磁力泵

磁力驅動泵(簡稱磁力泵)是將永磁聯軸的工作原理應用於離心泵的新產品，設計合理，工藝先進，具有全密封，無泄漏，耐腐蝕等特點。

磁力泵由泵、磁力傳動器、電動機三部分組成。關鍵部件磁力傳動器由外磁轉子、內磁轉子及不導磁的隔離套組成。當電動機帶動外磁轉子旋轉時，磁場能穿透空氣隙和非磁性物質，帶動與葉輪相連的內磁轉子作同步旋轉，實現動力的無接觸傳遞，將動密封轉化為靜密封。由於泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患。

磁力泵是屬於水泵領域的一個分支，磁力泵是一種將永磁聯軸的工作原理應用於離心泵的新產品。磁力泵主要應用於電腦水冷系統，太陽能噴泉，桌面噴泉，工藝品，咖啡機，飲水機，無土栽培，洗牙器，熱水器加壓，熱水循環，游泳池水循環過濾，洗腳衝浪按摩盆，衝浪按摩浴缸，汽車冷卻循環系統，加油器，加濕器，空調機，醫療器械，冷卻系統，衛浴產品等。

水泵原理

水泵是輸送液體或使液體增壓的機械。它將原動機的機械能或其他外部能量傳送給液體，使液體能量增加，主要用來輸送液體包括水、油、酸鹼液、乳化液、懸乳液和液態金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。衡量水泵性能的技術參數有流量、吸程、揚程、軸功率、水功率、效率等；根據不同的工作原理可分為容積水泵、葉片泵等類型。容積泵是利用其工作室容積的變化來傳遞能量；葉片泵是利用迴轉葉片與水的相互作用來傳遞能量，有離心泵、軸流泵和混流泵等類型。離心泵按照控制原理可分為交流水泵、有刷直流水泵、無刷直流電機式水泵、無刷直流磁力隔離式水泵。

水泵種類

交流微型水泵

有刷直流水泵

無刷直流水泵（電機式）

無刷直流水泵（磁力泵）

分類簡介

交流微型

交流水泵的換向是通過市電的50HZ的頻率變化的，其轉速很低，交流水泵裡面沒有電子元器件，可以耐高溫，同樣的揚程交流水泵的體積和功率是直流無刷水泵的5-10倍。

優點：價格便宜，生產廠家也比較多

有刷直流

水泵工作時，線圈和換向器旋轉，磁鋼和碳刷不轉，線圈電流方向的交替變化是隨著電機轉動的換向器和電刷來完成，只要電機轉動碳刷就會產生磨損，電腦水泵運行到一定的時候，碳刷磨損間隙變大，聲音也會隨之增大，連續運行幾百小時之後碳刷就不能起到換向的作用了。

優點：價格低廉。

無刷直流

1、電機式無刷直流水泵：

採用無刷直流電機加上葉輪之後組成的。電機的軸與葉輪連在一起，水泵的定子和轉子之間是有間隙的，使用時間長了水會滲透進入電機里增加了電機燒壞的可能。

優點：無刷直流電機已標準化，有專門的廠家大批生產，成本比較低，效率高。

2、無刷直流水泵：

採用了電子組件換向，無需使用碳刷換向，採用高性能耐磨陶瓷軸及陶瓷軸套，軸套通過注塑與磁鐵連成整體也就避免了磨損，因此無刷直流磁力式水泵的壽命大大增強了。磁力隔離式水泵的定子部分和轉子部分完全隔離，定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封，100%防水，轉子部分採用永磁磁鐵，水泵機身採用環保材料，噪音低，體積小，性能穩定。可以通過定子的繞線調節各種所需的參數，可以寬電壓運行。

優點：壽命長，噪音低可達35dB以下，可用於熱水循環。電機的定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封並與轉子完全隔離，可以水下安裝而且完全防水，水泵的軸心採用高性能陶瓷軸，精度高，抗震性好。

綜述特點

⒈壽命長達10年

⒉無需保養

⒊電機的定子和電路板部分採用環氧樹脂灌封並與轉子完全隔離，解決了電機式直流水泵長期潛水產生的漏水問題，可以水下安裝而且完全防水

⒋水泵的軸心採用高性能陶瓷軸，精度高，抗震性好

⒌體積小效率高

⒍雜訊低<35db低功耗

備註：

最大液體溫度60 到100度

可用於電腦水冷系統，太陽能噴泉，桌面噴泉，工藝品，咖啡機，飲水機，泡茶器，倒酒器，無土栽培，淋浴器，婦洗器，洗牙器，熱水器加壓，水暖床墊，熱水循環，游泳池水循環過濾，洗腳衝浪按摩盆，衝浪按摩浴缸，汽車冷卻循環系統，加油器，加濕器，空調機，洗衣機，醫療器械，冷卻系統，衛浴產品。

