磁力泵的结(jié)构特点及使(shǐ)用与维修
CQ型磁力驱动泵,简称磁力泵,是一种通过磁力传动器(磁力联轴器)来实现无接触力矩传递从而以静密封(fēng)取代(dài)动密封,使磁力泵达到完全无泄(xiè)漏(lòu)的离心泵。
1、磁(cí)力泵的结构特点
磁力泵由泵(bèng)、磁力(lì)联轴器和(hé)驱动电机三部分组(zǔ)成。泵轴的左端装有叶轮,右端装有内磁转子(zǐ),泵轴由滑动(dòng)轴承支承。托架联(lián)接泵和(hé)电机并保证内外磁转子的位置精度。当电机驱动外(wài)磁转子旋转时,磁场通过空气气隙和隔(离)套,带动(dòng)内磁转子同步旋转,从而带动叶轮旋转。
1.1、泵
泵一般选用耐腐蚀、高强度的工(gōng)程塑料、刚玉(yù)陶瓷、不锈钢等作为制作材料,具有良(liáng)好的耐腐蚀性(xìng)能,并可以使被输送的介质免受污染。如CQB系列磁力泵的接触被输送液体(tǐ)部分是由抗化学品(pǐn)的氟塑料(liào)合金制造。氟塑料合(hé)金由(yóu)可热塑加工的超高分子量聚全氟乙丙烯和一种以上其(qí)他塑料共混组成(chéng),可加人填料。如由超高分子量聚全氟乙丙(bǐng)烯和聚四(sì)氟乙烯(xī)组成(chéng)的塑料合金,前者占重量比为(wéi)0.1%一99.9%,后者占重量(liàng)比为99.9%一0.1%,采用干粉共磨(mó)或干粉湿法共磨的共混方法制造。用(yòng)热压或冷压烧结等方法加(jiā)工成各种制品,克服(fú)了聚四(sì)氟乙烯冷流和(hé)易变形缺点(diǎn),可延长使用寿命。
磁(cí)力泵的轴承是浸没在输送介质中,并用输送(sòng)介(jiè)质润滑和冷却。国内较为常用的轴承多为石墨和增强塑料。石墨特别是浸(jìn)渍石(shí)墨具有良(liáng)好(hǎo)的自润滑(huá)性、耐(nài)热腐蚀、摩擦系数低、应用范围很(hěn)广,但石墨较脆,强(qiáng)度也较低,对轴的弯曲和局部过载很敏感,应特别注意。以钢为基体(tǐ)、多孔性青铜为中间层、塑料为表(biǎo)面层的三层复合轴承抗压强度(dù)高、摩擦系数小(xiǎo)、尺寸稳定,消音减(jiǎn)震,近年来得到应用。
1.2、磁力联轴器
磁力联轴器是实现无接触力矩传递(dì)从而达到完全无泄漏的(de)关键(jiàn)部件。一般有圆盘形和圆筒形两种形式。由于圆盘形联轴器由两个(gè)面对面(miàn)的环形磁体及其中的(de)隔套组成,两个环形磁体之间存在轴向力,尤(yóu)其在功率较(jiào)大时,轴(zhóu)向力很大,克服它很棘手,一般较少采用。圆筒形联轴器包括外磁转子、内磁转子和隔(离)套3个部件(jiàn),外磁转子与(yǔ)电机(jī)相联,并处于大气中,内磁(cí)转子与(yǔ)泵轴联成一(yī)体,整个转子被(bèi)包容在泵壳和隔套(tào)内并浸没在输送介(jiè)质中(zhōng),隔套处在内外转子之(zhī)间并(bìng)固定(dìng)在泵壳体上,使磁力泵壳和隔离套内部形成连通的、完(wán)全密封(fēng)的腔室。磁钢在内(nèi)磁转子的外圆柱面及外磁转子的内(nèi)圆柱面上沿圆周方向紧密排列,形成“组合推拉磁路”。
目前,可供(gòng)磁力泵选用(yòng)的磁性材料较多,常用的有AlNiCo、铁氧体(tǐ)及稀上永磁材料衫钻SmCo5(简称1:5),Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4(简称(chēng)2:17) , Nd-Fe-B等。其中稀土永磁(cí)材料优先选用,强有力的是(shì)铰铁硼Nd-Fe-B,其大磁能积高达(dá)28 x 104T·A/m以上,内察(chá)矫(jiǎo)顽力超过(guò)1120kA/m,倍受(shòu)青睐。但其工作温度(dù)不能超过120℃高温条件下可选用衫钻永磁材料,Sm(Co,Cu,Fe,Zr)7.4的磁(cí)能积约为192 x 103T·A/m,其工作温度可高达(dá)300℃.
