高速磁力驅(qū)動(dòng)離心泵設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、磁力泵采用磁力傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)力矩的無(wú)接觸傳遞，是為徹底解決機(jī)械傳動(dòng)泵軸封泄漏而設(shè)計(jì)的無(wú)密封、無(wú)泄漏、無(wú)污染的新型工業(yè)用泵。在車船等特定的使用場(chǎng)合，要求泵機(jī)組體積小、無(wú)泄漏，同時(shí)還要求泵具有高的性能參數(shù)。采用高速磁力泵可以滿足這些特殊要求。高速磁力泵由變頻電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)外磁轉(zhuǎn)子，磁力穿越隔離套，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子無(wú)軸封，實(shí)現(xiàn)無(wú)泄漏輸送。高速磁力泵的特點(diǎn)是轉(zhuǎn)速高、無(wú)軸封、無(wú)泄漏。 本文結(jié)合某軍工工程的實(shí)際需要，設(shè)計(jì)研制GCB90-7

2、0型400Hz高速磁力泵。 分析了高速磁力泵磁轉(zhuǎn)子的運(yùn)行機(jī)理，利用數(shù)值方法求解了永磁體磁場(chǎng)，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)解決了汽蝕、噪音，軸向力平衡等關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。 磁力泵由于結(jié)構(gòu)上的特殊性，決定了其能量損失構(gòu)成因素的復(fù)雜性，且能量損失較其它類型泵大。本文在能量分析的基礎(chǔ)上提出了以求效益最高為目標(biāo)的單目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，為優(yōu)化設(shè)計(jì)磁力泵效率提供了理論依據(jù)。 在磁力泵的設(shè)計(jì)中，磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算十分重要，工程上常用的公式作為簡(jiǎn)易快

3、速的計(jì)算方法具有一定的實(shí)用型。但是傳統(tǒng)的基于磁路的計(jì)算只能求出永磁機(jī)構(gòu)各部分的場(chǎng)量平均值而無(wú)法求出場(chǎng)的分布形態(tài)，這就意味著不能掌握永磁磁極在不同角度下的工作點(diǎn)。利用有限元軟件對(duì)磁力傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行模擬、分析，可以準(zhǔn)確計(jì)算場(chǎng)的分布，也避免了單純利用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)周期長(zhǎng)、費(fèi)用高的不足。 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子軸向力的平衡直接影響泵機(jī)組的壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。在要求具有最小軸向尺寸的前提下，利用冷卻循環(huán)回路來(lái)減小內(nèi)磁轉(zhuǎn)子右端軸向力的分布，同時(shí)冷