磁力泵联轴器设计

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磁力泵联轴器设计磁力泵联轴器设计术
曹卫东 施卫东 孔繁余
( 江苏大学流体机械研究中心； 镇江2 1 2 0 1 3 )
摘要： 本文简述磁力泵磁力联轴器的原理， 分析了磁力泵转矩的计算方法和设计时需要注意的问题。利
用磁学基本原理给出了周向传动转矩和磁钢工作点的确定方法； 采用磁导法， 根据磁力泵磁钢的几何形状，
得到了漏磁系数和磁阻系数的计算公式。最后分析了影响磁钢性能的因素， 并提出了磁力泵联轴器的设计方
法和步骤， 对磁力泵设计人员具有重要的参考价值。
关键词： 磁力泵 磁力联轴器 转矩 分析 设计
引 言
磁力泵圆筒型磁力联轴器包括外磁转子、
内磁转子和隔离套三个部件。通常外磁转子与
电机相联， 并处在大气中；内磁转子与泵轴联
成-体， 整个转子被包容在泵壳和隔离套内并
浸没在输送介质中。磁钢在内磁转子的外圆柱
面及外磁转子的内圆柱面上沿圆周方向紧密排
列， 形成 组合推拉磁路” ( 图1 ) 。
图1 推拉型磁力泵联轴器
日 前计算传动转矩的方法建立在半理论半
经验基础上的， 误差较大。为安全起见， 往往
加大安全系数， 结果多耗费了磁性材料， 导致
· 江苏省高技术研究项目( 项目编号： B G 2 0 0 2 0 1 4 ) 及江苏
大学校基金资助项目
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产品成本偏高，电涡流损失加大 ) 。本文将对
磁力泵最常用的 稀土材料组合推拉磁路” 磁钢
的设计进行研究、 计算和分析， 达到既能满足
传动需要， 又能节省磁钢， 同时还能降低隔离
套内涡流损失的目的。
1 磁力泵设计转矩的确定
通常认为最大转矩要大于磁力泵输入轴功
率需要的转矩以及起动泵时转子的惯性转矩。
大功率电机-般采用降压、变频的方式起动，
所以惯性矩往往不必过分重视。而且在刚起动
的时候， 液体功率还没有上升到位， 真正到达
额定转速时， 水泵的角速度对时间的导数可以
认为是零。因此只要磁力联轴器设计合理， -
般并不会出现拉不动的问题。
磁力泵的特殊结构会产生-些附加的能量
损失， 除了泵叶轮本身的圆盘摩擦损失、口环
泄漏容积损失、 机械摩擦损失以外， 还有内磁
钢转子的圆盘摩擦损失、 轴套和磁钢冷却导致
的容积损失、内外磁转子和金属隔离套内的涡
流损失， 这三部分损失大概占据磁力泵总输入
功率的1 5 %- 2 0 %[ 2 ) O为了确定最大转矩， 必
须定量计算所有损失，磁力联轴器还未设计
时， 还不能定量计算磁钢的外圆盘和端面损
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