磁力驱动泵简介

磁力齿轮泵是一种通过磁力传动器来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完全无泄漏的容积式齿轮泵。该泵以磁力耦合器隔离传动，一般为旋转工作泵。磁力耦合器的一半(内磁铁)装于泵轴上，并以非铁磁性材料制成的隔离罩密封在泵体内；另一半(外磁铁)装于电机轴上，在隔离罩外以磁力带动内磁铁旋转驱动泵工作，故无泄漏。其轴承以自润滑材料制造，并以被送液体进行润滑，适于输送不含颗粒的有毒有害、易燃易爆、强腐蚀性和贵重的液体。该泵采用独立的润滑系统，且与被送液体隔离的结构，适于输送含颗粒、浆状的物料及高温液体（450℃）。

磁力齿轮泵结构紧凑、外形美观、体积小、噪音低、运行可靠、使用维修方便。适用于石油、化工、制药、冶炼、电镀、环保、食品、国防等行业，是输送易燃、易爆、挥发、有毒、稀有贵重液体和各种腐蚀性液体以及循环水设备配套、过滤机配套的理想设备，适用于各行业工艺流程中输送不含固体颗粒和纤维的有一定润滑性的流体。对于有腐蚀性或对卫生要求比较高的场合可以选用不锈钢材质齿轮泵。

磁力驱动泵是利用磁体能吸引铁磁物质以及磁体或磁场之间有磁力作用， 而非铁磁物质不影响或很少影响磁力的大小， 因此可以无接触地透过非磁导体（隔离套）进行动力传输的特性。磁力驱动泵主要由泵体、叶轮、磁性连轴器、隔离套、电动机等组成。电动机通过连轴器和外磁钢连在一起。 叶轮和内磁钢通过叶轮螺母和泵内轴组成一体， 装在由泵体和隔离套组成的密封体内。电动机带动外磁钢， 外磁钢带动内磁钢， 使叶轮旋转， 从而由静密封代替动密封， 达到无泄漏输送介质。

以下对组成部分进行简单介绍：

（1）泵体、叶轮和普通泵基本相同，起到对流体作功和对作功后流体收集、输送的目的。

（2）圆筒型磁力联轴器由内、外磁转子和隔离套组成，起到空间传递力或转矩的目的，是磁力泵中关键的传动部件。

（3）滑动轴承、推力轴承对叶轮、泵轴和内磁转子等组成的转子部件起到支撑和轴向限位作用。是磁力泵中的关键元部件，它的使用性能直接影响磁力泵的使用寿命。

（4）主要连接件是磁力泵中的联结支撑元部件。主要起到连接和定位等作用。

（5）轴承悬架部件对带动外磁转子的驱动轴起到支撑作用。只存在于非直联结构。

（6）原动机通常为电动机。为磁力泵提供动力。

按电动机联接方式

（1）直联结构外磁转子由电动机轴带动进行主动回转，原动机采用B35联接方式的直联电动机，优点是泵的结构紧凑，空间体积小。缺点是拆装维护相对复杂。通常应用于电动机功率较小的情况。

（2）非直联结构也称为轴承托架结构。外磁转子由驱动轴带动进行主动回转，在驱动轴与电动机轴之间由联轴器连接。优点是拆装维护非常的简单方便，运转平稳。缺点是轴向尺寸长，空间体积大。主要应用在电动机功率较大的情况。

按冷却循环方式

（1）内循环方式主要应用于常温、纯净介质的输送。其主要特点为冷却循环通路在泵内完成。

（2）外循环方式主要应用于高温、有颗粒介质的输送。其主要特点为冷却循环通路经过泵外后再回到泵内，形成循环通路。其结构相对复杂，拆装维护也相对复杂。

无泄漏原理

由磁力泵的结构图（见图2）可以看到，隔离套部件和相连的泵体组成了一个完全封闭的屏蔽密封腔体。叶轮、泵轴和内磁转子等组成的转子部件被完全包封在这个屏蔽密封腔体当中，用于输送的介质。而外磁转子则位于屏蔽密封腔体的外侧，位于空气当中，通过空间的磁场作用传递给位于介质当中的内磁转子和叶轮。由于由隔离套等定子部件组成的屏蔽密封腔体只有静密封，同时，带动叶轮对流体作功的泵轴没有穿出屏蔽密封腔体，因此，没有轴封的存在。所以说，磁力泵是一种没有动密封，而只有静密封的完全无泄漏的流体输送机械。

磁涡流损失

在磁力泵中，当外磁转子带动内磁转子同步旋转时，在内外磁转子中间会产生一个旋转的磁场。而处在内外磁转子中间的隔离套相对这个旋转磁场来说是在做切割磁力线运动，因此，若隔离套为金属导体材料，则必然会在隔离套表面产生感应电流，即磁涡流，由磁涡流引起的能量损失称为磁涡流损失。通常，磁涡流损失是以热量的形式表现出来的，它会使整机效率降低1%~7%。同时，会使隔离套温度升高，一旦隔离套处的温度升高到超过永磁体的最高使用温度，就会对永磁体的使用造成影响。因此，在磁力泵的设计当中，必须要控制隔离套的温度，以保证永磁体安全、可靠的工作。

