磁驱动高粘度齿轮泵的制作方法
磁驱动高粘度齿轮泵的制作方法
【专利摘要】一种磁驱动齿轮泵，属于工矿企业用来输送粘稠液体的装置。本实用新型主要由磁力驱动高粘度齿轮泵是一种无轴联、全密封、无泄漏，磁力驱动新型齿轮泵。采用磁力驱动装置和全密封技术，保证介质输送过程零泄漏。适用于高分子聚合物，高粘度流体，融熔树脂等粘稠介质的输送，也是液压、油压等机械压力系统工质传送的理想泵。具有使用领域宽、覆盖面广、设计精度高、密封性好、耐腐蚀、振动小、噪音低、传递扭矩大、使用周期长、维修方便、安全可靠等特点。
【专利说明】磁驱动高粘度齿轮泵
【技术领域】
[0001]本实用型新型涉及一种新型结构齿轮泵。磁力驱动高粘度齿轮泵是一种无轴联、全密封、无泄漏，磁力驱动新型齿轮泵。
【背景技术】
[0002]1、传统齿轮泵
[0003]一台完整的齿轮泵包括马达、减速器、联轴器和泵头几部分，泵头部分由泵壳、前后侧盖、齿轮轴、滑动轴承和轴封构成。工作时依靠主、从动齿轮的相互啮合造成的工作容积变化来输送熔体。工作容积由泵体、齿轮的齿槽及具有侧板功能的轴承构成。
[0004]结构齿轮泵密封主要有内转子，轴，泵体，前盖，拖架，密封，轴承等组成。密封有机械密封和填料密封2种形式，对于高温，高粘度及腐蚀性较强的介质，选用填料密封。输送易结晶物料时，在前盖和泵体上可以设计带有保温夹套，工作时通蒸汽保温融化。泵可配安全阀，当泵或管路系统超压时，安全阀打开，形成内部回流，保证系统安全。泵装置由泵、电机和底座组成。传动方式有桥式和直联式两种从主轴外伸向泵看，为顺时针旋转。
[0005]齿轮泵的泄漏问题是最常见的一种故障，无论是kcb齿轮泵、2cy齿轮泵、CB-B齿轮泵、渣油泵或圆弧齿轮泵都存在，因为最为常见，所以也各种泵出厂检验的重要指标，成为泵质量检验标准之一。
[0006]油泵泄漏主要原因是密封件磨损造成的，所以密封质量直接关系着油泵质量。
[0007]齿轮油泵常用的密封包括填料密封和机械密封两种，密封造成泄漏原因主要有以下五点:
[0008]?机械密封的设计选型不对；
[0009]?机械密封磨损老化；
[0010]?使用或安装机械密封的机器本身精度达不到要求；
[0011]?机器运行操作错误。
[0012]?机械密封质量不好；
[0013]常规解决办法就是更换新密封。
[0014]2、磁力驱动技术
[0015]磁力驱动是以现代磁学的基本理论，应用永磁材料或电磁铁所产生的磁力作用，实现力或转矩(功率)无接触传递的一种技术，实现这一技术的装置，称为磁力驱动器，或称磁力传动器、磁力耦合器、磁力联轴器等。
[0016]磁力驱动技术的优点:
[0017]?将力的轴传递动力的动密封转化为静密封，实现动力的零泄漏传递；
[0018]?可避免振动传递，实现机器的平稳工作；
[0019]?主动件与被动件无刚性连接，具有过载保护功能；
[0020]?主动件与被动件之间有间隙，结构简单，维护方便；
[0021]?可实现直线、旋转、螺旋复合等动作，如位移或角度的二维、三维机械运动。
[0022]?由于传动的密封性能好，应用在化工等场所，有利于环境保护。
实用新型内容
[0023]本实用新型解决的技术问题是，克服传统齿轮泵的不足，提供一种运用磁力驱动技术，代替传统联轴驱动模式，从而解决传统齿轮泵的轴向断面间隙，径向间隙，造成的泄漏问题，有利于环境保护。
[0024]磁力驱动高粘度齿轮泵是一种新的传动方式的泵，该泵采用先进的磁力驱动技术和静密封装置，从结构和选用材质上作了改进。
