直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵。主要包括：軸、葉輪、永磁轉(zhuǎn)子、定子線圈、隔離罩、支架和葉輪殼；永磁轉(zhuǎn)子、軸和葉輪固定并置于泵腔內(nèi)；在泵腔外隔離罩的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈，定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子耦合，其結(jié)構(gòu)構(gòu)成了直流無刷無鐵芯電機(jī)，和配套的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用，啟動(dòng)電流小、發(fā)熱小、扭矩大、功率因數(shù)高、對(duì)電網(wǎng)沖擊小、并且提高了電機(jī)效率。省去了聯(lián)軸器和原有電機(jī)，由線圈直接驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子，不僅節(jié)約了驅(qū)動(dòng)磁體，降低了成本，并提高了系統(tǒng)效率50％左右，重量減輕60％以上，具有部件少、體積小的優(yōu)點(diǎn)，使用壽命更長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)還可降低直接成本20％以上。
【專利說明】直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種隔離泵，尤其涉及一種永磁隔離泵裝置。屬于水泵風(fēng)機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，磁力驅(qū)動(dòng)的隔離泵的技術(shù)現(xiàn)狀是:永磁隔離泵是屬于泵領(lǐng)域的一個(gè)分支，是一種將永磁聯(lián)軸器的工作原理應(yīng)用于離心泵的產(chǎn)品。主要由泵、永磁傳動(dòng)裝置、電動(dòng)機(jī)三部分組成。關(guān)鍵部件永磁傳動(dòng)裝置由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導(dǎo)磁的隔離套組成。當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)外磁體旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁場(chǎng)能穿透空氣隙和非磁性物質(zhì)，帶動(dòng)與葉輪相連的被動(dòng)內(nèi)磁體作同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力的無接觸傳遞，將動(dòng)密封轉(zhuǎn)化為靜止密封；由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套完全封閉，從而解決了泄漏問題，消除了煉油化工行業(yè)易燃、易爆、有毒、有害介質(zhì)通過泵密封泄漏的安全隱患。具有全密封，無泄漏，耐腐蝕等特點(diǎn)。
[0003]常見的永磁隔離泵，是利用磁場(chǎng)力來驅(qū)動(dòng)的泵體，其結(jié)構(gòu)為:由泵頭、永磁傳動(dòng)裝置和電機(jī)等其它零部件共三部分組成。其中泵頭部分主要由葉輪、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、泵體、軸承、軸套、泵蓋、泵軸等零件組成；磁力驅(qū)動(dòng)裝置部分主要由內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子、隔離套等部件組成；其它零部件主要包括托架、底座、電機(jī)、中間軸承體等。在電機(jī)軸上裝有圓筒形的外磁轉(zhuǎn)子，在其內(nèi)側(cè)圓柱面上均勻密排著N、S極相間排列的外磁鋼(永磁體)，在泵軸的一端也裝有一個(gè)圓筒形的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子，在其圓柱外表面上同樣均勻密排著N、S極相間排列的內(nèi)磁鋼。在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子之間設(shè)置有隔離套，隔離套緊緊固定在泵蓋上，將被抽送的介質(zhì)以靜密封的形式密封在泵體內(nèi)，故介質(zhì)不會(huì)外泄。當(dāng)電機(jī)帶動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于永磁體的吸斥作用，帶動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，因?yàn)槿~輪與內(nèi)磁轉(zhuǎn)子連成一體，從而使葉輪隨內(nèi)磁轉(zhuǎn)子一起旋轉(zhuǎn)，使介質(zhì)得到輸送。
