一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵，泵軸、葉輪與內、外蝸體墻之間通過徑向滾柱軸承、軸向球軸承和密封環配合安裝，可減小葉輪動平衡不良造成的振動和噪聲，可有效阻止泵軸及葉輪的軸向竄動，減小摩擦生成熱量，可在一定時間內空運轉，增強磁力泵抗干磨性能，泵腔內部件均選用耐腐蝕材料制成，提高磁力泵耐腐蝕性能，密封環摩擦副外圓周端面保持有間隙δ，無摩擦熱量生成，密封環摩擦副內圓周端面，滑動摩擦變為滾動摩擦，減少摩擦生成熱量，從葉輪出口回流的液體沿著斜溝槽被甩出，少數未被甩出的回流液體過密封環摩擦副內圓周端面，被滾珠再次甩出，增加密封效果，有效防止磁力泵內泄漏，提高磁力泵工作效率。
【專利說明】一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種磁力泵，特別是一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵。
【背景技術】
[0002]磁力泵不同于傳統的密封泵，電機機軸與泵軸并不直接相連，而是電機機軸驅動外磁轉子旋轉，外磁轉子與內磁轉子配合通過磁力帶動內磁轉子轉動，由內磁轉子帶動泵軸旋轉，使泵軸上的葉輪轉子轉動工作。磁力泵內磁轉子與外磁轉子之間設有隔離套形成的密封腔，將泵軸和內磁轉子封閉在密封腔內，一可避免液體由泵軸端向外部滲漏，二可對泵軸和內磁轉子進行冷卻，因此無需對泵軸采取傳統的動態密封就可以獲得非常優異的無泄漏特性，因而被廣泛用于輸送各種劇毒、易燃、易爆等危險介質，在石油、化工、醫藥、核動力、國防等領域發揮了重要作用。由于磁力泵內支撐泵軸的滑動軸承是利用所輸送過程流體進行潤滑的，該過程流體往往潤滑性較差；其次在生產環境中，經常會遇到泵內液體被抽空或液體減少等狀況，會產生“空運轉”，俗稱“干磨”，而“干磨”會在短時間內使滑動軸承快速發熱，且與泵軸間的磨損加速；此外，散布在流動液體中的固體會產生潛在的軸承或軸頸表面的研磨。這些時間的積累效應會導致軸承過早磨損，結果導致泵軸嚴重偏離旋轉中心，內磁轉子與隔離套發生摩擦，并迅速將隔離套磨穿并產生高熱，造成介質泄漏，有毒易燃易爆等物質擴散，甚至引發重大災難事故。
[0003]同時葉輪由于材質不均勻，毛胚缺陷、機加工誤差、裝配誤差等的累積，以及設計時存在的非對稱性幾何形狀等，使其質量分布不均勻，形成一定的偏心，當葉輪旋轉時，產生不平衡的離心慣性力，從而使泵產生振動和噪音，動平衡不良會降低設備的預期使用壽命，特別表現在軸承的早期損壞，縮短設備的保養周期，增加設備的維護成本，影響產品質量，惡化工作環境等。
[0004]從葉輪流出的高壓液體通過旋轉的葉輪與固定的泵殼之間的間隙又回到葉輪的吸入口，稱為內泄漏。為了減少內泄漏，保護泵殼，在與葉輪入口處相對應的殼體上裝有可拆卸的密封環。密封環磨損后，使軸向間隙增大，泵的排液量減少，泵工作效率降低，當間隙超過一定值，磁力泵無工作效率。且傳統的密封環摩擦副之間發生摩擦，生成熱量，在輸送易燃易爆等介質時，存在嚴重安全隱患。

【發明內容】

[0005]為了解決上述現有技術難以克服的問題，本實用新型提供了一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵，包括泵軸7、葉輪2、內磁轉子5、外磁轉子6、、內蝸體墻3、外蝸體墻1、隔離套
4、第一徑向滾柱軸承9、第二徑向滾柱軸承11、軸向球軸承10和密封環8，內磁轉子5固定安裝在泵軸7軸端,外磁轉子6安裝在電動機軸端,在內磁轉子5和外磁轉子6之間設置隔離套4，隔離套4與內蝸體墻3外殼密封固定連接，隔離套4選用的材料為氧化鋯，葉輪2安裝在泵軸7軸端，外蝸體墻I與葉輪2之間通過第一徑向滾柱軸承9和密封環8配合安裝，內蝸體墻3與泵軸7之間通過第二徑向滾柱軸承11配合安裝，葉輪2與第二徑向滾柱軸承11之間配合軸向球軸承10安裝，在泵軸7和內蝸體墻3分別開有導流槽，所述結構的磁力泵可以減小由于葉輪2動平衡不良造成的振動和噪聲，并且可以有效阻止泵軸7和葉輪2的軸向竄動，提高磁力泵的運行安全。