[0025]一种磁驱动齿轮泵，其由原动机、齿轮泵体、磁力驱动密封装置组成，磁力驱动密封装置部分由内磁转子、隔离套、外磁转子、支架组成，齿轮泵体部分由泵体侧盖、泵体、齿轮、轴、泵盖组成，其中齿轮包括:主动齿轮和被动齿轮，其特征在于一是磁力驱动密封装置，剔除了整机轴联结构和机械密封系统，二是外磁转子与电机轴端连接并安装在隔离套夕卜，凭借了内磁转子和外磁转子耦合实现了软传递，相互作用、同步运转，进入工作状态。
[0026]所述的磁驱动齿轮泵，其特征在于采用了内磁转子与主动齿轮轴连接，隔离套与泵盖连接，形成了静密封状态，保证了动态下的静密封使输送的介质绝对零泄漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]1、术语说明:
[0028]?内磁转子:装在齿轮轴上，被隔离套密封在泵腔内的磁体。
[0029]?外磁转子:装在电机轴头或减速器轴头上，在泵体外的磁体。
[0030]?隔离套:通过静密封垫将内个磁转子隔离的密封罩称为隔离套。
[0031]2、【专利附图】
【附图说明】:
[0032]图1为磁驱动高粘度齿轮泵侧视图。
[0033]图1-(I):泵体侧盖
[0034]图1-⑵:泵体
[0035]图1-(3):齿轮
[0036]图1-⑷:轴
[0037]图1-(5):泵盖
[0038]图1-(6):内磁转子
[0039]图1-(7):隔离套
[0040]图1-⑶:外磁转子
[0041]图1-(9):支架
[0042]图1-(1):减速器
[0043]图1-(11):电机
[0044]图2为卸荷槽开设正视图。
[0045]图3为磁驱动高粘度齿轮泵泵体侧视图。
[0046]图3-(12):王动齿轮
[0047]图3-(13):被动齿轮
[0048]图3-(14):泵体前端盖
[0049]图3-(15):泵体后端盖
【具体实施方式】
[0050]1、分体组合式结构
[0051]该泵由原动机、齿轮泵体、磁力驱动密封装置三部分组成，每一部分都可单独分体。即形成了分体组合整机的结构形式。这种结构装配简单、拆卸方便，是生产、使用及维护的理想结构。
[0052]该泵的原动机可选用隔爆型电机，此电机可选范围大，从而使该泵的电机功率匹配更加合理，整机效率大大提高。磁力驱动器从结构设计、磁路设计、机加工工艺、组装工艺、焊接工艺、选材、涡流热损失性能检测等进行了一系列试验与改进，经与整机配套使用，满足了整机的技术要求。该泵的结构是合理的、经济的。
[0053]2、无屏蔽的全密封结构
[0054]该泵采用装配密封隔离套将泵与电机部分隔离开来，隔离套(7)与泵盖(5)连接，使泵形成静密封状态。由于电机部分被密封隔离套隔开，所以电机部分无需采用屏蔽措施，泵可在完全静密封条件下工作。这种密封结构简单可靠，密封效果好。
[0055]3、磁力驱动装置
[0056]该泵采用磁力驱动装置，即凭借内、外磁转子(8)的磁场，透过隔离套(7)相耦合，将电机动力传递给齿轮主动轴(4)，实现同步连接。这种结构的优点在于当主、从动齿轮工作过程，有过载负荷时，通过无接触形式电机部分不会因过载而产生过载现象，即可靠地保护了电机的正常工作，相应地也保护了泵的安全。
[0057]4、泵体设计:
[0058]泵体齿轮(3)为园柱渐开线人字齿轮。
[0059]?泵内轴承:采用了矿质陶瓷材料制造的滚动轴承，该轴承的具有特性是:耐腐蚀、耐高温、耐磨损、传动精度高,使用寿命长等特点。
[0060].自吸能力:齿轮泵自吸能力较强，一般都大于500mm
[0061]?压力:对于磁力驱动高粘度齿轮泵由于压力随载荷变化，载荷增大则压力升高，载荷减小则压力下降，理论上载荷无限制增大时，压力也会无限制升高，但事实上这是不允许的，因此必要时在系统设置过压保护装置用来限制泵的工作压力，所以通常泵设计明确给定最大工作压力和额定工作压力。
