、内平衡磁环、无轴叶轮、内驱动磁钢转子和叶轮齿条，所述无轴叶轮设于所述外壳的内腔，所述叶轮齿条设于所述无轴叶轮的叶片的表面，所述外驱动线圈定子、所述外平衡磁环、所述内平衡磁环和所述内驱动磁钢转子环设在所述无轴叶轮周侧，所述塑料隔层连接在所述外壳的内侧壁上，所述外驱动线圈定子、所述外平衡磁环、所述内平衡磁环和所述内驱动磁钢转子均连接在所述塑料隔层上，两个所述外平衡磁环上下间隔设置，两个所述外平衡磁环间设有所述外驱动线圈定子，每一所述外平衡磁环内侧设有一所述内平衡磁环，所述外平衡磁环与所述内平衡磁环磁性相同，两个所述内平衡磁环间设有所述内驱动磁钢转子，所述外平衡磁环和所述内平衡磁环之间、所述外驱动线圈定子和所述内驱动磁钢转子之间均通过所述动静隔离套分隔开，所述无轴叶轮的轮缘连接内驱动磁钢转子。

所述自调节送流导叶能够自动识别来流的急缓与流量大小，均匀的将渣浆稳定地送入渣浆泵。

进一步的，所述二级破碎分流器包括外破碎齿筒，内破碎齿锥，渣浆出口通道，电磁驱动机，齿筒支撑架，传动轴和电机支撑架；

其中，所述外破碎齿筒、所述内破碎齿锥设于所述无轴叶轮的正下方，所述外破碎齿筒与所述内破碎齿筒配合工作，所述外破碎齿筒通过所述齿筒支撑架连接在所述外壳的内侧壁上，所述内破碎齿锥与所述传动轴连接，所述传动轴下方连接所述电磁驱动机，所述电磁驱动机通过所述电机支撑架设置在所述内破碎齿锥的正下方，所述电机支撑架和所述外壳的内侧壁相连，所述电磁驱动机和所述外破碎齿筒间形成所述渣浆出口通道；

工作时，所述外破碎齿筒工作时处于静止状态，所述内破碎齿筒在所述电磁驱动机的带动下旋转，渣浆经所述外破碎齿筒与所述内破碎齿筒处理后，从渣浆出口通道流出至自调节送流导叶。

进一步的，所述电磁驱动机包括电机壳体、转子部件、隔离套和定子部件，所述转子部件、所述隔离套和所述定子部件设于所述电机壳体内；

所述转子部件包括内磁环、内塑料分隔环和驱动磁钢，所述内磁环、所述驱动磁钢均套设在所述传动轴上，所述内磁环共设置两个，所述驱动磁钢设置在两个所述内磁环之间，所述内磁环与所述驱动磁钢之间通过所述内塑料分隔环分隔开，所述隔离套包裹住所述转子部件，

所述定子部件设于所述转子部件周侧，所述定子部件包括外磁环、线圈铁芯、外塑料分隔环和线圈铁芯分隔块，所述定子部件和所述隔离套之间留有空隙，两个所述外磁环分别设于两个所述内磁环的周侧，所述外磁环嵌在所述电机壳体的内壁上，多个所述线圈铁芯设置在两个所述外磁环之间，所述线圈铁芯和所述外磁环之间通过所述外塑料分隔环分隔开，每两个所述线圈铁芯之间通过所述线圈铁芯分隔块分隔开。

进一步的，所述自调节送流导叶包括感应推动杆，导流叶片，调节弹簧，导叶轮毂，弹簧固定槽和螺旋送流杆；

所述感应推动杆与所述导叶轮毂配合，所述感应推动杆下方连接所述螺旋送流杆，大流量情况下，渣浆来流推动感应推动杆上端两侧凸起，所述感应推动杆能感应渣浆流量的多少，所述感应推动杆下端设置所述弹簧固定槽，所述弹簧固定槽连接所述调节弹簧，多个所述导流叶片均匀分布在所述导叶轮毂的周侧，所述导流叶片的外侧固定连接在所述外壳的内侧壁上；

所述调节弹簧设于所述导叶轮毂内部，所述调节弹簧的一端与导叶轮毂内部的弹簧固定槽连接，所述调节弹簧的另一端连接所述感应推动杆，通过所述调节弹簧的伸缩使得所述感应推动杆与所述螺旋送流杆可以自动向上回到原位，

进一步的，所述外壳的外侧壁上设有线路集成盒，所述线圈铁芯的线路通过电机支撑架通往所述线路集成盒内，通过改变交流电流频率来改变旋转磁场变化以及大小，从而改变转子驱动转速的大小。