無刷直流磁力驅動泵的磁鐵與葉輪注塑成一體組成電機的轉子，轉子中間有直接注塑成型的軸套，通過高性能陶瓷軸固定在殼體中，電機的定子與電路板部分採用環氧樹脂膠灌封於泵體中，定子與轉子之間有一層薄壁隔離，無需配以傳統的機械軸封，因而是完全密封。電機的扭力是通過矽鋼片（定子）上的線圈通電后產生磁場帶動永磁磁鐵（轉子）工作運轉。對磁體進行n(n為偶數)級充磁使磁體部分相互組成完整耦合的磁力系統。當定子線圈產生的磁極與磁鐵的磁極處於異極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=0，此時磁系統的磁能最低；當磁極轉動到同極相對，即兩個磁極間的位移角Φ=2π/n，此時磁系統的磁能最大。去掉外力后，由於磁系統的磁極相互排斥，磁力將使磁體恢復到磁能最低的狀態。於是磁體產生運動，帶動磁轉子旋轉。

無刷直流水泵通過電子換向，無需使用碳刷，磁體轉子和定子矽鋼片都有多級磁場，當磁體轉子相對定子旋轉一個角度後會自動改變磁極方向，使轉子始終保持同級排斥，從而使無刷直流磁力隔離泵有較高的轉速和效率。

磁力隔離泵的定子與轉子完全隔離，完全避免了傳統的電機式無刷直流水泵存在的液體泄漏問題。而且可以完全潛水使用並且完全防水，有效的提高了泵的使用壽命及性能。

無刷直流水泵（磁力隔離泵）由泵體（隔離件），電機定子，軸，軸承和轉子水葉（磁體和葉輪）幾部分組成：

磁體（釹鐵硼永磁體）

由稀土永磁材料製成的永磁體工作溫度範圍廣(-45－400℃)，矯頑力高，磁場方向具有很好的各向異性，在同極相接近時也不會發生退磁現象，是一種很好的磁場源。

隔離件

在採用金屬隔離套時，隔離套處於一個正弦交變的磁場中，在垂直於磁力線方向的截面上感應出渦電流並轉化成熱量。渦流的表達式為：其中Pe－渦流；K—常數；n—泵的額定轉速；T－磁傳動力矩；F－隔套內的壓力；D－隔套內徑；一材料的電阻率；—材料的抗拉強度。當泵設計好后，n、T是工況給定的，要降低渦流只能從F、D等方面考慮。選用高電阻率、高強度的非金屬材料製作隔離套，在降低渦流方面效果十分明顯。

軸

由於無刷直流磁力隔離泵是通過通電線圈帶動轉子旋轉來工作的，旋轉為了保持轉子轉動的平穩及噪音，採用高性能陶瓷軸與軸套配合，可以達到很高的精度，有效的減少了旋轉阻力及噪音。

滑動軸承

磁力泵滑動軸承的材料有工程塑料塑鋼（POM）或陶瓷。由於塑鋼（POM）及陶瓷具有很好的耐熱、耐腐蝕、耐摩擦性能，所以磁力泵的滑動軸承多採用工程陶瓷製作。由於工程陶瓷很脆且膨脹係數小，所以軸承間隙不得過小，以免發生抱軸事故。

由於磁力泵的滑動軸承以所輸送的介質進行潤滑，所以應根據不同的介質及使用工況，選用不同的材質製作軸承。

當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行時，磁力傳動器的從動部件會在軸上打滑，有效的保護了電機。

1.

當磁力傳動器的從動部件在過載情況下運行時，磁力傳動器的從動部件會在軸上打滑，有效的保護了電機。

⒉ 泵運轉時，必須用少量的液體對內磁轉子與隔離套之間的環隙區域和滑動軸承的摩擦副進行沖洗冷卻。冷卻液的流量通常為泵設計流量的2%-3%，內磁轉子與隔離套之間的環隙區域由於渦流而產生高熱量。當冷卻潤滑液不夠或沖洗孔不暢、堵塞時，將導致介質溫度高於永磁體的工作溫度，使內磁轉子逐步失去磁性，使磁力傳動器失效。當介質為水或水基液時，可使環隙區域的溫升維持在3-5℃；當介質為烴或油時，可使環隙區域的溫升維持在5-8℃。