[0062]5、总体结构配套设计:
[0063]磁力驱动高粘度齿轮泵是磁力驱动密封装置和齿轮泵相组合配套设计成型的。
[0064](I)由于磁力驱动高粘度齿轮泵转速阈很宽，输送介质粘稠度差异很大，传动功率设计计算非常繁琐，而且功率与扭矩换算和实际情况存在一定误差，因此功率与扭矩匹配问题比较困难，在配套设计上总以扭矩设计计算为准，再配套磁力驱动密封装置系统，这样较为准确、可靠。
[0065](2)泵(2)与电机(11)端用连接支架(9)连接，保证电机轴与泵主动轴的同心度。
[0066](3)材料分析
[0067]考虑到介质腐蚀性和磨损，特别是用于化工行业的腐蚀性介质流程泵，针对介质性质准确地选择最佳耐腐蚀材料，同时尽量提高加工精度标准。
[0068](4)考虑泵的整体性能和扭矩无接触软传递形式，在设计中自然避免了振动、噪音，而且确保整机对中性好、安装调试简便。
[0069](5)根据使用条件，设计成为防爆型磁力驱动高粘度齿轮泵。
[0070](6)设计选用软连接形式对电机(11)和泵都具有过载保护作用。
[0071]6、困油现象的克服:
[0072]啮合的两齿轮在运转中，当一对齿彼此脱开时，另一对齿又即将进入啮合状态，就在这交替运行过程中，留在齿间的油液被封闭在两啮合齿间的空隙中，这种现象称为困油现象。在困油现象中由于油液的可压缩性很小，在啮合过程油压力急剧上升并被挤压渗出，引起附加振动和噪音，增加功率损失，影响泵的使用寿命。同时在脱开过程，困油空隙增大，出现“准真空”状态，产生气泡，带来泡蚀，也会产生附加振动和噪音，同样有附加功率损失，也会影响泵的使用寿命。当在齿轮两端面的端盖(14，15)上开设卸荷槽(图2)，使齿间所困油液有回旋余地。按介质不同流动性和粘稠度可设计卸荷槽(图2)不同开设方法和不同导流形式。这样就可以很好地克服困油现象。在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽，它们的内边缘正好与封闭容积最小时两啮合点相接。
[0073]7、泄漏控制:
[0074]齿轮泵在运转中存在泄漏问题，有效地控制泄漏可稳定和提高容积效率。静密封装置就很好的解决了外泄漏问题。内泄漏是控制泄漏的主要方面。我们除进一步研究理想齿型和其它技术问题外，磁力驱动高粘度齿轮泵由于其扭力矩是在无接触形态下的软传递实现的，组件间配合密切可靠，运转平稳、振动小，使用周期长，先天地有利于稳定和控制内泄漏。
【权利要求】
1.一种磁驱动齿轮泵，其由原动机、齿轮泵体(2)、磁力驱动密封装置组成，磁力驱动密封装置部分由内磁转子￠)、隔离套(7)、外磁转子(8)、支架(9)组成，齿轮泵体部分由泵体侧盖(I)、泵体(2)、齿轮(3)、轴(4)、泵盖(5)组成，其中齿轮(3)包括:主动齿轮(12)和被动齿轮(13)，其特征在于一是磁力驱动密封装置，剔除了整机轴联结构和机械密封系统，二是外磁转子(8)与电机(11)轴端连接并安装在隔离套(7)外，凭借了内磁转子和外磁转子耦合实现了软传递，相互作用、同步运转，进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的磁驱动齿轮泵，其特征在于采用了内磁转子￠)与主动齿轮轴(4)连接，隔离套(7)与泵盖(5)连接，形成了静密封状态，保证了动态下的静密封使输送的介质绝对零泄漏。
【文档编号】F04C2/18GK204175590SQ201420309562
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】周子棠 申请人:周子棠