[0006]作為本實用新型的進一步改進，所述泵軸7選用的材料為氮化硅、碳化硅和氣壓燒結氮化硅中的一種，葉輪2選用的材料為不銹鋼。
[0007]作為本實用新型的進一步改進，所述軸向球軸承10包括環形保持架22，滾珠21，止推墊圈19，止推墊圈20，環形保持架22沿圓周均勻開有多個圓孔，滾珠21嵌入圓孔中，止推墊圈19和止推墊圈20分別位于環形保持架21兩側，止推墊圈19和止推墊圈20沿圓周設有滾珠槽，滾珠21嵌入滾珠槽中。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述止推墊圈19和止推墊圈20的滾珠槽槽深與環形保持架22寬度之和小于滾珠21的直徑，環形保持架22選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，止推墊圈19和止推墊圈20選用材料為碳化硅、氮化娃和氣壓燒結氮化娃材料的一種，滾珠21選用材料為氣壓燒結氮化娃。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述第二徑向滾柱軸承11包括滾柱14，隔離體13，軸承外圈12，在軸承外圈12和泵軸7之間放置滾柱14，滾柱14之間通過隔離體13隔開。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述滾柱14、軸承外圈12選用的材料為氣壓燒結氮化硅，隔離體13選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述第一徑向滾柱軸承9包括滾柱15、隔離體16，軸承內圈18和軸承外圈17，在軸承內圈18和軸承外圈17之間放置滾柱15，滾柱15之間通過隔離體16隔開。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述滾柱15，軸承內圈18和軸承外圈17選用的材料為氣壓燒結氮化硅，隔離體16選用的材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述密封環8包括動環24，靜環23，斜溝槽25，滾珠26，環形保持架27，止推墊圈28，靜環23與外蝸體墻I配合安裝，動環24與葉輪2配合安裝，動環24在摩擦副內圓周端面開有一條環形槽30，環形槽30中放入止推墊圈28，再放入環形保持架27，環形保持架27沿圓周均勻開設的圓孔29，圓孔29中嵌入直徑大于環形保持架27寬度的滾珠26，滾珠26直徑與止推墊圈28寬度之和大于環形槽30的深度，保證動環24與靜環23摩擦副外圓周端面之間始終保持一定的間隙δ，動環24在摩擦副外圓周端面均勻開有多個斜溝槽25。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述動環24，靜環23和環形保持架27選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，止推墊圈28選用材料為碳化硅、氮化娃和氣壓燒結氮化娃材料的一種，滾珠26選用材料為氣壓燒結氮化娃,斜溝槽25槽型為三角形，斜溝槽25開槽角度范圍O?90°，開槽方向與葉輪2葉片方向一致。
[0015]本實用新型的有益效果是:本結構磁力泵泵軸7、葉輪2與外蝸體墻1、內蝸體墻3之間通過第一徑向滾柱軸承9、第二徑向滾柱軸承11、密封環8、軸向球軸承10配合安裝，可以減小葉輪2動平衡不良造成的振動和噪聲，有效阻止泵軸7及葉輪2的軸向竄動，由上述結構和材料制成的第一徑向滾柱軸承9、第二徑向滾柱軸承11、密封環8和軸向球軸承10所支撐的磁力泵，大大減小了摩擦阻力，減少摩擦生成的熱量，可以在一定時間內在泵送液體的缺失和斷流的情況下空運轉，提高了磁力泵的抗干磨性能，增加了磁力泵運行安全性，泵腔內泵軸7、葉輪2、第一徑向滾柱軸承9、第二徑向滾柱軸承11、密封環8和軸向球軸承10選用的都是耐腐蝕材料，提高了磁力泵的耐腐蝕性能，從葉輪2出口回流的液體沿著斜溝槽25被甩出，少數未被甩出的回流液體，在流過密封環摩擦副內圓周端面時，被滾珠26再次甩出，從而增加了密封環8的密封效果，有效的防止了磁力泵的內泄漏，提高了磁力泵的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖
