專利名稱：一種磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種齒輪泵，更確切講是一種用磁力驅(qū)動(dòng)的，可適用于一 些特殊場合，如危險(xiǎn)場合或輸送高危液體，或者在真空、低溫環(huán)境下使用的齒 輪泵。
背景技術(shù)：
輸送高黏度介質(zhì)中齒輪泵有較好的效果。另外在一些特殊領(lǐng)域也需要齒輪 泵。但齒輪泵由于驅(qū)動(dòng)軸與泵殼間為動(dòng)密封，其密封效果受一定的影響，在一 些特殊的場合，如輸送高危液體，采用齒輪泵總存在一些問題。
磁力驅(qū)動(dòng)旋渦泵，其葉輪的旋轉(zhuǎn)采用磁場的耦合作用實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的傳遞方式。 它是取消了軸的直連結(jié)構(gòu)，是非接觸形的軟連接。這種新的驅(qū)動(dòng)方式不僅根本 上改變了泵的密封形式，由動(dòng)密封變?yōu)殪o密封，實(shí)現(xiàn)了零泄漏，而且消除了電 機(jī)系統(tǒng)的振動(dòng)向泵的傳遞，運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)。
中國專利發(fā)明專利的實(shí)用新型專利曾公開過多種磁力泵。
中國發(fā)明專利01813415.7公開的一種磁力泵，它包括分成前泵殼和后泵殼 的合成樹脂泵殼，其內(nèi)部形成葉輪室和與其相鄰的磁體套室，并具有供目標(biāo)液 體輸送的入口和出口。泵殼中的磁體套室容置基本呈圓筒形的磁體套，使從動(dòng) 磁體安裝在磁體套外緣上。磁體套由主軸旋轉(zhuǎn)支撐。盤形葉輪固定在所述磁體 套前端，內(nèi)部形成有流道以便從中心吸入所述目標(biāo)液體、使所述目標(biāo)液體沿徑 向向外輸送并將目標(biāo)液體從外緣排出。葉輪裝在葉輪室內(nèi)。通過后泵殼使傳動(dòng) 旋轉(zhuǎn)體通過磁場作用而與從動(dòng)磁體結(jié)合，以便通過從動(dòng)磁體向葉輪施加旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動(dòng)力。沿葉輪室的外緣，在分隔前泵殼和后泵殼的位置，泵殼形成渦流室，以 便圍繞葉輪的外緣。渦流室具有形成在渦流室入口的伸出部，它們沿葉輪的旋 轉(zhuǎn)軸向由兩側(cè)伸出。
現(xiàn)有磁力泵傳動(dòng)裝置基本與中國實(shí)用新型專利98242562.7公開的內(nèi)容類 似，該實(shí)用新型專利主要用于磁力泵的傳動(dòng)系統(tǒng)。其技術(shù)特征為內(nèi)磁轉(zhuǎn)子磁 體6按N極、S極偶數(shù)緊密排列粘裝在導(dǎo)磁體7外徑圓周面上，外磁轉(zhuǎn)子磁體 8按N極、S極偶數(shù)緊密排列粘裝在外磁轉(zhuǎn)子基體2內(nèi)壁上，N極和S極均以 三塊同極性、同尺寸的條形磁體構(gòu)成一極。從而組成密集型聚磁式結(jié)構(gòu)的泵用 磁力傳動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是磁耦合可靠，同步傳動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生滑脫，磁
4路有效利用率高。根據(jù)該專利文件稱其中傳動(dòng)效率較高。
另外，中國實(shí)用新型專利94203162.8公開的全密封磁力泵，是由泵殼、葉 輪、泵蓋、磁力傳動(dòng)器、電機(jī)等零部件組成。其磁力傳動(dòng)部分采用與前一專利 類似的由長條形磁塊組成的"拉推磁路"設(shè)計(jì)，構(gòu)成無接觸式磁力傳動(dòng)聯(lián)接。
雖然以上現(xiàn)有技術(shù)中均其稱具有結(jié)構(gòu)合理、傳動(dòng)效率高的特點(diǎn)，但些結(jié)構(gòu) 中不同程度存在磁體間漏磁過大，進(jìn)而造成驅(qū)動(dòng)磁體與從動(dòng)磁體隙中心磁場強(qiáng) 度變小，且在傳動(dòng)是地易發(fā)生滑脫現(xiàn)象，這些問題將不同程度地影響其效率。 而將磁力驅(qū)動(dòng)使用于齒輪泵鮮見披露。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型供一種以磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，它可克服現(xiàn)有齒輪泵的不足，而 且其驅(qū)動(dòng)件與從動(dòng)件間氣隙中心的磁場強(qiáng)度足夠大，能傳動(dòng)更大的扭矩，有更 高的傳動(dòng)效率的磁力泵，