【专利摘要】一种磁驱动齿轮泵，属于工矿企业用来输送粘稠液体的装置。本实用新型主要由磁力驱动高粘度齿轮泵是一种无轴联、全密封、无泄漏，磁力驱动新型齿轮泵。采用磁力驱动装置和全密封技术，保证介质输送过程零泄漏。适用于高分子聚合物，高粘度流体，融熔树脂等粘稠介质的输送，也是液压、油压等机械压力系统工质传送的理想泵。具有使用领域宽、覆盖面广、设计精度高、密封性好、耐腐蚀、振动小、噪音低、传递扭矩大、使用周期长、维修方便、安全可靠等特点。
【专利说明】磁驱动高粘度齿轮泵
【技术领域】
[0001]本实用型新型涉及一种新型结构齿轮泵。磁力驱动高粘度齿轮泵是一种无轴联、全密封、无泄漏，磁力驱动新型齿轮泵。
【背景技术】
[0002]1、传统齿轮泵
[0003]一台完整的齿轮泵包括马达、减速器、联轴器和泵头几部分，泵头部分由泵壳、前后侧盖、齿轮轴、滑动轴承和轴封构成。工作时依靠主、从动齿轮的相互啮合造成的工作容积变化来输送熔体。工作容积由泵体、齿轮的齿槽及具有侧板功能的轴承构成。
[0004]结构齿轮泵密封主要有内转子，轴，泵体，前盖，拖架，密封，轴承等组成。密封有机械密封和填料密封2种形式，对于高温，高粘度及腐蚀性较强的介质，选用填料密封。输送易结晶物料时，在前盖和泵体上可以设计带有保温夹套，工作时通蒸汽保温融化。泵可配安全阀，当泵或管路系统超压时，安全阀打开，形成内部回流，保证系统安全。泵装置由泵、电机和底座组成。传动方式有桥式和直联式两种从主轴外伸向泵看，为顺时针旋转。
[0005]齿轮泵的泄漏问题是最常见的一种故障，无论是kcb齿轮泵、2cy齿轮泵、CB-B齿轮泵、渣油泵或圆弧齿轮泵都存在，因为最为常见，所以也各种泵出厂检验的重要指标，成为泵质量检验标准之一。
[0006]油泵泄漏主要原因是密封件磨损造成的，所以密封质量直接关系着油泵质量。
[0007]齿轮油泵常用的密封包括填料密封和机械密封两种，密封造成泄漏原因主要有以下五点:
[0008]?机械密封的设计选型不对；
[0009]?机械密封磨损老化；
[0010]?使用或安装机械密封的机器本身精度达不到要求；
[0011]?机器运行操作错误。
[0012]?机械密封质量不好；
[0013]常规解决办法就是更换新密封。
[0014]2、磁力驱动技术
[0015]磁力驱动是以现代磁学的基本理论，应用永磁材料或电磁铁所产生的磁力作用，实现力或转矩(功率)无接触传递的一种技术，实现这一技术的装置，称为磁力驱动器，或称磁力传动器、磁力耦合器、磁力联轴器等。
[0016]磁力驱动技术的优点:
[0017]?将力的轴传递动力的动密封转化为静密封，实现动力的零泄漏传递；
[0018]?可避免振动传递，实现机器的平稳工作；
[0019]?主动件与被动件无刚性连接，具有过载保护功能；
[0020]?主动件与被动件之间有间隙，结构简单，维护方便；
[0021]?可实现直线、旋转、螺旋复合等动作，如位移或角度的二维、三维机械运动。
[0022]?由于传动的密封性能好，应用在化工等场所，有利于环境保护。
实用新型内容
[0023]本实用新型解决的技术问题是，克服传统齿轮泵的不足，提供一种运用磁力驱动技术，代替传统联轴驱动模式，从而解决传统齿轮泵的轴向断面间隙，径向间隙，造成的泄漏问题，有利于环境保护。
[0024]磁力驱动高粘度齿轮泵是一种新的传动方式的泵，该泵采用先进的磁力驱动技术和静密封装置，从结构和选用材质上作了改进。