冷却循环系统

磁力驱动泵中大多都有一套冷却循环系统，其循环方式常有两种。

（1）内循环方式在泵内靠近叶轮出口的部位引出一高压循环介质，其大部分高压流体经过内磁转子和隔离套间的狭小间隙，流经泵轴的中心孔或其他通道，回到泵的吸人口。另有一小部分经过止推轴承和滑动轴承的推力端面，再经滑动轴承的润滑油槽后，回到泵的吸人口，完成对隔离套、滑动轴承和推力轴承的润滑和冷却作用。

（2）外循环方式在泵的出口高压区引出一高压循环介质，其高压流体经外部的冷却、过滤等辅助设备后，再进人泵内，完成对隔离套、滑动轴承和推力轴承的润滑和冷却作用。

轴向力的产生和平衡方式

轴向力的产生主要由以下几个部分组成：叶轮前后盖板上的压力不一致产生的轴向力、引进的高压冷却循环流体作用在内磁转子上的轴向力、叶轮在对介质作功时产生的作用在叶轮上的动反力、所输送介质的泵人口压力作用在推力轴承端面上的轴向力。

以上轴向力的作用结果，就产生了一个作用在整个转子部件上，指向泵人口，非常巨大的轴向力，通常在几千牛，乃至上万牛以上。而推力轴承没有能力承受这么大的轴向力。因此为了保证推力轴承可以长时间，安全稳定的工作，就必须平衡泵内的轴向力。

磁力驱动泵中轴向力的平衡方式有许多种，其中一种为泵内轴向力的水力自平衡系统。通过更改叶轮前后盖板的受力面积，当叶轮产生的压力作用在前后盖板上时，叶轮上会产生一个大小等于或接近，但与作用在整个转子上的轴向力相反。从而基本上平衡了泵内的轴向力。

经过泵内轴向力的水力自平衡后，推力轴承上的轴向力可以控制在一个很小的范围内，推力轴承上的端面比压也可以控制在一个合理的范围内。

零部件材料选择

（1）主要过流部件材料对于泵体、叶轮、泵盖等粗大的过流部件，它们的材料选择与普通泵基本一致，如：ZG230-450；ZG1Cr18Ni9；ZG0Cr18Ni12Mo2Ti；ZG00Cr17Ni14Mo2等铸钢和不锈钢铸件以及哈氏合金、蒙耐尔合金、钛合金等合金材料。对于一些特殊工况还可以采用塑料‘衬里等结构。

（2）隔离套材料常见的隔离套材料有普通不锈钢、哈氏合金、蒙耐尔合金、钛合金、增强高分子聚合塑料等。其中钦合金材料由于在绝大部分介质当中都具有良好的耐腐蚀性，而且强度高、电阻率大等优点，因此被大部分磁力泵生产厂家采用而作为隔离套材料。

（3）滑动轴承及推力轴承材料由于磁力泵的内磁转子及其带动的泵轴和叶轮完全封闭在充满输送流体的屏蔽密封腔内，因此，支撑和轴向限位只能选用滑动轴承和推力轴承，并用所输送的流体进行润滑和冷却。磁力泵滑动轴承和推力轴承材料的选择及结构设计是磁力泵能否可靠运转的关键。

目前，磁力泵用轴承的常见材料有碳化硅陶瓷、硬质合金、碳石墨、填充增强塑料等。碳化硅陶瓷具有优异的耐磨损、耐腐蚀性，几乎可以在任何流体中工作，如烯烃类、烷类、酸碱盐类、溶剂类、化学药品类等等。碳石墨特别是浸金属石墨，具有良好的自润滑性和耐腐蚀性，同时它还具有摩擦因数低的优点，也可以作为滑动轴承材料使用。但碳石墨较脆，强度也较低，对轴的弯曲和局部过载比较敏感，设计时应特别注意。填充增强塑料主要指聚四氟乙烯用碳纤维、玻璃纤维、云母、铜粉、钦粉、石墨或二硫化铝等具有良好的耐磨耐蚀性能，也多应用于滑动轴承的材料。但由于它的线胀系数较大，设计时应注意其工作温度和PV值。

根据具体的使用情况，采用直筒型碳化硅陶瓷为滑动轴承材料与硬质合金或碳石墨等材料配对使用效果很理想。

与普通泵对比

和普通泵相比较，磁力泵具有全封闭、无泄漏的优点，从而可以达到防毒、防爆，保证安全生产的目的。同时也缩短了操作人员与有毒、有害、易燃、易爆介质的接触时间。对操作人员的人身安全和健康起到保障作用。同时，由于磁力泵运转平稳可靠、振动小、噪声低，使用寿命长，通常在三年内免于维护维修。因此大修周期长，可以节省维修费用并降低维修人员的工作强度。也可以减少由于停机而带来的间接经济损失。

