液態金屬磁力驅動無葉輪離心泵的製作方法
2023-05-12 04:51:51 1
專利名稱：液態金屬磁力驅動無葉輪離心泵的製作方法
技術領域：
本發明是泵類的，是以磁力驅動的液態金屬無葉輪感應式離心泵。
背景技術：
目前，對於液態金屬的傳輸多採用電磁泵，電磁泵可分為傳導式電磁泵和感應式電磁泵，其中傳導式電磁泵又分為直流電磁泵和單相交流傳導泵；感應式電磁泵分為平面感應式和圓筒型電磁泵。以上電磁泵的工作原理是建立在直線電機基礎上的，而本發明的原理是建立在離心泵基礎上的，其磁力場的來源有兩種，第一種方法是採用電磁來產生旋轉磁場，採用電磁的優點是結構簡單、控制靈活，但是能耗高，第二種方法是用我國蘊藏豐富的強磁稀土永磁材料釹鐵棚，其磁場是自身固有的，只需要功率較小的驅動裝置使其旋轉，進而產生旋轉磁場，故其高效節能，在能源日益短缺的今天推廣稀土永磁材料釹鐵棚應用是有益的。
發明內容
本發明的液態金屬無葉輪感應式離心泵克服了現有高溫金屬傳輸泵的不足，它是以永磁體驅動的液態金屬傳輸離心泵。稀土永磁材料在我國蘊藏豐富，以其為能源則成本低、效率高、節能。
本發明的主體部分包括蝸殼泵體、外轉子、減速機、電動機。
蝸殼泵體外型為蝸殼狀，內層為高溫耐磨材料的泵室，中間層為隔熱保溫材料，外層用奧氏體不鏽鋼加固的液態金屬進口和液態金屬出口構成。
外轉子包括釹鐵棚磁極和外轉子旋轉盤支架。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案是減速機通過電動機來驅動外轉子旋轉，外轉子帶動安裝在外轉子旋轉盤支架上的釹鐵棚磁極旋轉從而產生旋轉磁場，旋轉磁場穿過保溫隔熱層和高溫耐磨材料的蝸殼泵體作用於液態金屬，液態金屬切割磁力線產生感應電流，此感應電流於該磁場中而受到力的作用，產生力矩致使液態金屬產生和磁場同方向之旋轉從而帶動液態金屬旋轉，這時旋轉的液態金屬相當於離心泵的葉輪，旋轉的液態金屬產生離心力，在離心力的作用下液態金屬從液態金屬進口吸入，從液態金屬出口高速流出泵體。
圖1是液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵結構示意圖。
圖2是液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵(B-B)剖面，外轉子示意圖。
圖3是液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵(A-A)剖面，蝸殼泵體示意圖。
圖中主要部分標記說明1-釹鐵棚磁極 2-外轉子3-外轉子旋轉盤支架4-高溫耐磨材料5-蝸殼泵體6-保溫隔熱層7-泵殼外層加固不鏽鋼 8-電動機9-減速機 10-液態金屬進口11-液態金屬出口
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步描述。
液態金屬磁力驅動無葉輪離心泵主要是以離心泵的原理和電磁流體力學理論為基礎，依據導體在磁場作用下受力並產生運動的原理，通過對泵體內磁場分布及流體內感應電流的大小進行理論分析計算，並在實驗分析的基礎上成功研製出來的。
液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵的磁極材料至關重要，本發明首選釹鐵棚材料為釹鐵棚磁極(1)。採用多極均布，N極和S極交錯排列，安裝在外轉子旋轉盤支架(3)上，多極是根據泵的功率及轉速進行理論設計具體數值的(本裝置只應用了四個釹鐵棚磁極)。通過電動機(8)和減速機(9)驅動外轉子(2)旋轉，從而產生旋轉磁場，旋轉磁場穿過保溫隔熱層(6)和高溫耐磨材料(4)作用於液態金屬，從而帶動液態金屬高速旋轉產生離心力，在離心力的作用下液態金屬從液態金屬進口(10)吸入，從液態金屬出口(11)高速流出泵體。
在外轉子(2)的下面安裝有蝸殼泵體(5)，蝸殼泵體(5)是以高溫耐磨材料(4)為內層，中間層為保溫隔熱層(6)，外層為泵殼外層加固不鏽鋼(7)加固支撐保護。
權利要求
1.一種液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵包括蝸殼泵體(5)、外轉子(2)、減速機(9)和電動機(8)，其特徵是蝸殼泵體(5)，在蝸殼泵體(5)外設置的外轉子(2)，在蝸殼泵體(5)內的液態金屬相當於內轉子，當釹鐵棚磁極(1)通過電動機(8)驅動旋轉時產生旋轉磁場，旋轉磁場穿透蝸殼泵體(5)內的液態金屬熔液，液態金屬熔液產生感應電流而受力旋轉，旋轉的液態金屬構成離心泵的轉子，旋轉的液態金屬產生離心力，在離心力的作用下液態金屬從液態金屬進口(10)吸入，從液態金屬出口(11)流出泵體。
2.根據權利要求1所述的液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵，其特徵是蝸殼泵體(5)，其內層為高溫耐磨材料(4)的泵室，中間層為隔熱保溫材料(6)，外層用泵殼外層加固不鏽鋼(7)的液態金屬進口(10)和液態金屬出口(11)構成。
3.根據權利要求1所述的液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵，其特徵是外轉子(2)，包括釹鐵棚磁極(1)和外轉子旋轉盤支架(3)。
4.根據權利要求1所述的液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵，其特徵是電動機(8)。
5.根據權利要求1所述的液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵，其特徵是減速機(9)。
全文摘要
液態金屬磁力驅動無葉輪感應式離心泵，其特點是安裝在外轉子旋轉盤支架上的釹鐵硼磁極在電動機和減速機驅動下產生旋轉磁場，旋轉磁場穿過保溫隔熱層和高溫耐磨材料的蝸殼泵體作用於液態金屬，從而帶動液態金屬高速旋轉產生離心力，在離心力的作用下液態金屬從進口吸入，從出口高速流出泵體。本裝置由於採用強磁稀土材料釹鐵硼為磁極，故成本低、高效節能，可廣泛用於冶金行業的高溫熔融金屬的傳輸、攪拌以及有色金屬的回收等行業。
文檔編號F04D7/06GK1983778SQ20051004816
公開日2007年6月20日 申請日期2005年12月8日 優先權日2005年12月8日
發明者劉素榮, 姚霞 申請人:劉素榮, 姚霞