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磁力传动离心式植物油泵设计研究
作者:管理员    发布于:2017-08-07 09:01:01    文字:【】【】【

  泵是一种通用机械,种类繁多,应用极广,可以说在国民经济的各个领域凡是有液体流动的地方就有泵在工作,特别是在化工、石油、能源、动力、轻工、食品、环保等行业中,一直是人们主要研究的课题111.作者通过对相关制造厂和使用厂的现场考察,以及与植物油厂工程师的共同探讨与分析,发现植物油泵在使用中存在不少问题,导致泵使用不可靠,寿命短。归纳起来主要表现在:1)使用的1H泵收穑日期:G00fr05理论及应用。

  *通讯联系人轴封设计不合理,运转可靠性差,容易泄漏,造成油污不好处理,以及易燃导致不安全;)所用磁力泵结构复杂,价格昂贵,还容易出现卡死、消磁现象;3)泵过流部件的材质及加工工艺达不到相应的卫生标准。

  为解决植物油厂精炼后的高温植物油在输送过程所存在的问题而设计开发的这一新型泵,其主要性能参数为:流量Q 280*C范围内不含固体颗粒的成品植物油以及其它类似液体。

  2.1.1隔离套设计隔离套是磁力泵中包封磁力驱动器内磁转子的直接相连成卩体,轮也就和内起旋转而抽ish重要零件它位于旋转的内、外磁钢体之间其内秦1轴不旋转磁力泵的传动原理本设计针对植物油厂泵的使用情况,采用轴不旋转磁力传动泵这种新结构,如所示。

  轴不旋转式植物油泵磁力驱动离心泵是利用磁力传动和密封相结合的新技术而设计的一种新型结构泵。磁力传动与各种机械传动的根本区别在于,它向被传动部件传递能量时被驱动机轴无需伸出机壳,而是利用磁场通过空气隙和隔离套薄壁传递能量并带动内磁转子旋转。这样就从根本上消除了轴封的泄漏通道,实现泵的完全密封。

  磁力泵的发展是与永磁材料的发展联系在一起的。国外以德国和日本发展快,国内对于磁力泵的研制与使用,还处在初始阶段。近年来设计制造的磁力泵的配套功率大都很小,尤其在品种上和数量上与国外还有很大差距,特别是在设计方法上还有待于进一步提高。本设计的磁力泵也是利用磁感应原理传递扭矩4,如所示,它主要由泵头(叶轮、泵体)、外磁钢(主动转子)、内磁钢(从动转子)、隔离套、轴、轴承、中间接座等组成。泵体和中间接座通过螺栓连接和止口定位构成转子室。外磁转子通过键与电机轴相连接,隔离套通过螺栓连接和止口定位夹持在泵体与中间接座之间。隔离套与内外磁钢体间的间隙均很小。轴被泵体进口处的轮毂和隔离套上轮毂所支撑。叶轮和内磁钢体通过滑动轴承活套在轴上,内磁钢体后端面和叶轮前盖板处都设计有止推轴承,以使转子轴向定位。原动机带动外磁钢旋转,外磁钢的磁力线穿透隔离套这一非磁性材料与内磁钢异极相吸形成磁力回路带动内磁钢同步旋转。因为内磁钢体前端面与叶轮后盖板轮毂送液体。抽送的液体被封闭在隔离套内而无一般泵的轴封问题,所以该泵是一种无泄漏泵。

  旋转机械的轴几乎都是转动的,然而对小型磁力传动泵而言,采用本设计中轴不旋转型式有很多优点:首先,由于轴只起支撑和固定作用,不传递扭矩,为轴材料选择和加工工艺提供了方便,如轴可选用陶瓷等脆性材料;其次,不需后泵盖和叶轮螺母等零件,比一般的轴旋转式磁力泵结构更简单、紧凑;再次,内磁钢体前端面与叶轮后盖板轮毂直接相连,减少了叶轮后盖板与内磁钢体前端面这两个端面的圆盘摩擦损失。尤其是对低比转速高扬程泵而言,圆盘摩擦损失在泵的总损失中占有很大的比例。

  2泵结构设计2.1磁力驱动器设计如所示,磁力驱动器是由隔离套、内磁转子、外磁转子等组成,它是磁力驱动离心泵的关键部件。磁力驱动器的设计就是根据泵要满足的水力性能参数来确定磁力性能结构参数,即磁力传动扭矩Tc大于轴所需扭矩Tz,主要是对水力尺寸D,bi、Pi、D2、fc、fe的选取和优化。本设计泵的比转数很低,故入口边平行于轴心线,叶片进口边直径D1适当放大,可降低流速,提高泵抗汽蚀性能。叶轮外径D2对泵性能曲线有很大影响,外径增大,扬程增大,但叶轮外径过大,轮阻损失也会增大。在保证设计流量的前提下确定叶片入口边宽度b1和出口边宽度并适当加大b1和b2.增大b1可使叶轮入口相对速度较小,从而提高泵的汽蚀性能,对于ns<100的泵效果较显著。增大b2会使H*Q曲线变平坦。一般叶片出口安放角P2 =16°~40*低ns泵在1只向力和轴向力!全平衡才能保趾相同扬下取大大值可减小此,从而降低轮阻损失4泵总体结构特点离套、外磁转子三部分组成。这种结构磁钢利用率高,单位磁体传送扭矩较大;采用磁力驱动器和隔离套,从根本上消除轴封3)轴不旋转,内磁钢体前端面与叶轮后盖板轮毂的泄漏通道从而达到完全密封无泄漏,不需任何密封直接相连,减小了叶轮后盖板与内磁钢体前端面这两装置,使泵结构简单,提高了泵的容积效率;个端面的圆盘摩擦损失。尤其是对低比转速的高扬采用圆筒型磁力驱动器结构,由内磁转子、隔程泵而言,圆盘摩擦损失在泵的总损失中占很大的比例,从而提高了泵的机械效率;由于轴只起支撑和固定作用,不传递扭矩,为轴材料选择和加工工艺提供了方便,降低了成本;不需后泵盖和叶轮螺母等零件,比一般的轴旋转式磁力驱动泵结构更简单、紧凑、可靠,降低了制造成本,对磁力泵的推广应用更为有利;设计止推轴承使转子轴向定位好,且轴承材料为碳一石墨,它有良好的自润滑性,并适于输送清洁液体。

  5结论本设计针对植物油厂输送高温成品植物油,要求小流量、高扬程、高温、高清洁度、不渗不漏、高可靠性等特殊要求,设计和研究了新型单级单吸磁力驱动泵。泵体为轴向吸入、径向排出的歪脖子,后开门式,泵体受力良好。叶轮为闭式,输送清洁液体效率高。

  隔离套与中间接座、泵体之间用止口定位和螺栓相连接,使同轴度高。叶轮和内磁转子被包封在隔离套和泵体之间,并浸没在输送介质中,从而实现全密封、无泄漏。因此特别适合输送易燃、易爆、剧毒以及腐蚀性介质和对密封要求很苛刻的场合,如航空、航天、食品、医药等工业。故本泵是很有研究和发展前途的新型泵。

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