本實(shí)用新型的齒輪泵，包括泵體、泵蓋及位于泵體與泵蓋間的主動(dòng)齒輪、 從動(dòng)齒輪和流道，這些方面的技術(shù)特征與現(xiàn)有齒輪泵是相同的。本實(shí)用新型的 泵的主動(dòng)齒輪軸上和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸上分別固定有用永磁材料制成的從動(dòng)部件和驅(qū) 動(dòng)部件，其中從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔 離套，使泵體、齒輪與齒輪軸、液體流道及磁從動(dòng)部件處于由泵體殼和隔離套 形成的與驅(qū)動(dòng)軸相隔絕的靜密封空間，其從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件均由至少兩個(gè)瓦 形的永磁體構(gòu)成，從動(dòng)部件的瓦形磁體的內(nèi)凹部件固定于軛鐵上，各瓦形磁體 的磁極按N、 S交錯(cuò)方式排列，形成組合推拉永磁體的排列形式。
本發(fā)明的齒輪泵也可以是如下技術(shù)特征在泵的主動(dòng)齒輪軸上和動(dòng)力驅(qū)動(dòng) 軸上分別固定有用永磁材料制成的從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件，其中從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng) 部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，使泵體、齒輪與齒輪軸、 液體流道及磁從動(dòng)部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動(dòng)軸相隔絕的靜密封 空間，驅(qū)動(dòng)部件由至少兩個(gè)瓦形的永磁體構(gòu)成，從動(dòng)部件為數(shù)量與驅(qū)動(dòng)部件的 永磁體數(shù)量相同的截面呈扇形的永磁體棱柱，各瓦形永磁休和棱柱形永磁體的
磁極按N、 S交錯(cuò)方式排列，形成組合推拉永磁體的排列形式。
本實(shí)用新型的磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵，其從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件的永磁體的磁化方 向與齒輪軸平行。
本實(shí)用新型的磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵的從動(dòng)部件由8個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁 磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由8個(gè)瓦形永磁體組成。本實(shí)用新型的磁力驅(qū)動(dòng)齒輪泵的隔離套采用鈦合金制成。本實(shí)用新型的磁力泵的最佳結(jié) 構(gòu)是從動(dòng)部件由18個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部
件的橫斷面由18個(gè)瓦形永磁體組成。
根據(jù)實(shí)際檢測，本實(shí)用新型的從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件氣隙中心的磁場強(qiáng)度大
于現(xiàn)有技術(shù)，而且大于理論計(jì)算值；其能傳遞的最大扭矩也高于現(xiàn)有技術(shù)，稍 大效率或基本上接近理論計(jì)算值。
根據(jù)實(shí)際測試，當(dāng)本實(shí)用新型的從動(dòng)部件的橫斷面由18個(gè)磁柱體或磁扇面 組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由18個(gè)瓦形磁體組成時(shí)，其磁能為最大值。
本實(shí)用新型的永磁體布置使其磁路結(jié)構(gòu)為緊密型軸向排列。緊密型磁路結(jié) 構(gòu)極大限度地克服了漏磁現(xiàn)象，造成實(shí)測值比理論值大一點(diǎn)，這是磁效應(yīng)累積 的結(jié)果。

圖1為本實(shí)用新型的實(shí)施例的剖面示意圖。 圖2為圖1中A-A位置的剖面示意圖。
圖3為本實(shí)用新型驅(qū)動(dòng)件橫截面的組合拉推式永磁體的排列形式示意。
圖4為本實(shí)用新型從動(dòng)件橫截面的組合拉推式永磁體的排列形式示意
圖5為將本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)部件和從動(dòng)部件展開后，其組合推拉式永磁體
排列形式示意，其中b為一個(gè)永磁體的寬度。
圖6為本實(shí)用新型的組合推拉式永磁體排列形式與磁能曲線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖解說本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)參見圖1，其中(1)為后泵蓋，(2)為泵體，(3) 為安全閥，(4)前泵蓋，(5)隔離套，(6)為支架，(7)為主動(dòng)齒輪軸，(8) 為軸承，(9)為從動(dòng)齒輪軸，(10)為從動(dòng)齒輪，(11)為主動(dòng)齒輪，(12)為固 定于驅(qū)動(dòng)軸上的永磁材料制成的驅(qū)動(dòng)部件，(13)為主動(dòng)齒輪軸上的永磁材料制 成的從動(dòng)部件。由圖可見由隔離套(5)和泵體(2)將泵中液體傳遞空間與外"環(huán) 境"，也就是圖中(5)以右的空間，完全隔絕而且這密封是靜密封，因此其密 封效果優(yōu)于現(xiàn)有的齒輪泵。