当然，对于使用金属隔离套的磁力泵，由于磁涡流损失的存在，泵的效率相对普通泵要低1%~7%。而且价格也偏高于普通泵。

与屏蔽泵对比

磁力泵与屏蔽泵都属于无泄漏泵。但在设计原理、适用范围、维护维修方面都存在一定的差异。

（1）传动原理从本质上看，磁力泵和屏蔽泵的转矩传递原理是完全相同的，它们都是依靠空间磁场作用来传递力或转矩。只不过磁力泵的磁场是由永磁体提供的永磁场，而屏蔽泵的磁场是由交变电流形成的交变磁场。

（2）无泄漏原理从本质上看，磁力泵和屏蔽泵的无泄漏原理也是完全相同的，它们都是依靠一定的静止元部件组成能够承受压力的屏蔽密封腔体，把对流体作功的叶轮等转子部件完全包封在这个屏蔽密封腔体当中。从而完成动密封到静密封的转换。磁力泵依靠隔离套形成无泄漏的屏蔽密封腔体，而屏蔽泵依靠电动机转子与定子间的屏蔽套形成屏蔽密封腔体。

（3）结构与制造磁力泵结构相对复杂，制造加工简单;屏蔽泵结构相对简单，但由于屏蔽电动机的存在，其制造加工相对复杂。

（4）适用范围磁力泵和屏蔽泵适合输送的流体基本相同，都用于易燃、易爆、有毒、有害或比较贵重介质的输送。而屏蔽泵的水力模型多为国外水力设计，性能参数与国内石化行业现有设备存在一定差异。

（5）维护维修磁力泵的维护维修简单方便，用户可以独立进行。而屏蔽泵由于屏蔽电动机的存在，使它的维护维修相对复杂，维修周期长，对生产的影响较大。

磁力泵在正常使用当中，只要按照操作规程的指导正确操作，那么，磁力泵就可以达到长寿命、长周期运转的目的。由于受到本身结构特性的限制，磁力泵在使用过程当中通常需注意如下事项。

（1）严禁干运转；

（2）彻底清除装置内的铁锈及固体异物；

（3）泵运转前必须将泵内空气排除；

（4）断流运转时间不得持续超过60s；

（5）不得逆向持续运转；

（6）在运转中，如发现异常声音或振动等，必须迅速查清原因，排除故障；

（7）小于最小流量时，不应运转；

（8）泵的正常工作状态，必须是合同要求的性能参数范围，否则影响泵内轴向力；

（9）常温结构磁力泵（钕铁硼磁材料）严禁“高温”扫线。

IMC氟塑料磁力驱动泵是总结多年的磁力泵制造经验研发的大功率高扬程磁力驱动泵，外型及安装尺寸均按ISO国际标准设计制造，整体结构采用电机直联的后拉式，由中间支架支撑，结构紧凑，拆卸维护方便，性能范围宽。

优点：

自吸磁力驱动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取代动密封，使泵达到完全无泄漏。由于泵轴、内磁转子被泵体、隔离套完全封闭，从而彻底解决了“跑、冒、滴、漏”问题，消除了炼油化工行业易燃、易爆、有毒、有害介质通过泵密封泄漏的安全隐患，有力地保证了职工的身心健康和安全生产。

1．无需安装底阀和灌引水。

2．泵轴由动密封变成封闭式静密封，彻底避免了介质泄漏。

3．无需独立润滑和冷却水，降低了能耗。

4．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。

5．过载时，内、外磁转子相对滑脱，对电机、泵有保护作用。

6．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，

CQ型磁力驱动泵防止颗粒进入

(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副。(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水，运转1min后排放干净)，以保障滑动轴承的使用寿命。 (3)输送含有固体颗粒的介质时，应在泵流管入口处过滤。

CQ型磁力驱动泵防止退磁

(1)磁力矩不可设计得过小。(2)应在规定温度条件下运行，严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升，以便温度超限时报警或停机。

CQ型磁力驱动泵防止干摩擦

(1)严禁空转。(2)严禁介质抽空。(3)在出口阀关闭的情况下，泵连续运转时间不得超过2min，以防磁力传动器过热而失效。

不可用在有压力的系统中由于磁力泵泵腔中存在一定的间系及磁力泵内使用的是“静轴承”，由此该系列泵绝不可以使用在有压力的系统中，正压与负压均不可行。

（一）因磁力泵轴承的冷却和润滑是靠被输送的介质，所以绝对禁止空运转，同时避免在工作中途停电后再启动时所造成时空载运转。

（二）被输送介质中，若含有固体颗粒，泵入口要加过滤网：如含有铁磁质微粒，需加磁性过滤器。

（三）泵在使用中环境温度应小于40℃，电机温升不得超过75℃。

（四）被输送的介质及其温度应在泵材允许范围内。工程塑料泵的使用温度<60℃，金属泵的使用温度<100℃，输送吸入压力不大于0.2MPa，最大工作压力1.6MPa，密度不大于1600Kg/m3，粘度不大于30X10-6m2/S的不含硬颗粒和纤维的液体。

（五）对于输送液为易沉淀结晶的介质，使用后应及时清洗，排净泵内积液。

（六）磁力泵正常运行1000小时后，应拆检轴承和端面动环的磨损情况，并更换不宜再用的易损件。