[0017]圖2為軸向球軸承的結構示意圖
[0018]圖3為第一徑向滾柱軸承的結構示意圖
[0019]圖4為第二徑向滾柱軸承的結構示意圖
[0020]圖5為密封環的結構示意圖
[0021]圖6為動環的正視圖
【具體實施方式】
[0022]實施例:一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵，包括泵軸7、葉輪2、內磁轉子5、外磁轉子6、隔離套4、內蝸體墻3、外蝸體墻1、第一徑向滾柱軸承9、第二徑向滾柱軸承11、密封環8和軸向球軸承10,內磁轉子5固定安裝在泵軸7軸端,外磁轉子6安裝在電動機軸端,在內磁轉子5和外磁轉子6之間設置隔離套4，隔離套選用的材料是氧化鋯，隔離套4與內蝸體墻3外殼密封固定連接，外蝸體墻I和內蝸體墻3之間緊固連接，外蝸體墻1、內蝸體墻3和隔離套4封閉形成泵腔。磁力泵工作時，由外部驅動力帶動外磁轉子6轉動，外磁轉子6和內磁轉子5配合通過磁力帶動內磁轉子5轉動，內磁轉子5帶動泵軸7旋轉,葉輪2安裝在泵軸7軸端，葉輪2隨著泵軸7 —同旋轉工作，葉輪2選用不銹鋼材料，該種材料制成的葉輪2具有耐蝕性、成型性、相容性和很寬范圍內的強韌性。
[0023]所述磁力泵外蝸體墻I與葉輪2之間通過第一徑向滾柱軸承9和密封環8配合安裝，內蝸體墻3與泵軸7之間通過第二徑向滾柱軸承11配合安裝，葉輪2與第二徑向滾柱軸承11之間配合軸向球軸承10安裝，該種配合安裝，能夠減少葉輪2動平衡不良產生的振動和噪音，可以有效阻止泵軸7及葉輪2的軸向竄動，提高磁力泵的運行安全。在泵軸7和內蝸體墻3分別開有導流槽，從葉輪2甩出的高壓液體，經內蝸體墻3上的導流槽流入，對內外磁聯軸器和泵軸7進行冷卻，后經泵軸7上的導流槽流入葉輪2入口負壓區。
[0024]所述泵軸7選用的材料為氮化硅、碳化硅和氣壓燒結氮化硅中的一種，泵軸7應能承受扭矩、彎矩等負荷，所述材料制成的泵軸7耐磨、耐腐、耐溫、綜合機械性能好。
[0025]所述軸向球軸承10包括環形保持架22，滾珠21，止推墊圈19，止推墊圈20，環形保持架22沿圓周均勻開有多個圓孔，滾珠21嵌入圓孔中，止推墊圈19和止推墊圈20分別位于環形保持架22兩側，止推墊圈19和止推墊圈20沿圓周設有滾珠槽，滾珠21嵌入滾珠槽中，止推墊圈19和止推墊圈20與滾珠21之間為滾動摩擦，摩擦阻力小，摩擦生成的熱量少。[0026]所述止推墊圈19和止推墊圈20的滾珠槽槽深與環形保持架22寬度之和小于滾珠21的直徑，環形保持架22選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，止推墊圈19,止推墊圈20選用材料為碳化娃、氮化娃和氣壓燒結氮化娃材料的一種，滾珠21選用材料為氣壓燒結氮化硅。所述材料制成的軸向球軸承10耐腐、耐磨性能好，更重要的是其耐冷熱沖擊性、自潤滑性及綜合機械性能特別好，不易損壞，使用壽命長。
[0027]所述第二徑向滾柱軸承11包括滾柱14，隔離體13，軸承外圈12，在軸承外圈12和泵軸7之間放置滾柱14，滾柱14之間通過隔離體13隔開。所述隔離體13避免了滾柱14之間的摩擦，大大減小了摩擦阻力，減少摩擦生成熱量，可以在一定時間內在泵送液體的缺失和斷流的情況下空運轉，增強了磁力泵的抗干磨性能，滾柱14放置的密集程度可通過隔離體13根據負載大小進行調節，較現有技術中采用的保持架結構更靈活、實用，止推墊圈20和內蝸體墻3可以防止滾柱14和隔離體13在磁力泵運行期間的竄動，隔離體13選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，滾柱14、軸承外圈12均選用氣壓燒結氮化硅材料，所述材料制成的徑向滾柱軸承11，耐磨、耐腐性能好，更重要的是其耐冷熱沖擊性、自潤滑性及綜合機械性能特別好，不易損壞，使用壽命長。