[0004]現(xiàn)在磁力隔離泵的是由泵頭、磁力驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)等其它零部件共三部分組成。但由于需要永磁聯(lián)軸器通過隔離套傳動(dòng)，傳動(dòng)距離遠(yuǎn)磁路長(zhǎng)，傳輸介質(zhì)壓力大的隔離套更厚，磁路就更長(zhǎng)了的原因，所以現(xiàn)有磁力傳輸效率只有50%左右，有著結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零部件多、體積大、重量大、用磁材料多、傳輸效率低的缺點(diǎn)和不足，而且電機(jī)大部分是鼠籠式電機(jī)驅(qū)動(dòng)，效率低，起動(dòng)電流大，對(duì)電網(wǎng)造成沖擊，降低電網(wǎng)功率因數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明公開一種直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵及直接驅(qū)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，旨在提供一種不需要永磁傳動(dòng)裝置的隔離泵，由定子線圈直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)丄
[0007]直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，主要包括:軸、葉輪、永磁轉(zhuǎn)子、定子線圈、隔離罩、支架和葉輪殼；葉輪殼和隔離罩與支架固定連接；永磁轉(zhuǎn)子、軸和葉輪固定連接，并置于由葉輪殼和隔離罩形成的泵腔內(nèi)；在泵腔外隔離罩的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈，定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子耦合；軸、葉輪和永磁轉(zhuǎn)子與定子線圈間由隔離罩隔離開。[0008]永磁轉(zhuǎn)子及定子線圈的對(duì)應(yīng)設(shè)置可采用兩種分布方式:
[0009]方式一:軸向式分布，即永磁轉(zhuǎn)子的永磁體按軸的軸向繞軸分布排列，隔離罩呈凹陷式套筒狀，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的定子線圈也按軸的軸向繞軸分布排列。
[0010]方式二:徑向式分布，即永磁轉(zhuǎn)子的永磁體按軸的徑向分布排列，隔離罩呈板狀，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的定子線圈也按軸的徑向繞軸分布排列。
[0011]徑向分布式結(jié)構(gòu)優(yōu)于軸向分布式結(jié)構(gòu)，因?yàn)樽饔昧γ婷娣e等于半徑的平方乘上H，半徑的增大等于增加力臂的長(zhǎng)度，同樣的消耗磁鐵量輸出扭矩增大。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，
[0013]定子線圈為無鐵芯線圈；永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用多級(jí)永磁體；
[0014]永磁轉(zhuǎn)子的永磁體嵌于葉輪本體內(nèi)并與其固定；
[0015]定子線圈可以與支架固定連接，或直接固定于隔離罩上；
[0016]直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，還包括一個(gè)外轉(zhuǎn)子和風(fēng)葉輪，外轉(zhuǎn)子的磁體置于定子線圈的另一側(cè)并與定子線圈耦合；風(fēng)葉輪與外轉(zhuǎn)子連接并隨外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0017]定子線圈可以根據(jù)葉輪的功率大小配置。
[0018]其工作原理是:通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器給定子線圈通以電流，利用定子線圈形成的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，進(jìn)而直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子帶動(dòng)軸和葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；由于隔離罩的作用，使永磁轉(zhuǎn)子及葉輪與定子線圈相互隔離。與此同時(shí)，在定子線圈的另一側(cè)，利用定子線圈外側(cè)的磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了泵和風(fēng)機(jī)的一體化聯(lián)動(dòng)，在小型壁掛爐上等有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
[0019]相對(duì)于現(xiàn)有的永磁隔離泵，本發(fā)明公開的直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，無須額外的電機(jī)，采用無鐵芯定子線圈，沒有鐵損，降低了成本，由于采用將定子線圈直接安裝在隔離罩外面，與隔離罩內(nèi)的多級(jí)永磁體構(gòu)成直流無刷無鐵芯電機(jī)，和配套的無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用，啟動(dòng)電流小、扭矩大、功率因數(shù)高、對(duì)電網(wǎng)沖擊小，從而比鼠籠式電機(jī)提高了效率。而且利用了現(xiàn)有的內(nèi)永磁轉(zhuǎn)子、免去了永磁聯(lián)軸器，不僅節(jié)約了驅(qū)動(dòng)磁體，且使得現(xiàn)有的永磁傳動(dòng)泵系統(tǒng)效率在20%到50%左右，提高到系統(tǒng)效率90%左右，配套上無刷電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，取代了鼠籠電機(jī)，實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)并提高了電機(jī)效率，磁隔離泵重量減輕60%以上，具有部件少、體積小的優(yōu)點(diǎn)，使用壽命更長(zhǎng)，同時(shí)啟動(dòng)扭矩大、發(fā)熱小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，在提高產(chǎn)品性能的同時(shí)還可降低成本20%以上。