圆筒(tǒng)形联轴器在设计、加工、装配时均应十分注意内外磁转子(zǐ)间的位置,否(fǒu)则会产生径向力。这种径向力不仅影(yǐng)响力矩传(chuán)递,而且对轴承的寿命也有直接影响,严重时,会使磁力(lì)联(lián)轴器无法工(gōng)作(zuò)。解决这种径向力的关键是保证内外磁转子(zǐ)应有必(bì)要的同(tóng)轴度。另外在磁(cí)力泵装配和(hé)拆卸时,应有专用(yòng)的(de)工装和工具,以保护(hù)人员和零件免遭磕破撞伤。
在磁力泵工作时,隔套处在一个交变的(de)磁场中,会感应出涡(wō)流。这种涡流,一方面消耗了轴(zhóu)功率,降(jiàng)低了传动效率。另(lìng)一方面又转(zhuǎn)变为热量,传递给介质并提高循环(huán)介质的温度。所以隔套的设计必须注意材料的选择和几(jǐ)何形状尺寸,尤其对输送易汽化的液体。在泵的参数及要求给出后,隔套损失功率p的主要因(yīn)素可以近(jìn)似表达为P∝d2/p·σ,式中d为隔套直(zhí)径,p为材料(liào)的电阻率,。为材料的许用拉应力。可见,减少涡流损失的主要途径是选用高电阻率(lǜ)、高强度的材料,并尽可能减少隔套直径。
通常满足制(zhì)造密封套的(de)材料分两大类(lèi):金属材料(liào)和非(fēi)金属材料。金属材料有(yǒu)较高的机械强度,壁厚可控制在薄,以减小内外磁转(zhuǎn)子的间隙,增大(dà)传动效率,同时降低(dī)隔套内部产生的电涡流损失。国内一般采用1Cr18Ni9Ti和钦(qīn)合金。非金属材料有较好的耐腐蚀性,不会产生电涡流损失,能提高传动效率,但往往受到输送介质的压(yā)力和温度的制约而限制了应用范围,国内常用的是聚(jù)四氟乙烯。
1.3、电机
磁力泵选用(yòng)的电机一般为常用电(diàn)机,特殊要求按规定选配。
CQ型(xíng)不锈钢磁力泵(bèng)
2、磁力泵的使用与(yǔ)维修
2.1、磁力泵使用注意事项
(1)安装完毕后,用手转动联轴器检查有无碰擦现象(xiàng)。
(2)为(wéi)防止杂物进人(rén)磁力泵内,磁力泵(bèng)进口处设过滤器(qì),过滤面积大于(yú)管路截面积的3一4倍。
(3)严禁空运转。
(4)扬程高的磁力泵在出口管路(lù)上应(yīng)装止回阀,以防突然停(tíng)机的水(shuǐ)锤破坏。
(5)开泵程序:开车前打开进(jìn)口阀(fá)门,将泵内灌满须输(shū)送的液体;关闭出口阀;点动(dòng)电扬机,检查磁力泵的转向是否正确;磁力泵启动后,出口阀应缓慢开启,待泵(bèng)达到正常运行状态后,再将出口阀调(diào)到(dào)所需开度。试运转5~10min,如(rú)无异常,可投入运行(háng)。停车程序:关闭出口阀门;切断电源;关闭进口(kǒu),长期停机不用时,清洗泵内流道并切(qiē)断电源(yuán)。
2.2、维(wéi)修注意事项