[0025]一种磁驱动齿轮泵，其由原动机、齿轮泵体、磁力驱动密封装置组成，磁力驱动密封装置部分由内磁转子、隔离套、外磁转子、支架组成，齿轮泵体部分由泵体侧盖、泵体、齿轮、轴、泵盖组成，其中齿轮包括:主动齿轮和被动齿轮，其特征在于一是磁力驱动密封装置，剔除了整机轴联结构和机械密封系统，二是外磁转子与电机轴端连接并安装在隔离套夕卜，凭借了内磁转子和外磁转子耦合实现了软传递，相互作用、同步运转，进入工作状态。
[0026]所述的磁驱动齿轮泵，其特征在于采用了内磁转子与主动齿轮轴连接，隔离套与泵盖连接，形成了静密封状态，保证了动态下的静密封使输送的介质绝对零泄漏。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]1、术语说明:
[0028]?内磁转子:装在齿轮轴上，被隔离套密封在泵腔内的磁体。
[0029]?外磁转子:装在电机轴头或减速器轴头上，在泵体外的磁体。
[0030]?隔离套:通过静密封垫将内个磁转子隔离的密封罩称为隔离套。
[0031]2、【专利附图】
【附图说明】:
[0032]图1为磁驱动高粘度齿轮泵侧视图。
[0033]图1-(I):泵体侧盖
[0034]图1-⑵:泵体
[0035]图1-(3):齿轮
[0036]图1-⑷:轴
[0037]图1-(5):泵盖
[0038]图1-(6):内磁转子
[0039]图1-(7):隔离套
[0040]图1-⑶:外磁转子
[0041]图1-(9):支架
[0042]图1-(1):减速器
[0043]图1-(11):电机
[0044]图2为卸荷槽开设正视图。
[0045]图3为磁驱动高粘度齿轮泵泵体侧视图。
[0046]图3-(12):王动齿轮
[0047]图3-(13):被动齿轮
[0048]图3-(14):泵体前端盖
[0049]图3-(15):泵体后端盖
【具体实施方式】
[0050]1、分体组合式结构
[0051]该泵由原动机、齿轮泵体、磁力驱动密封装置三部分组成，每一部分都可单独分体。即形成了分体组合整机的结构形式。这种结构装配简单、拆卸方便，是生产、使用及维护的理想结构。
[0052]该泵的原动机可选用隔爆型电机，此电机可选范围大，从而使该泵的电机功率匹配更加合理，整机效率大大提高。磁力驱动器从结构设计、磁路设计、机加工工艺、组装工艺、焊接工艺、选材、涡流热损失性能检测等进行了一系列试验与改进，经与整机配套使用，满足了整机的技术要求。该泵的结构是合理的、经济的。
[0053]2、无屏蔽的全密封结构
[0054]该泵采用装配密封隔离套将泵与电机部分隔离开来，隔离套(7)与泵盖(5)连接，使泵形成静密封状态。由于电机部分被密封隔离套隔开，所以电机部分无需采用屏蔽措施，泵可在完全静密封条件下工作。这种密封结构简单可靠，密封效果好。
[0055]3、磁力驱动装置
[0056]该泵采用磁力驱动装置，即凭借内、外磁转子(8)的磁场，透过隔离套(7)相耦合，将电机动力传递给齿轮主动轴(4)，实现同步连接。这种结构的优点在于当主、从动齿轮工作过程，有过载负荷时，通过无接触形式电机部分不会因过载而产生过载现象，即可靠地保护了电机的正常工作，相应地也保护了泵的安全。
[0057]4、泵体设计:
[0058]泵体齿轮(3)为园柱渐开线人字齿轮。
[0059]?泵内轴承:采用了矿质陶瓷材料制造的滚动轴承，该轴承的具有特性是:耐腐蚀、耐高温、耐磨损、传动精度高,使用寿命长等特点。
[0060].自吸能力:齿轮泵自吸能力较强，一般都大于500mm
[0061]?压力:对于磁力驱动高粘度齿轮泵由于压力随载荷变化，载荷增大则压力升高，载荷减小则压力下降，理论上载荷无限制增大时，压力也会无限制升高，但事实上这是不允许的，因此必要时在系统设置过压保护装置用来限制泵的工作压力，所以通常泵设计明确给定最大工作压力和额定工作压力。