[0020]直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，利用其結(jié)構(gòu)構(gòu)成的永磁無刷無鐵芯定子與轉(zhuǎn)子隔離的電機(jī)。將定子固定在設(shè)備基座上，轉(zhuǎn)子直接安裝在被動(dòng)設(shè)備上，可代替各種軸向、徑向永磁聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1轉(zhuǎn)子軸向式泵剖視結(jié)構(gòu)示意圖
[0022]圖2帶有風(fēng)機(jī)功能的轉(zhuǎn)子軸向式泵剖視結(jié)構(gòu)示意圖
[0023]圖3轉(zhuǎn)子徑向式泵剖視結(jié)構(gòu)示意圖
[0024]圖4帶有風(fēng)機(jī)功能的轉(zhuǎn)子徑向式泵剖視結(jié)構(gòu)示意圖
[0025]圖中:1_軸，2-葉輪，3-永磁轉(zhuǎn)子，4-定子線圈，5-隔離罩，6-支架，7-葉輪殼，8-外轉(zhuǎn)子的磁體，9-風(fēng)葉輪，10-渦殼，11-軸套，12-導(dǎo)流帽，13-軸承，15-外轉(zhuǎn)子?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]下面，對(duì)直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的說明。
[0027]直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，主要包括:軸、葉輪、永磁轉(zhuǎn)子、定子線圈、隔離罩、支架和葉輪殼；葉輪殼和隔離罩與支架固定連接；永磁轉(zhuǎn)子、軸和葉輪固定連接，并置于由葉輪殼和隔離罩形成的泵腔內(nèi)；在泵腔外隔離罩的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈，定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子耦合；軸、葉輪和永磁轉(zhuǎn)子與定子線圈間由隔離罩隔離開。定子線圈可以根據(jù)葉輪的功率大小配置。
[0028]現(xiàn)舉出四種較佳的具體實(shí)施例，但本發(fā)明的實(shí)施并不限于以下的形式。
[0029]實(shí)施例1轉(zhuǎn)子軸向式分布泵
[0030]參見圖1，隔離罩5呈凹陷式套筒狀，葉輪殼7和隔離罩5與支架6固定連接；葉輪2和軸I固定連接，并置于由葉輪殼和隔離罩形成的泵腔內(nèi)，永磁轉(zhuǎn)子3的磁體嵌于葉輪本體內(nèi)并與其固定；永磁轉(zhuǎn)子3的磁體按軸的軸向繞軸分布排列；在軸外靠近軸的兩端設(shè)有軸套11，軸外端頭裝有導(dǎo)流帽12 ;在泵腔外隔離罩5的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈4,與永磁轉(zhuǎn)子3對(duì)應(yīng)的定子線圈4也按軸的軸向繞軸分布排列,定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子耦合，定子線圈4固定于支架6上；軸、葉輪和永磁轉(zhuǎn)子與定子線圈間由隔離罩隔離開。
[0031]定子線圈通過驅(qū)動(dòng)器通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到輸送介質(zhì)的功能。
[0032]實(shí)施例2帶有風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)子軸向式分布泵
[0033]參見圖2，在實(shí)施例1的軸向式泵基礎(chǔ)上，增加了風(fēng)機(jī)功能。
[0034]基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1中相同，此外，還包括一個(gè)外轉(zhuǎn)子15和風(fēng)葉輪9 ;外轉(zhuǎn)子的磁體8置于定子線圈的另一側(cè)并與定子線圈耦合，外轉(zhuǎn)子的磁體8按軸的軸向繞軸分布排列；外轉(zhuǎn)子15通過軸承13安裝于支架上，風(fēng)葉輪9與外轉(zhuǎn)子15連接并隨外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)葉輪9外有渦殼10。
[0035]定子線圈通過驅(qū)動(dòng)器通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，與此同時(shí)，在定子線圈4外側(cè)磁場(chǎng)的作用下，外轉(zhuǎn)子15轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)風(fēng)葉輪9轉(zhuǎn)動(dòng)，在不影響隔離泵工作的情況下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的功能，縮小了體積提高了定子的利用率。
[0036]實(shí)施例3轉(zhuǎn)子徑向式分布泵