(1)磁力泵轴折断。CQB型磁(cí)力泵的泵轴采用的材料是99%的氧化铝瓷,泵轴折断的主要原因是,因为泵空运转,轴承(chéng)干磨而将轴扭断。拆开泵检查时可看到轴承已磨损严重预防泵折断(duàn)的主要(yào)办法是避免泵的空运转。
(2)磁力(lì)泵轴承损坏。CQB磁(cí)力泵的轴承采用的材料是高密度碳,如遇泵断水或泵内有杂质,就会造成轴承的损坏。圆(yuán)筒形联轴器内外磁转子间的(de)同轴度要求若得不到保证,也会直(zhí)接影响轴承的寿命。
(3)磁力泵打不出液体。磁力泵打不出液体(tǐ)是泵易出(chū)现的故(gù)障,其原因也较多。首先应检查泵的吸(xī)入管路是否有漏(lòu)气的地方,检查吸入(rù)管内空气是否排出,磁力泵内灌注的液体量是否足够,吸人管内是否(fǒu)有杂物堵塞,还应查一查泵是否反转(尤其是在换过电机后或供电线路检(jiǎn)修过后),还应注意泵的吸上高度是否太高。通过以(yǐ)上检查若仍(réng)不能解决,可将泵拆开检查,看泵轴(zhóu)是否(fǒu)折断,还(hái)应检查泵的动环、静环是否完好,整个转子可否少量轴向移动。若轴(zhóu)向移动困难,可检查(chá)炭轴承是否与泵轴结合的过于紧密。
值得注意的是,磁(cí)力泵修了几遍查不出问题,应注意磁联轴(zhóu)器的工(gōng)作是否正常。轴(zhóu)承、内磁转子和隔套在运行中都会产生热(rè)量,这将使工作温度升高,一方面使(shǐ)传递的功率下降,另一方面对输送易汽化液体的磁力泵会(huì)产生很(hěn)大的麻烦。磁钢传递的功率随温度的升高是一条连续下降的曲线,通常,在磁钢工作极限温度以下(xià),其传递能(néng)力的下降(jiàng)是可逆的,而在极限温度以上则是不可逆的,即(jí)磁钢冷却后,丧失的传递能力再也不能恢(huī)复。特殊情况下在磁力联轴器(qì)出现滑脱(失步)时,隔套中的涡流热量会急剧增长,温度(dù)急剧上升,如不及时(shí)处理,会引(yǐn)起(qǐ)磁(cí)钢退(tuì)磁,使磁力联轴器(qì)失效。因此磁力泵应设计可靠的冷却系统。对不易汽(qì)化的介质,冷却循环系统一般由叶轮出口或(huò)泵(bèng)出口引出液流,经(jīng)轴承(chéng)和磁传动部分回到吸(xī)人口,对易汽化的介(jiè)质,应增加换热器或将液流引(yǐn)到泵外的贮罐,避免热量回到吸人口(kǒu),对(duì)有固体杂质或铁磁性杂质的介质,应考虑过滤,对高温(wēn)介质(zhì),则应考虑冷却,以保证磁力联轴器不(bú)超过工作极(jí)限(xiàn)温度。
在(zài)考虑(lǜ)转速是否够时(shí),先要检查电机本身的转速是否正常,可用转速计进行测量,在电机转(zhuǎn)速正常的情况下,可考虑是否会(huì)出现磁力联轴器的滑脱。
(4)扬程(chéng)不足(zú)。造成这(zhè)种故障的原因(yīn)有:输送介质内有空气,叶轮损坏,转速不够,输送液体的比重过大,流量过大。
(5)流量不足。造成流量不足的主要原因有:叶轮损坏(huài),转速不够,扬程过高,管(guǎn)内有杂物堵塞(sāi)等。