进一步的，在所述导流叶片的下方且位于所述外壳的内侧壁上设有橡胶内壁。

借由以上的技术方案，本发明的有益效果如下：

1、本发明采用无中心轴设计，通过轮缘转动，实现无轴旋转，无轴旋转使得渣浆更易通过，工作效率大大提升，此外，无轴旋转取消了驱动轴结构，从而避免了因驱动轴连接电机多带来的扭振问题以及传动功率下降的问题，提高了装置的运行稳定性和能源利用率；

2、本发明采用永磁驱动形式，通过线圈定子与永磁转子的配合，实现轮缘旋转，两侧利用磁铁的斥力来取代轴承，与以往的电机相比，永磁驱动与工作旋转件合为一体，高效的同时，提高了装置的安全性，磁环轴承使得旋转部件的运行保持动态稳定；

3、本发明采用两级破碎分流结构，一级无轴破碎分流器和二级破碎分流器对渣浆进行两次破碎，一级无轴破碎分流器对渣浆首次破碎后，含小颗粒渣浆顺势从四周流下，含较大颗粒渣浆则再次通过二级破碎分流器进行辗轧，两个结构上下设置，共同完成对含不同对含不同颗粒大小渣浆的破碎与分离；

4、本发明采用自调节送流导叶，通过推动杆识别来流渣浆流量的多少，推动杆上下的移动来改变渣浆出口通道的大小，从而自动控制进入渣浆泵的流量保持稳定，使渣浆泵运行更加平稳可靠，均匀地入流也减少了渣浆泵内部的磨损，降低了泵的维护成本。

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1为本发明所述的永磁无轴式渣浆泵前处理装置的结构示意图；

图2为一级无轴破碎分流器的结构示意图；

图3为一级无轴破碎分流器的俯剖视的结构示意图；

图4为二级破碎分流器的结构示意图；

图5为二级破碎分流器的电磁驱动电机的结构示意图；

图6为二级破碎分流器的电磁驱动电机的俯剖视的结构示意图；

图7自调节送流导叶、橡胶内壁、出流管道和渣浆泵装配的结构示意图；

图8自调节送流导叶、橡胶内壁、出流管道和渣浆泵装配的结构示意图；

图9自调节送流导叶装置的结构示意图；

图10自调节送流导叶装置的俯剖视的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、进浆口；

2、外壳；

3、一级无轴破碎分流器；31、塑料隔层；32、外驱动线圈定子；33、外平衡磁环；34、动静隔离套；35、内平衡磁环；36、无轴叶轮；37、内驱动磁钢转子；38、转子塑料隔层；39、叶轮齿条；

5、二级破碎分流器；51、外破碎齿筒；52、内破碎齿锥；53、渣浆出口通道；54、电磁驱动机；55、齿筒支撑架；56、传动轴；57、电机支撑架；541、传动轴垫圈；542、密封轴套；543、电机壳体；544、线圈铁芯；545、外塑料分隔环；5410、驱动磁钢；5411、线圈铁芯分隔块；

6、线路集成盒；

7、感应推动杆；72、导流叶片；73、调节弹簧；74、导叶轮毂；75、弹簧固定槽；76、螺旋送流杆；

8、橡胶内壁；

9、出口管道；

10、渣浆泵。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

实施例：结合图1-10所示，本实施例中公开了一种永磁无轴式渣浆泵前处理装置，该装置包括外壳2，从上至下依次设于外壳2内的一级无轴破碎分流器3、二级破碎分流器5、自调节送流导叶7和橡胶内壁8，外壳2相对的两侧设有连通其内腔的进浆口1和出流管道9，进浆口1位于靠近一级无轴破碎分流器3的一侧，外壳2的外侧壁上连接有线路集成盒6。

进浆口1与渣浆输运管道连接，初步混合的渣浆送入进浆口1，进浆口1底部为一级无轴破碎分流器3。

如图2、3所示，一级无轴破碎分流器3包括塑料隔层31，外驱动线圈定子32，外平衡磁环33，动静隔离套34，内平衡磁环35，无轴叶轮36，内驱动磁钢转子37，转子塑料隔层38和叶轮齿条39；

其中，塑料隔层31连接在外壳2的内侧壁上，无轴叶轮36的轮缘上下两侧卡在塑料隔层31的凹槽中，外驱动线圈定子32、外平衡磁环33、内平衡磁环35和内驱动磁钢转子37均连接在塑料隔层31上，且外驱动线圈定子32、外平衡磁环33、内平衡磁环35和内驱动磁钢转子37环设在无轴叶轮36周侧。