[0037]參見圖3，隔離罩5呈板狀，葉輪殼7和隔離罩5與支架6固定連接；葉輪2和軸I固定連接，并置于由葉輪殼和隔離罩形成的泵腔內(nèi)，永磁轉(zhuǎn)子3的磁體嵌于葉輪本體內(nèi)并與其固定；永磁轉(zhuǎn)子3的磁體按軸的徑向繞軸分布排列；在軸外靠近軸的兩端設(shè)有軸套11 ；在泵腔外隔離罩5的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈4，與永磁轉(zhuǎn)子3對(duì)應(yīng)的定子線圈4也按軸的徑向繞軸分布排列,定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子稱合,定子線圈4固定于支架6上或直接固定于隔離罩5上；軸、葉輪和永磁轉(zhuǎn)子與定子線圈間由隔離罩隔離開，使用這樣的局部結(jié)構(gòu)形式:將定子固定在設(shè)備基座上、轉(zhuǎn)子直接安裝在被動(dòng)設(shè)備上，可代替各種軸向、徑向永磁聯(lián)軸器直接驅(qū)動(dòng)。
[0038]定子線圈通過驅(qū)動(dòng)器通電后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)直接驅(qū)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子并帶動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，達(dá)到輸送介質(zhì)的功能。
[0039]實(shí)施例4帶有風(fēng)機(jī)功能的轉(zhuǎn)子徑向式分布泵
[0040]參見圖4，在實(shí)施例3的徑向式泵基礎(chǔ)上，增加了風(fēng)機(jī)功能。[0041]基本結(jié)構(gòu)與實(shí)施例3中相同，此外，還包括風(fēng)葉輪9 ;外轉(zhuǎn)子的磁體置于定子線圈的另一側(cè)并與定子線圈耦合；外永磁轉(zhuǎn)子的磁體8按軸的徑向繞軸分布排列，外轉(zhuǎn)子的磁體8嵌于風(fēng)葉輪9的本體內(nèi)并與其固定，并通過軸承13安裝于支架上，風(fēng)葉輪9與外轉(zhuǎn)子15連接并隨外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，風(fēng)葉輪9外有渦殼10。
[0042]在不影響隔離泵工作的情況下，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)的功能，縮小了體積提高了定子的利用率。
[0043]以上所述僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非因此局限本發(fā)明的專利范圍，故凡是運(yùn)用本發(fā)明說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，主要包括:軸、葉輪、永磁轉(zhuǎn)子、定子線圈、隔離罩、支架和葉輪殼；葉輪殼和隔離罩與支架固定連接；永磁轉(zhuǎn)子、軸和葉輪固定連接，并置于由葉輪殼和隔離罩形成的泵腔內(nèi)；在泵腔外隔離罩的另一側(cè)，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)設(shè)置定子線圈，定子線圈和永磁轉(zhuǎn)子f禹合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子及定子線圈采用軸向式分布，即永磁轉(zhuǎn)子的永磁體按軸的軸向繞軸分布排列，隔離罩呈凹陷式套筒狀，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的定子線圈也按軸的軸向繞軸分布排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子及定子線圈采用徑向式分布，即永磁轉(zhuǎn)子的永磁體按軸的徑向分布排列，隔離罩呈板狀，與永磁轉(zhuǎn)子對(duì)應(yīng)的定子線圈也按軸的徑向繞軸分布排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述定子線圈為無鐵芯線圈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述永磁轉(zhuǎn)子的永磁體采用多級(jí)永磁體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述永磁內(nèi)轉(zhuǎn)子的永磁體嵌于葉輪本體內(nèi)并與其固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述定子線圈與支架固定連接或直接固定于隔離罩上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，其特征在于，所述直接驅(qū)動(dòng)式永磁隔離泵，還包括一個(gè)外轉(zhuǎn)子和風(fēng)葉輪，外轉(zhuǎn)子的磁體置于定子線圈的另一側(cè)并與定子線圈耦合；風(fēng)葉輪與外轉(zhuǎn)子連接并隨外轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】F04D31/00GK103541931SQ201310541890
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年11月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月5日
【發(fā)明者】佟憲良 申請(qǐng)人:北京良明同創(chuàng)水處理設(shè)備開發(fā)中心