永磁傳動(dòng)技術(shù)在真空泵中的應用

        永磁傳動(dòng)成功應用之一是永磁聯(lián)軸器與泵的結合—磁力泵。國外泵業(yè)在八十年代最重要的技術(shù)進(jìn)步是在無(wú)密封領(lǐng)域，工業(yè)發(fā)達國家加強了放射性污染的控制，公眾環(huán)境意識的增強，過(guò)程設備的管理者一直在關(guān)注改善裝置的安全性并且為操作人員凈化工作環(huán)境。工程介質(zhì)的浪費和污水處理要花費昂貴的代價(jià)，無(wú)密封泵所具備的優(yōu)勢已促使用戶(hù)在許多領(lǐng)域中選用這類(lèi)泵。越來(lái)越多的泵制造商在其產(chǎn)品系列中增添了磁力傳動(dòng)泵。

       圖1 為一離心磁力泵的剖面模型。傳動(dòng)部件由主動(dòng)轉子（外磁轉子）與從動(dòng)轉子（內磁轉子）組成。外磁轉子與電動(dòng)機相聯(lián)，內磁轉子與葉輪軸相聯(lián)。主動(dòng)、從動(dòng)轉子的氣隙中裝有非磁性的隔離套，它與泵體聯(lián)接構成一個(gè)封閉空間，從動(dòng)轉子浸在密封介質(zhì)中，主動(dòng)轉子在空氣中，構成截然分開(kāi)的兩個(gè)空間，達到絕對密封效果。

圖1 磁力傳動(dòng)離心泵

       專(zhuān)門(mén)致力于磁力驅動(dòng)泵的開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)的英國Howard 機械發(fā)展有限公司（HMD），1940 年就將第一臺無(wú)泄漏磁力泵推向市場(chǎng)。其后30 年中磁力泵的發(fā)展緩慢，應用范圍很有限，主要用于泵送對生命有威脅或極其危險的流體。此間該泵的價(jià)格較高，市場(chǎng)上出現過(guò)失敗或不可靠的產(chǎn)品，所以人們認為實(shí)在是不得已時(shí)才去選擇它。到了70 年代，化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，磁力泵技術(shù)上的突破，可靠性和經(jīng)濟性有了驚人的提高。使工程技術(shù)人員得出結論：在許多工藝操作系統中，它是最經(jīng)濟的解決辦法。

1.電動(dòng)機 2.磁聯(lián)軸器 3.隔板 4.葉輪 5.泵體

圖2 磁力傳動(dòng)潛水泵

        1985 年作者在國內首次將磁力傳動(dòng)技術(shù)應用于潛水電泵中，獲國家實(shí)用新型專(zhuān)利。圖2 為一種面型永磁聯(lián)軸器連接的潛水泵結構圖。潛水電泵是電機與泵的一體化產(chǎn)品，在液面下工作，隔絕泵送流體與電機繞組、鐵心以及軸承等零件的接觸，解決了泵與電機之間密封的難題。它結構簡(jiǎn)單，與常規泵相比零件數目減少，徹底解決了電機潮濕、腐蝕，增加了運行的可靠性與壽命。置于河流、湖泊、池塘、井下，用于農田澆灌、集體及個(gè)人用水；建筑工程給排水；船舶及國民經(jīng)濟各部門(mén)。根據國內泵行業(yè)的調查，目前磁力泵國內生產(chǎn)量不足3000臺，除幾家與國外合資的企業(yè)外，大功率產(chǎn)品不多，缺少統一標準，無(wú)互換性，價(jià)格貴，可靠性差，沒(méi)有打開(kāi)市場(chǎng)。

        根據2000~2001 年度蘭化ABS 裝置統計結果，常規泵泄漏、故障等破壞率是無(wú)泄漏泵的6~8 倍，機械密封化工泵更換易損件的費用是相應無(wú)泄漏泵的3~5 倍。磁力泵雖然一次性投資較大，但修理費用僅為密封泵的30％~60％，大約4~5 年二者的費用基本相當。加之密封泵外泄的物料價(jià)格昂貴及環(huán)境污染、安全事故帶來(lái)的問(wèn)題，大力推廣磁力漏泵技術(shù)勢在必行。

        磁力泵應用的重點(diǎn)領(lǐng)域在石油化工行業(yè)。據統計，一個(gè)中型煉油廠(chǎng)有1000 多臺泵，一個(gè)石化廠(chǎng)有2000 多臺泵，為滿(mǎn)足國內外市場(chǎng)需要，石油化工公司成套設備向大型化發(fā)展，正在建設一批年產(chǎn)千萬(wàn)噸級的煉油廠(chǎng)、百萬(wàn)噸級的乙烯裝置。揚子、福建、天津60 萬(wàn)噸／年大型乙烯裝置將陸續開(kāi)工，燕化、揚子、齊魯、茂名、撫順等大中型乙烯裝置也將進(jìn)行改擴建。另外，目前國內各煉廠(chǎng)運行的各種類(lèi)型泵有許多已經(jīng)陳舊老化，急需更新改造和升級。這為泵業(yè)發(fā)展開(kāi)辟了新的市場(chǎng)。不妨算一筆賬，全國規模以上的泵制造廠(chǎng)達700 余家，假如產(chǎn)品的5~10％為磁力泵，磁材的主要應用領(lǐng)域將由音響轉移到傳動(dòng)。僅石油、化工行業(yè)潛在市場(chǎng)需求量2~2.5 萬(wàn)臺/年，每臺泵平均用磁性材料按2 kg 計，消耗凈磁材40t~50t，這是一個(gè)可觀(guān)的市場(chǎng)。