優點

磁力泵是一種通過磁力傳動來實現無接觸力矩傳遞從而以靜密封取代動密封，使泵達到完全無泄漏。由於泵軸、內磁轉子被泵體、隔離套完全封閉，從而徹底解決了“跑、冒、滴、漏”問題，消除了煉油化工行業易燃、易爆、有毒、有害介質通過泵密封泄漏的安全隱患，有力地保證了職工的身心健康和安全生產。

與電機式直流無刷水泵相比，磁力泵具有以下優點：

⒈泵軸由動密封變成封閉式靜密封，徹底避免了介質泄漏。可以水陸兩用，並且完全防水。

⒉無需獨立潤滑和冷卻水，降低了能耗。

⒊功耗小、效率高，且具有阻尼減振作用，減少了電動機振動對泵的影響和泵發生氣蝕振動時對電動機的影響。

⒋過載時轉子會在陶瓷軸上打滑，對電機、泵有保護作用。

⑴磁力泵軸折斷。CQB型磁力泵的泵軸採用的材料是99%的氧化鋁瓷，泵軸折斷的主要原因是，因為泵空運轉，軸承干磨而將軸扭斷。拆開泵檢查時可看到軸承已磨損嚴重預防泵折斷的主要辦法是避免泵的空運轉。

⑵磁力泵軸承損壞。TC磁力泵的軸承採用的材料是高密度碳，如遇泵斷水或泵內有雜質，就會造成軸承的損壞。圓筒形聯軸器內外磁轉子間的同軸度要求若得不到保證，也會直接影響軸承的壽命。

⑶磁力泵打不出液體。磁力泵打不出液體是泵最易出現的故障，其原因也較多。首先應檢查泵的吸入管路是否有漏氣的地方，檢查吸入管內空氣是否排出，磁力泵內灌注的液體量是否足夠，吸入管內是否有雜物堵塞，還應查一查泵是否反轉(尤其是在換過電機后或供電線路檢修過後)，還應注意泵的吸上高度是否太高。通過以上檢查若仍不能解決，可將泵拆開檢查，看泵軸是否折斷，還應檢查泵的動環、靜環是否完好，整個轉子可否少量軸向移動。若軸向移動困難，可檢查炭軸承是否與泵軸結合的過於緊密。

值得注意的是，磁力泵修了幾遍查不出問題，應注意磁聯軸器的工作是否正常。軸承、內磁轉子和隔套在運行中都會產生熱量，這將使工作溫度升高，一方面使傳遞的功率下降，另一方面對輸送易汽化液體的磁力泵會產生很大的麻煩。磁鋼傳遞的功率隨溫度的升高是一條連續下降的曲線，通常，在磁鋼工作極限溫度以下，其傳遞能力的下降是可逆的，而在極限溫度以上則是不可逆的，即磁鋼冷卻后，喪失的傳遞能力再也不能恢復。特殊情況下在磁力聯軸器出現滑脫(失步)時，隔套中的渦流熱量會急劇增長，溫度急劇上升，如不及時處理，會引起磁鋼退磁，使磁力聯軸器失效。因此磁力泵應設計可靠的冷卻系統。對不易汽化的介質，冷卻循環系統一般由葉輪出口或泵出口引出液流，經軸承和磁傳動部分回到吸人口，對易汽化的介質，應增加換熱器或將液流引到泵外的貯罐，避免熱量回到吸人口，對有固體雜質或鐵磁性雜質的介質，應考慮過濾，對高溫介質，則應考慮冷卻，以保證磁力聯軸器不超過工作極限溫度。

在考慮轉速是否夠時，先要檢查電機本身的轉速是否正常，可用轉速計進行測量，在電機轉速正常的情況下，可考慮是否會出現磁力聯軸器的滑脫。

⑷揚程不足。造成這種故障的原因有：輸送介質內有空氣，葉輪損壞，轉速不夠，輸送液體的比重過大，流量過大。

⑸流量不足。造成流量不足的主要原因有：葉輪損壞，轉速不夠，揚程過高，管內有雜物堵塞等。

1.防止顆粒進入

⑴不允許有鐵磁雜質、顆粒進入磁力傳動器和軸承摩擦副。⑵輸送易結晶或沉澱的介質后要及時沖洗(停泵後向泵腔內灌注清水，運轉1min後排放乾淨)，以保障滑動軸承的使用壽命。⑶輸送含有固體顆粒的介質時，應在泵流管入口處過濾。

