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磁力泵的结构特点和故障維修
一、磁力泵工作原理 将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对,即两个磁极间的位移角Φ=0,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,即两个磁极间的位移角Φ=2π/n,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动,带动磁转子旋转。 二、磁力泵结构特点 1.永磁体 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45-400℃),矫顽力高,磁场方向具有很好的各向异性,在同极相接近时也不会发生退磁现象,是一种很好的磁场源。 2.隔离套 在采用金属隔离套时,隔离套处于一个正弦交变的磁场中,在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。涡流的表达式为: 。其中Pe-涡流;K—常数;n—泵的额定转速;T-磁传动力矩;F-隔套内的压力;D-隔套内径; 一材料的电阻率; —材料的抗拉强度。当泵设计好后,n、T是工况给定的,要降低涡流只能从F、D、 、 等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡流方面效果十分明显。 3.冷却润滑液流量的控制 泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁力传动器失效。当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5℃;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8℃。 4.滑动轴承 磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。水泵由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。 由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。 5.保护措施 当磁力传动器的从动部件在过载情况下运行或转子卡死时,磁力传动器的主、从动部件会自动滑脱,保护机泵。此时磁力传动器上的永磁体在主动转子交变磁场的作用下,将产生涡损、磁损,造成永磁体温度升高,磁力传动器滑脱失效。 三、磁力泵的优点 同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较,磁力泵具有以下优点。 1.泵轴由动密封变成封闭式静密封,彻底避免了介质泄漏。 2.无需独立润滑和冷却水,降低了能耗。 3.由联轴器传动变成同步拖动,不存在接触和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻尼减振作用,减少了电动机振动对泵的影响和泵发生气蚀振动时对电动机的影响。 4.过载时,内、外磁转子相对滑脱,对电机、泵有保护作用。 化工泵分类按照工作原理、结构分类: 1)叶片泵:通过泵轴旋转时带动各种叶轮叶片给液体以离心力或轴向力,输送液体到管道或容器,如离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵。 2)容积式泵:利用泵缸体内容积的连续变化输送液体的泵,如往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵。 3)其他形式的泵:有利用电磁输送液态电导体态的电磁泵;利用流体能量来输送液体的泵,如喷射泵、空气升液器等。 (2)按化工用途分类 1)工艺流程泵:包括给料泵、回流泵、循环泵、冲洗泵、排污泵、补充泵、输出泵等。 2)公用工程泵:包括锅炉用泵、凉水塔泵、消防用泵、水源用深井泵等。 3)辅助用途泵:包括润滑油泵、密封油泵、液压传动用泵等。 4)管路输送泵:输油管线用泵、装卸车用泵等。
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