簡介

磁力泵（也稱為磁力驅(qū)動泵）主要由泵頭、磁力傳動器（磁缸）、電動機、底座等幾部分零件組成。磁力泵磁力傳動器由外磁轉(zhuǎn)子、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子及不導磁的隔離套組成。當電動機通過聯(lián)軸器帶動外磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，磁場能穿透空氣間隙和非磁性物質(zhì)隔離套，帶動與葉輪相連的內(nèi)磁轉(zhuǎn)子作同步旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)動力的無接觸同步傳遞，將容易泄露的動密封結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為零泄漏的靜密封結(jié)構(gòu)。由于泵軸、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子被泵體、隔離套*封閉，從而*解決了“跑、冒、滴、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。

應(yīng)用范圍

主要用于電腦水冷系統(tǒng)，太陽能噴泉，桌面噴泉，工藝品，咖啡機，飲水機，泡茶器，倒酒器，無土栽培，淋浴器，洗牙器，熱水器加壓，水暖床墊，熱水循環(huán)，游泳池水循環(huán)過濾，洗腳沖浪按摩盆，沖浪按摩浴缸，汽車冷卻循環(huán)系統(tǒng)，加油器，加濕器，空調(diào)機，洗衣機，醫(yī)療器械，冷卻系統(tǒng)，衛(wèi)浴產(chǎn)品。

工作原理

無刷直流磁力驅(qū)動泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子中間有直接注塑成型的軸套，通過高性能陶瓷軸固定在殼體中，電機的定子與電路板部分采用環(huán)氧樹脂膠灌封于泵體中，定子與轉(zhuǎn)子之間有一層薄壁隔離，無需配以傳統(tǒng)的機械軸封，因而是*密封。電機的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產(chǎn)生磁場帶動永磁磁鐵（轉(zhuǎn)子）工作運轉(zhuǎn)?！Υ朋w進行n (n為偶數(shù)) 級充磁使磁體部分相互組成完整耦合的磁力系統(tǒng)。當定子線圈產(chǎn)生的磁極與磁鐵的磁極處于異極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=0，此時磁系統(tǒng)的磁能；當磁極轉(zhuǎn)動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n，此時磁系統(tǒng)的磁能最大。去掉外力后，由于磁系統(tǒng)的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復到磁能的狀態(tài)。于是磁體產(chǎn)生運動，帶動磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。

組成分解

無刷直流水泵（磁力隔離泵）由泵體（隔離件），電機定子，軸，軸承和轉(zhuǎn)子水葉（磁體和葉輪）幾部分組成：

磁體（釹鐵硼永磁體）

由稀土永磁材料制成的永磁體工作溫度范圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發(fā)生退磁現(xiàn)象，是一種很好的磁場源。

隔離件

在采用金屬隔離套時，隔離套處于一個正弦交變的磁場中，在垂直于磁力線方向的截面上感應(yīng)出渦電流并轉(zhuǎn)化成熱量。渦流的表達式為：其中Pe－渦流；K—常數(shù)；n—泵的額定轉(zhuǎn)速；T－磁傳動力矩；F－隔套內(nèi)的壓力；D－隔套內(nèi)徑；一材料的電阻率；—材料的抗拉強度。當泵設(shè)計好后，n、T是工況給定的，要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料制作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。

軸

由于無刷直流磁力隔離泵是通過通電線圈帶動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來工作的，旋轉(zhuǎn)為了保持轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的平穩(wěn)及噪音，采用高性能陶瓷軸與軸套配合，可以達到很高的精度，有效的減少了旋轉(zhuǎn)阻力及噪音。

滑動軸承

磁力泵滑動軸承的材料有工程塑料塑鋼（POM）或陶瓷。由于塑鋼（POM）及陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑動軸承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨脹系數(shù)小，所以軸承間隙不得過小，以免發(fā)生抱軸事故。

由于磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質(zhì)進行潤滑，所以應(yīng)根據(jù)不同的介質(zhì)及使用工況，選用不同的材質(zhì)制作軸承。

優(yōu)點和缺點

優(yōu)點

1、泵軸由動密封變成封閉式靜密封，*避免了介質(zhì)泄漏?？梢运憙捎茫⑶?防水。2、無需獨立潤滑和冷卻水，降低了能耗。

3、功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動機振動對泵的影響和泵發(fā)生氣蝕振動時對電動機的影響。