其中，两个外平衡磁环33上下间隔设置，两个外平衡磁环33间设有外驱动线圈定子32，每一外平衡磁环33内侧设有一内平衡磁环35，外平衡磁环33与内平衡磁环35磁性相同，两个内平衡磁环35间设有内驱动磁钢转子37，外平衡磁环33和37内平衡磁环35之间、外驱动线圈定子32和内驱动磁钢转子37之间均通过动静隔离套34分隔开，无轴叶轮36的轮缘连接内驱动磁钢转子37。

其中，外驱动线圈定子32由交变电流线圈绕制而成，通过改变电流的方向，改变磁场方向，使得内驱动磁钢转子37转动，外驱动线圈定子32共有九组线圈。每组线圈之间由塑料隔层31的九个隔层分隔开，以避免线圈之间相互影响，同样地，内驱动磁钢转子37共有九块永磁磁钢，每块磁钢之间通过转子塑料隔层38分隔开，九块永磁磁钢沿圆周方向均匀设于无轴叶轮36叶片轮缘上，相邻两块磁钢同侧为不同磁极。

无轴叶轮36的轮缘连接内驱动磁钢转子37，无轴叶轮36共设置五个叶片，叶片上设置叶轮齿条39，增加破碎面积，叶轮齿条39设于无轴叶轮36的叶片表面，每个叶片设置两处，共十处叶轮齿条39。

如图4所示，二级破碎分流器5包括外破碎齿筒51，内破碎齿锥52，渣浆出口通道53，电磁驱动机54，齿筒支撑架55，传动轴56和电机支撑架57；

其中，外破碎齿筒51通过齿筒支撑架55固定在外壳2的内侧壁桑。外破碎齿筒51、内破碎齿锥52设于无轴叶轮36中心正下方，用于接收一级无轴破碎器3没有处理完的渣浆，外破碎齿筒51与内破碎齿筒52配合工作，外破碎齿筒51工作时处于静止状态，破碎齿锥52在电磁驱动机54的带动下旋转，含大颗粒渣浆在齿条的挤压和切割下变成含较小颗粒渣浆，从渣浆出口通道53流出至自调节送流导叶7。内破碎齿锥52与传动轴56配合连接，传动轴56下方连接电磁驱动机54，电磁驱动机54通过电机支撑架57的支撑设置在内破碎齿锥52正下方。

如图5、6所示，电磁驱动机设有传动轴垫圈541，密封轴套542，电机壳体543，线圈铁芯544，外塑料分隔环545，外磁环546，隔离套547，内磁环548，内塑料分隔环549，驱动磁钢5410，线圈铁芯分隔块5411。

其中，内磁环548、驱动磁钢5410与传动轴56固定连接，作为传动轴56的驱动源，内磁环548共设置两块，驱动磁钢5410设置在两块内磁环548中间，内磁环548与驱动磁钢5410之间通过内塑料分隔环549分隔开，隔离套547包裹住转子部件，隔离套547，驱动磁钢5410与外围定子部件留有空隙，外磁环546共设置两块，上下两端各一块，嵌在电机壳体543内壁上，线圈铁芯544设置在两块外磁环546中间，在圆周方向均匀设置六处，与驱动磁钢5410相对应，相邻的线圈铁芯544之间通过线圈铁芯分隔块5411分隔开，线圈铁芯分隔块5411共设置六块，避免产生的磁场相互影响。

一级无轴破碎分流器3与二级破碎分流器5在永磁悬浮式转子(内驱动转子37和驱动磁钢5410)的带动下共同完成对渣浆的破碎与分离，最终均流入自调节送流导叶，自调节送流导叶7能够自动识别来流的急缓与流量大小，将均匀的渣浆稳定地送入渣浆泵4进口。

线路集成盒6设置在电磁驱动机54右侧的外壳2的外侧壁上，线圈铁芯544线路通过电机支撑架57通往线路集成盒6，通过改变交流电流频率来改变旋转磁场变化以及大小，从而改变转子驱动转速的大小。

如图7-10所示，自调节送流导叶7包括感应推动杆71，导流叶片72，调节弹簧73，导叶轮毂74，弹簧固定槽75，螺旋送流杆76；

其中，感应推动杆71与导叶轮毂74配合，感应推动杆71下方连接螺旋送流杆76，渣浆来流推动感应推动杆71上端至两侧凸起，感应推动杆71用于感应渣浆流量的多少，感应推动杆71下端设置弹簧固定槽75，弹簧固定槽75连接调节弹簧73。调节弹簧73设于导叶轮毂74内部，调节弹簧73的上部与导叶轮毂74内部的弹簧固定槽75连接，下端连接感应推动杆71。共有四个调节弹簧73沿圆周方向均匀设置，通过调节弹簧73的伸缩使得感应推动杆71与螺旋送流杆76可以自动向上回到原位。六个导流叶片72呈圆周分布均匀设在导叶轮毂74外侧，导流叶片72外侧固定连接在外壳2的内侧壁上，为静止部件。