由圖3可見，本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)部件是由8塊瓦狀永磁體構(gòu)成，它們按N、 S極交錯(cuò)排列固定，形成圖2所示組合推拉式磁力傳動(dòng)器磁路排列。從動(dòng)部件則 是由8塊截面呈扇形的永磁棱柱構(gòu)成，同時(shí)也是按N、 S極交錯(cuò)排列固定，形成 圖3所示組合推拉式磁力傳動(dòng)器磁路排列。本實(shí)用新型的驅(qū)動(dòng)部件和從動(dòng)部件均采用永磁體，如使用釤鈷永磁材料或者釹鐵硼永磁材料。本實(shí)用新型的隔離
套材料采用鈦合金TC4。
本實(shí)用新型的磁力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)其轉(zhuǎn)矩為T=jhC0Se，其中e為轉(zhuǎn)動(dòng)的角位移、
可見本實(shí)用新型的磁力驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磁能EH變化表現(xiàn)為余弦曲線。顯然在兩個(gè)永
磁體相鄰的位置處磁能有最大值。也就是說驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有最大轉(zhuǎn)矩。
本實(shí)用新型有使用中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)部件，也就是外磁轉(zhuǎn)子被電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后， 由于從動(dòng)內(nèi)磁轉(zhuǎn)子存在著負(fù)載慣性和負(fù)載阻力作用，所以只有在外磁轉(zhuǎn)子相對(duì) 內(nèi)磁轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一個(gè)位移轉(zhuǎn)角差e后，內(nèi)磁轉(zhuǎn)子開始與外磁轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)到e/2時(shí)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩最大，有經(jīng)驗(yàn)公式
(N.m)
式中
A—永磁體剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度(T)
A—工作氣隙中的磁場強(qiáng)度(Oe) ^一內(nèi)外永磁體磁極相互作用的總面積(cm2)
及一內(nèi)外永磁體平均作用半徑(cm) 經(jīng)計(jì)算與實(shí)驗(yàn)測定值數(shù)據(jù)見下表
氣隙中心磁場強(qiáng)度、磁轉(zhuǎn)矩計(jì)算值與實(shí)測數(shù)據(jù)對(duì)比
氣隙長度(cm)氣隙中心磁場強(qiáng)度/Oe最大磁轉(zhuǎn)矩/kgf.cm計(jì)算值實(shí)測值計(jì)算值實(shí)測值
0.4 0.55 0.61 0.657250 6079 5886 57547000 6200 58008.37 14.18 18.78 13.518.45 15.40 13.80 13.00
從上表可見，本實(shí)用新型的實(shí)際氣隙中心磁場強(qiáng)度和所傳遞的最大扭矩均 非常高，而且實(shí)測值要大于理論的值?？梢姳緦?shí)用新型有最佳的效果。 本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例與前述實(shí)施例基本相同，不同僅是其從動(dòng)部件
的橫斷面由18個(gè)磁柱體或磁扇面組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由18個(gè)瓦形磁體組 成。經(jīng)測試表明，這一實(shí)施例的效果優(yōu)于前述實(shí)施例，而且其磁能可達(dá)最大值。
權(quán)利要求1、一種磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，包括泵體、泵蓋及位于泵體與泵蓋間的主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和流道，其特征在于泵的主動(dòng)齒輪軸上和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸上分別固定有用永磁材料制成的從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件，其中從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，使泵體、齒輪與齒輪軸、液體流道及磁從動(dòng)部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動(dòng)軸相隔絕的靜密封空間，其從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件均由至少兩個(gè)瓦形的永磁體構(gòu)成，從動(dòng)部件的瓦形磁體的內(nèi)凹部件固定于軛鐵上，各瓦形磁體的磁極按N、S交錯(cuò)方式排列，形成組合推拉永磁體的排列形式。