4、過載時轉(zhuǎn)子會在陶瓷軸上打滑，對電機、泵有保護作用。

5、 磁力驅(qū)動泵傳遞動力時有過載保護作用。
6、 磁力泵磁性材料與磁路設(shè)計有較高的要求外，其余部分技術(shù)要求不高。
7、 磁力驅(qū)動泵的維護和檢修工作量小。

缺點

1、磁力離心泵的效率比普通離心泵低，不能在流量低額定流量的30%下運行，更禁忌空轉(zhuǎn)。
2、磁力離心泵由于隔離套材料的耐磨性一般較差，因此磁力泵一般用于輸送不含固體顆粒的介質(zhì)并嚴禁磁性顆粒材料進入泵內(nèi)。

3、一般結(jié)構(gòu)的磁力離心泵，允許輸送含直徑小于0.15mm（100目），質(zhì)量分數(shù)不超過5%的固體顆粒的液體（超過時需要加輔助系統(tǒng)）。
4、泵與電機有聯(lián)軸器鏈接，聯(lián)軸器對中心線安裝要求精度較高，對中不當時，會導致進口處軸承的損壞和防單面?zhèn)嚷└綦x套的磨損。
5、 磁力離心泵的磁力驅(qū)動器，有同步傳動和異步傳動兩種方式，同步傳動的內(nèi)，外磁轉(zhuǎn)子都裝有永磁體，故輸送液體的溫度必須低于永磁體允許的最高溫度。必須留有一定的富余量，鈷、釤永磁體雖然可以達到350攝氏度，但是實際使用溫度一般不超過260攝氏度，否則高溫可能造成永磁體失磁，特殊結(jié)構(gòu)的磁力泵最高可到達450攝氏度。
6、 磁力離心泵對隔離套的材質(zhì)及制造工藝要求較高，如果材料選擇不當或者制造質(zhì)量差時，隔離套經(jīng)不起內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子的磨損而產(chǎn)生磨損，一但破裂，輸送的介質(zhì)就會外溢，造成設(shè)備故障，影響裝置正常運行。
7、 磁力離心泵輸送接介質(zhì)溫度超過規(guī)定時，需有外部提供冷卻，如設(shè)置隔熱腔，泵腔內(nèi)注入壓力高于密封壓力的冷卻液，冷卻內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和軸承，也可采用帶夾層的隔離套，夾層內(nèi)通入冷卻液，或泵體設(shè)置冷卻夾套和冷卻盤管等，但是結(jié)構(gòu)復雜，成本較高。

保護措施

1.當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行時，磁力傳動器的從動部件會在軸上打滑，有效的保護了電機。

2.泵運轉(zhuǎn)時，必須用少量的液體對內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設(shè)計流量的2%-3%，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子與隔離套之間的環(huán)隙區(qū)域由于渦流而產(chǎn)生高熱量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時，將導致介質(zhì)溫度高于永磁體的工作溫度，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子逐步失去磁性，使磁力傳動器失效。當介質(zhì)為水或水基液時，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在3-5℃；當介質(zhì)為烴或油時，可使環(huán)隙區(qū)域的溫升維持在5-8℃。

故障分析

1、磁力泵軸折斷。CQB型磁力泵的泵軸采用的材料是99%的氧化鋁瓷，泵軸折斷的主要原因是，因為泵空運轉(zhuǎn)，軸承干磨而將軸扭斷。拆開泵檢查時可看到軸承已磨損嚴重預防泵折斷的主要辦法是避免泵的空運轉(zhuǎn)。

2、磁力泵軸承損壞。TC磁力泵的軸承采用的材料是高密度碳，如遇泵斷水或泵內(nèi)有雜質(zhì)，就會造成軸承的損壞。圓筒形聯(lián)軸器內(nèi)外磁轉(zhuǎn)子間的同軸度要求若得不到保證，也會直接影響軸承的壽命。