[0062]5、总体结构配套设计:
[0063]磁力驱动高粘度齿轮泵是磁力驱动密封装置和齿轮泵相组合配套设计成型的。
[0064](I)由于磁力驱动高粘度齿轮泵转速阈很宽，输送介质粘稠度差异很大，传动功率设计计算非常繁琐，而且功率与扭矩换算和实际情况存在一定误差，因此功率与扭矩匹配问题比较困难，在配套设计上总以扭矩设计计算为准，再配套磁力驱动密封装置系统，这样较为准确、可靠。
[0065](2)泵(2)与电机(11)端用连接支架(9)连接，保证电机轴与泵主动轴的同心度。
[0066](3)材料分析
[0067]考虑到介质腐蚀性和磨损，特别是用于化工行业的腐蚀性介质流程泵，针对介质性质准确地选择最佳耐腐蚀材料，同时尽量提高加工精度标准。
[0068](4)考虑泵的整体性能和扭矩无接触软传递形式，在设计中自然避免了振动、噪音，而且确保整机对中性好、安装调试简便。
[0069](5)根据使用条件，设计成为防爆型磁力驱动高粘度齿轮泵。
[0070](6)设计选用软连接形式对电机(11)和泵都具有过载保护作用。
[0071]6、困油现象的克服:
[0072]啮合的两齿轮在运转中，当一对齿彼此脱开时，另一对齿又即将进入啮合状态，就在这交替运行过程中，留在齿间的油液被封闭在两啮合齿间的空隙中，这种现象称为困油现象。在困油现象中由于油液的可压缩性很小，在啮合过程油压力急剧上升并被挤压渗出，引起附加振动和噪音，增加功率损失，影响泵的使用寿命。同时在脱开过程，困油空隙增大，出现“准真空”状态，产生气泡，带来泡蚀，也会产生附加振动和噪音，同样有附加功率损失，也会影响泵的使用寿命。当在齿轮两端面的端盖(14，15)上开设卸荷槽(图2)，使齿间所困油液有回旋余地。按介质不同流动性和粘稠度可设计卸荷槽(图2)不同开设方法和不同导流形式。这样就可以很好地克服困油现象。在两端盖内侧各挖两个矩形凹槽，它们的内边缘正好与封闭容积最小时两啮合点相接。
[0073]7、泄漏控制:
[0074]齿轮泵在运转中存在泄漏问题，有效地控制泄漏可稳定和提高容积效率。静密封装置就很好的解决了外泄漏问题。内泄漏是控制泄漏的主要方面。我们除进一步研究理想齿型和其它技术问题外，磁力驱动高粘度齿轮泵由于其扭力矩是在无接触形态下的软传递实现的，组件间配合密切可靠，运转平稳、振动小，使用周期长，先天地有利于稳定和控制内泄漏。
【权利要求】
1.一种磁驱动齿轮泵，其由原动机、齿轮泵体(2)、磁力驱动密封装置组成，磁力驱动密封装置部分由内磁转子￠)、隔离套(7)、外磁转子(8)、支架(9)组成，齿轮泵体部分由泵体侧盖(I)、泵体(2)、齿轮(3)、轴(4)、泵盖(5)组成，其中齿轮(3)包括:主动齿轮(12)和被动齿轮(13)，其特征在于一是磁力驱动密封装置，剔除了整机轴联结构和机械密封系统，二是外磁转子(8)与电机(11)轴端连接并安装在隔离套(7)外，凭借了内磁转子和外磁转子耦合实现了软传递，相互作用、同步运转，进入工作状态。
2.根据权利要求1所述的磁驱动齿轮泵，其特征在于采用了内磁转子￠)与主动齿轮轴(4)连接，隔离套(7)与泵盖(5)连接，形成了静密封状态，保证了动态下的静密封使输送的介质绝对零泄漏。
【文档编号】F04C2/18GK204175590SQ201420309562
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年6月12日 优先权日:2014年6月12日
【发明者】周子棠 申请人:周子棠
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