[0028]所述第一徑向滾柱軸承9包括滾柱15、隔離體16，軸承內圈18和軸承外圈17，在軸承內圈18和軸承外圈17之間放置滾柱15，滾柱15之間通過隔離體16隔開。所述隔離體16避免了滾柱15之間的摩擦，大大減小了摩擦阻力，減少摩擦生成熱量，可以在一定時間內在泵送液體的缺失和斷流的情況下空運轉，增強了磁力泵的抗干磨性能，滾柱15放置的密集程度可通過隔離體16根據負載大小進行調節，較現有技術中采用的保持架結構更靈活、實用，葉輪2和外蝸體墻I可以防止滾柱15和隔離體16在磁力泵運行期間的竄動，所述滾柱15，軸承內圈18和軸承外圈17選用的材料為氣壓燒結氮化硅，隔離體16選用的材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，所述材料制成的徑向滾柱軸承9，耐磨、耐腐性能好，更重要的是其耐冷熱沖擊性、自潤滑性及綜合機械性能特別好，不易損壞，使用壽命長。
[0029]所述密封環8包括動環24，靜環23，斜溝槽25，滾珠26，環形保持架27，止推墊圈28，靜環23與外蝸體墻I配合安裝，動環24與葉輪2配合安裝，動環24在摩擦副內圓周端面開有一條環形槽30，環形槽30中放入止推墊圈28，再放入環形保持架27，環形保持架27沿圓周均勻開設的圓孔29，圓孔29中嵌入直徑大于環形保持架27寬度的滾珠26，滾珠26直徑與止推墊圈28寬度之和大于環形槽30的深度，保證密封環8是靜環23的摩擦副內圓周端面與滾珠26球面間的緊密接觸，動環24與靜環23摩擦副外圓周端面之間始終保持一定的間隙I該間隙δ從根本上避免了動環24和靜環23摩擦副外圓周端面間的摩擦，且通過滾珠26實現動環24和靜環23摩擦副內圓周端面間的滾動摩擦，由原來的摩擦面接觸改為點和線接觸，密封環8大大減小了摩擦阻力，減少摩擦生成熱量，延長使用壽命，動環24在摩擦副外圓周端面均勻開有多個斜溝槽25，斜溝槽25槽型為三角形，該槽型工藝簡單，容易實現，斜溝槽25開槽角度范圍O?90°，開槽方向與葉輪2葉片方向一致，當葉輪2隨泵軸7旋轉時，從葉輪2出口回流的液體因高速旋轉獲得離心力，并沿著斜溝槽25被甩出，有效的防止了磁力泵的內泄漏，少數未被甩出的回流液體，在經過密封環8摩擦副內圓周端面時，被隨著葉輪2 —起旋轉的滾珠26再次甩出，從而增加了密封環8的密封效果，極大地減少了磁力泵的內泄漏，提高了磁力泵的工作效率。[0030]所述動環24，靜環23，環形保持架27選用的材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，選用的材料耐磨、耐腐、耐溫、綜合機械性能好，所述止推墊圈28選用材料為碳化娃、氮化娃和氣壓燒結氮化娃材料的一種，選用的材料耐腐、耐磨性性能好，滾珠26為氣壓燒結氮化硅滾珠，該種材料支撐的滾珠26耐腐、耐磨性能好，更重要的是其耐冷熱沖擊性、自潤滑性及綜合機械性能特別好，不易損壞，確保滾珠26能夠長期使用。
[0031]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并加以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍，凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種近零內泄漏的不銹鋼磁力泵，包括泵軸(7)、葉輪(2)、內磁轉子(5)、外磁轉子(6)、內蝸體墻(3)、外蝸體墻(I)、隔離套(4)、第一徑向滾柱軸承(9)、第二徑向滾柱軸承(11)、軸向球軸承(10)和密封環(8)，內磁轉子(5)固定安裝在泵軸(7)軸端，外磁轉子(6)安裝在電動機軸端，在內磁轉子(5)和外磁轉子(6)之間設置隔離套(4)，隔離套(4)與內蝸體墻(3)外殼密封固定連接，隔離套(4)選用的材料為氧化鋯，葉輪(2)安裝在泵軸(7)軸端，外蝸體墻(I)與葉輪(2)之間通過第一徑向滾柱軸承(9)和密封環(8)配合安裝，內蝸體墻⑶與泵軸⑵之間通過第二徑向滾柱軸承(11)配合安裝，葉輪⑵與第二徑向滾柱軸承(11)之間配合軸向球軸承(10)安裝，在泵軸(7)和內蝸體墻(3)分別開有導流槽。