感应推动杆71与螺旋送流杆76在渣浆流量较多时，渣浆撞击感应推动杆71向下移动，渣浆流量较少时，感应推动杆71在调节弹簧73弹力作用下向上移动，回到原位，从而控制出流管口9的过流面积的大小。

如图7所示，橡胶内壁8设置在导流叶片72下方的装置体壁4内侧，作为易损件，减少渣浆颗粒对装置体的磨损。出流管道9下方连接渣浆泵4，使得渣浆泵4能够收到处理后的渣浆，平稳运行。

本发明的工作过程如下：

初始状态时，装置不通电源，进浆口1无渣浆流入，一级无轴破碎分流器3的外驱动线圈定子32未产生旋转磁场，无轴叶轮36处于静止状态，二级破碎分流器5与之相同，处于静止状态，均不旋转，自调节送流导叶7的感应推动杆71上部处于凸出状态，未受到渣浆撞击作用，调节弹簧73总长未超出导叶轮毂74，螺旋送流杆76与出流管口9组成的送流通道面积处于最大，渣浆泵未启动。

装置工作前期，装置所连接的渣浆输运管道将未经处理的渣浆送入进浆口1，渣浆通过进浆口1流入一级无轴破碎分流器。与此同时，一级无轴破碎分流器通电运行，通过交变电流，外驱动线圈定子32产生旋转磁场，带动内侧的内驱动磁钢转子37转动，从而无轴叶轮36开始转动，叶轮的转速通过控制交变电流的频率来改变，叶片与其上的叶轮齿条39对从进浆口送入的渣浆进行破碎一级筛分，含大颗粒的渣浆经过破碎后与含小颗粒的渣浆一同从外侧流下，未完全破碎的含大颗粒的渣浆从中心往下流向二级破碎分流器5。二级破碎分流器5在通上交流电之后，线圈铁芯544产生旋转磁场带动驱动磁钢5410旋转，从而带动传动轴56旋转，传动轴56所连接的内破碎齿锥52随之一同旋转，外破碎齿筒52处于静止状态，从一级无轴破碎分离器流下的被充分破碎的含大颗粒渣浆落入外破碎齿筒51与内破碎齿锥52组成的通道中，通过内破碎齿锥52的旋转与切割，与外破碎齿筒配合碾磨，变成含较小颗粒渣浆从渣浆出口通道53流出，与外侧渣浆流汇合流入下方的自调节送流导叶7，在两级破碎分流装置旋转工作时，一级无轴破碎分流器3内部转子侧面的外平衡转子33与内平衡转子35，以及二级破碎分流器7内部转子部件侧面的外磁环546、内磁环548，在转子部件工作时，平衡转子部件产生的轴向力与径向力，实现稳定的运行转动。随后，含均匀颗粒的渣浆回流通过自调节送流导叶7，首先通过导流叶片72，来到螺旋送流杆76，渣浆通过绕流，得到一定的旋转速度，通过出流管9均匀流入渣浆泵4进口。当来流的渣浆流量较大时，渣浆冲击到感应推动杆71上端，推动杆向下移动，感应螺旋送流杆76向下移动，由于螺旋送流杆76与出流管口9均呈圆锥收口状，使得螺旋送流杆76与出流管9组成的过流通道过流面积减小，从而过流速度降低。与此同时，调节弹簧73被螺旋送流杆76拉长，来流的渣浆流量减小时，渣浆冲击感应推动杆71的力减小，受到调节弹簧73的弹力作用，拉动螺旋送流杆76向上移动，使得过流通道过流面积增大，从而过流速度变大，即下方所连接的渣浆泵4能够收到含颗粒大小均匀的渣浆，并且入流速度稳定。

装置运行后期，渣浆输运管道停止输送渣浆，切断一级无轴破碎分流器3以及二级破碎分流器5的电源，旋转磁场消失，无轴叶轮36和内破碎齿锥52停止转动，无渣浆冲击感应推动杆71，螺旋送流杆76在调节弹簧73弹力拉动下回到原位，自调节送流导叶7停止工作，渣浆前处理停止。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。