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征在于隔離套采用 鈦合金制成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部 件的永磁體的磁化方向與齒輪軸平行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件 由8個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由8 個(gè)瓦形永磁體組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1至3所述的任一磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件 由18個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由 18個(gè)瓦形永磁體組成。
6、 一種磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，包括泵體、泵蓋及位于泵體與泵蓋間的主動(dòng)齒 輪、從動(dòng)齒輪和流道，其特征在于泵的主動(dòng)齒輪軸上和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸上分別固定 有用永磁材料制成的從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件，其中從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件間設(shè)有非 磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，使泵體、齒輪與齒輪軸、液體流道及 磁從動(dòng)部件處于由泵體殼和隔離套形成的與驅(qū)動(dòng)軸相隔絕的靜密封空間，驅(qū)動(dòng) 部件由至少兩個(gè)瓦形的永磁體構(gòu)成，從動(dòng)部件為數(shù)量與驅(qū)動(dòng)部件的永磁體數(shù)量 相同的截面呈扇形的永磁體棱柱，各瓦形永磁休和棱柱形永磁體的磁極按N、 S 交錯(cuò)方式排列，形成組合推拉永磁體的排列形式。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征在于隔離套采用鈦合 金制成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部 件的永磁體的磁化方向與齒輪軸平行。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6至8所述的任一磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件 由.8個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面由8 個(gè)瓦形永磁體組成。
10、 根據(jù)權(quán)利要求6至8所述的任一磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵，其特征是從動(dòng)部件由18個(gè)橫斷面為扇形棱柱的永磁磁體或瓦形永磁體組成，驅(qū)動(dòng)部件的橫斷面 由18個(gè)瓦形永磁體組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用磁力驅(qū)動(dòng)的齒輪泵。本實(shí)用新型包括泵體、泵蓋及位于泵體與泵蓋間的主動(dòng)齒輪、從動(dòng)齒輪和流道，泵的主動(dòng)齒輪軸上和動(dòng)力驅(qū)動(dòng)軸上分別固定有用永磁材料制成的從動(dòng)部件和驅(qū)動(dòng)部件，其中從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件間設(shè)有非磁性材料制成的固定于泵體上的隔離套，其從動(dòng)部件與驅(qū)動(dòng)部件均由至少兩個(gè)瓦形的永磁體構(gòu)成，從動(dòng)部件的瓦形磁體的內(nèi)凹部件固定于軛鐵上，各瓦形磁體的磁極按N、S交錯(cuò)方式排列，形成組合推拉永磁體的排列形式。
文檔編號(hào)F04C2/12GK201236796SQ20082010545
公開日2009年5月13日 申請日期2008年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月4日
發(fā)明者趙克中 申請人:趙克中