2.根據權利要求1所述的磁力泵，其特征在于:所述泵軸(7)選用的材料為氮化硅、碳化硅和氣壓燒結氮化硅中的一種，葉輪(2)選用的材料為不銹鋼。
3.根據權利要求1所述的磁力泵，其特征在于:所述軸向球軸承(10)包括環形保持架(22)，滾珠(21)，止推墊圈(19)，止推墊圈(20)，環形保持架(22)沿圓周均勻開有多個圓孔，滾珠(21)嵌入圓孔中，止推墊圈(19)和止推墊圈(20)分別位于環形保持架(22)兩偵牝止推墊圈(19)和止推墊圈(20)沿圓周設有滾珠槽，滾珠(21)嵌入滾珠槽中，所述止推墊圈(19)和止推墊圈(20)的滾珠槽槽深與環形保持架(22)寬度之和小于滾珠(21)的直徑，環形保持架(22)選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，止推墊圈(19)和止推墊圈(20)選用材料為碳化硅、氮化硅和氣壓燒結氮化硅材料的一種，滾珠(21)選用材料為氣壓燒結氮化娃。
4.根據權利要求1所述的磁力泵，其特征在于:所述第二徑向滾柱軸承(11)包括滾柱(14)，隔離體(13)，軸承外圈(12)，在軸承外圈(12)和泵軸(7)之間放置滾柱(14)，滾柱(14)之間通過隔離體(13)隔開，所述滾柱(14)、軸承外圈(12)選用的材料為氣壓燒結氮化硅，隔離體(13)選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種。
5.根據權利要求1所述的磁力泵，其特征在于:所述第一徑向滾柱軸承(9)包括滾柱(15)、隔離體(16)，軸承內圈(18)和軸承外圈(17)，在軸承內圈(18)和軸承外圈(17)之間放置滾柱(15)，滾柱(15)之間通過隔離體(16)隔開，所述滾柱(15)，軸承內圈(18)和軸承外圈(17)選用的材料為氣壓燒結氮化硅，隔離體(16)選用的材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種。
6.根據權利要求1所述的磁力泵，其特征在于:所述密封環(8)包括動環(24)，靜環(23)，斜溝槽(25)，滾珠(26)，環形保持架(27)，止推墊圈(28)，靜環(23)與外蝸體墻(I)配合安裝，動環(24)與葉輪(2)配合安裝，動環(24)在摩擦副內圓周端面開有一條環形槽(30)，環形槽(30)中放入止推墊圈(28)，再放入環形保持架(27)，環形保持架(27)沿圓周均勻開有多個圓孔(29)，圓孔(29)中嵌入直徑大于環形保持架(27)寬度的滾珠(26)，滾珠(26)直徑與止推墊圈(28)寬度之和大于環形槽(30)的深度，保證動環(24)與靜環(23)摩擦副外圓周端面之間始終保持一定的間隙δ，動環(24)在摩擦副外圓周端面均勻開有多個斜溝槽(25)，所述動環(24)，靜環(23)，環形保持架(27)選用材料為碳化硅、氮化硅、氧化鋯和聚四氟乙烯復合材料中的一種，止推墊圈(28)選用材料為碳化硅、氮化硅和氣，壓燒結氮化硅材料的一種，滾珠(26)選用材料為氣壓燒結氮化硅，斜溝槽(25)槽型為三角形，斜溝槽(25)開槽角度范圍O?90°，開槽方向與葉輪(2)葉片方向一致。
【文檔編號】F04D29/08GK203822654SQ201420179146
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月15日 優先權日:2014年4月15日
【發明者】高涵文, 高來生, 高偉倫 申請人:高涵文