3、磁力泵打不出液體。磁力泵打不出液體是泵最易出現(xiàn)的故障，其原因也較多。首先應(yīng)檢查泵的吸入管路是否有漏氣的地方，檢查吸入管內(nèi)空氣是否排出，磁力泵內(nèi)灌注的液體量是否足夠，吸入管內(nèi)是否有雜物堵塞，還應(yīng)查一查泵是否反轉(zhuǎn)(尤其是在換過電機后或供電線路檢修過后)，還應(yīng)注意泵的吸上高度是否太高。通過以上檢查若仍不能解決，可將泵拆開檢查，看泵軸是否折斷，還應(yīng)檢查泵的動環(huán)、靜環(huán)是否完好，整個轉(zhuǎn)子可否少量軸向移動。若軸向移動困難，可檢查炭軸承是否與泵軸結(jié)合的過于緊密。

值得注意的是，磁力泵修了幾遍查不出問題，應(yīng)注意磁聯(lián)軸器的工作是否正常。軸承、內(nèi)磁轉(zhuǎn)子和隔套在運行中都會產(chǎn)生熱量，這將使工作溫度升高，一方面使傳遞的功率下降，另一方面對輸送易汽化液體的磁力泵會產(chǎn)生很大的麻煩。磁鋼傳遞的功率隨溫度的升高是一條連續(xù)下降的曲線，通常，在磁鋼工作極限溫度以下，其傳遞能力的下降是可逆的，而在極限溫度以上則是不可逆的，即磁鋼冷卻后，喪失的傳遞能力再也不能恢復。特殊情況下在磁力聯(lián)軸器出現(xiàn)滑脫(失步)時，隔套中的渦流熱量會急劇增長，溫度急劇上升，如不及時處理，會引起磁鋼退磁，使磁力聯(lián)軸器失效。因此磁力泵應(yīng)設(shè)計可靠的冷卻系統(tǒng)。對不易汽化的介質(zhì)，冷卻循環(huán)系統(tǒng)一般由葉輪出口或泵出口引出液流，經(jīng)軸承和磁傳動部分回到吸人口，對易汽化的介質(zhì)，應(yīng)增加換熱器或?qū)⒁毫饕奖猛獾馁A罐，避免熱量回到吸人口，對有固體雜質(zhì)或鐵磁性雜質(zhì)的介質(zhì)，應(yīng)考慮過濾，對高溫介質(zhì)，則應(yīng)考慮冷卻，以保證磁力聯(lián)軸器不超過工作極限溫度。

在考慮轉(zhuǎn)速是否夠時，先要檢查電機本身的轉(zhuǎn)速是否正常，可用轉(zhuǎn)速計進行測量，在電機轉(zhuǎn)速正常的情況下，可考慮是否會出現(xiàn)磁力聯(lián)軸器的滑脫。

4、揚程不足。造成這種故障的原因有：輸送介質(zhì)內(nèi)有空氣，葉輪損壞，轉(zhuǎn)速不夠，輸送液體的比重過大，流量過大。

5、流量不足。造成流量不足的主要原因有：葉輪損壞，轉(zhuǎn)速不夠，揚程過高，管內(nèi)有雜物堵塞等。

注意事項

1、防止顆粒進入

⑴不允許有鐵磁雜質(zhì)、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副。

⑵輸送易結(jié)晶或沉淀的介質(zhì)后要及時沖洗(停泵后向泵腔內(nèi)灌注清水，運轉(zhuǎn)1min后排放干凈)，以保障滑動軸承的使用壽命。

⑶輸送含有固體顆粒的介質(zhì)時，應(yīng)在泵流管入口處過濾。

2、防止退磁

⑴磁力矩不可設(shè)計得過小。

⑵應(yīng)在規(guī)定溫度條件下運行，嚴禁介質(zhì)溫度超標?？稍诖帕Ρ酶綦x套外表面裝設(shè)鉑電阻溫度傳感器檢測環(huán)隙區(qū)域的溫升，以便溫度超*報警或停機。

3、防止干摩擦

(1)嚴禁空轉(zhuǎn)。

(2)嚴禁介質(zhì)抽空。

(3)在出口閥關(guān)閉的情況下，泵連續(xù)運轉(zhuǎn)時間不得超過2min，以防磁力傳動器過熱而失效。

(4)不可用在有壓力的系統(tǒng)中

故障及排除故障