⒉防止退磁

⑴磁力矩不可設計得過小。⑵應在規定溫度條件下運行，嚴禁介質溫度超標。可在磁力泵隔離套外表面裝設鉑電阻溫度感測器檢測環隙區域的溫升，以便溫度超限時報警或停機。

⒊防止干摩擦

⑴嚴禁空轉。⑵嚴禁介質抽空。⑶在出口閥關閉的情況下，泵連續運轉時間不得超過2min，以防磁力傳動器過熱而失效。3．不可用在有壓力的系統中

磁力泵的種類很多，在設計裝置設備時，要確定泵的用途和性能參數並選擇泵型。

一、泵選型原則

⒈使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度等工藝參數的要求，最重要的是確定電壓，最高揚程，以及在揚程多高的時候達到多少流量。詳情請參考揚程-流量曲線圖。

⒉必須滿足介質特性的要求

對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵，要求軸封可靠或採用無泄漏泵，如磁力驅動泵（無軸封，採用隔離式磁力間接驅動）。

對輸送腐蝕性介質的泵，要求對流部件採用耐腐蝕性材料，如氟塑料耐腐蝕泵。

對輸送含固體顆粒介質的泵，要求對流部件採用耐磨材料，必要時軸封用採用清潔液體沖洗。

⒊機械方面要求可靠性高、雜訊低、振動小。

⒋正確計算泵採購的投入成本，對泵生產廠家進行考察，要求其設備質量好，售後服務好，備件能及時供應。

二、如何正確計算採購泵的投入成本

初次採購，貨比三家，精確的計算泵的價格，然後選擇能夠達到自己要求的價格的產品。但對於用戶而言，磁力泵在使用過程中起到的作用遠遠高於當初購買它而花費的成本，這樣，必須將泵出現問題和故障時浪費的工作時間和維修費用也計算到整體成本當中去；同樣的，泵在運轉過程中將耗費大量的電能，長年累月下來，一台小小的泵消耗的電能是讓人咂舌的。

經過國外一些泵廠對售出產品的跟蹤調查顯示，水泵在其使用壽命中耗費的最大資金不是初次的採購成本，也不是維護費用，而是其消耗的電能。吃驚的發現原來泵消耗的電能價值已經遠遠超過了其本身的採購成本和維護費用，再考慮到其本身的使用效率、噪音、人工維護等原因，我們還有什麼理由去購買那些質次價低的的“水貨”產品呢？

其實某種類型的泵的原理都是一樣的，裡面的結構、部件也是大同小異，最大的差異體現在部件的選材、做工和質量。和其他產品不一樣的是，泵的部件成本差異是十分顯著的，差距大到一般人都無法想象。比如一個很小的軸封，便宜的幾毛錢就可以買到，而好的產品卻要幾十甚至上百元，可想而知採用這兩種產品製造出來的產品差距有多大，而讓人擔憂的是，在前期使用過程中它們幾乎是沒有差別的。上百上千倍的價格差距體現在產品的性能和使用期限上。短命（幾個月）、噪音（一兩個月後出現）、漏液（兩三個月後出現）等現象接連不斷的發生，讓許多用戶後悔開始不該省中間的差價。而使用過程中的大噪音和高熱量實際上是寶貴的電能轉換為了沒有用的動能（機械摩擦）與熱能，實際做的有效功（抽水）卻少得可憐。

1．磁力泵因氣蝕而導致的問題：泵產生氣蝕的原因主要有泵入口管阻大、輸送介質氣相較多、灌泵不充分、泵入口能頭不夠等原因。氣蝕對泵的危害最大，發生氣蝕時泵劇烈振動，平衡嚴重破壞，將導致泵軸承、轉子或葉輪損壞。這是磁力泵故障發生的常見原因。

⒉無介質或輸送介質流量小：使轉子主軸與穩定軸承干摩，燒碎軸承。磁力泵是由輸送介質給滑動軸承提供潤滑和冷卻的，在沒有開入口閥或出口閥的情況下，滑動軸承因無輸送介質潤滑和冷卻而導致高溫從而損壞。

⒊隔離套損壞：磁力泵的磁力聯軸器是由泵所輸送介質冷卻的，如果介質中有硬質顆粒，很容易造成隔離套划傷或划穿，有時如果維護方法不當也有可能造成隔離套的損壞。

磁力驅動離心泵的優點包括，完全無泄漏，內外轉子間可有較大的間歇，採用非金屬隔離套時，厚度不大於8mm，採用金屬隔離套時厚度不大於5mm，隔離套的壁厚較大，隔離套被磨穿的可能性較小，隔離套與內外磁轉子的間隙亦較大，磁力離心泵運行可靠，因軸封磨損造成的內磁轉子與隔離套磨損的可能性小，隔離套裝，拆卸方便，可在現場更換，維修方便，可應用於SIC軸承，耐磨性良好，使用壽命長，泵的轉速不受電機限制。可與電機轉速不同，除此之外磁力離心泵還具有以下的優點：

1、磁力離心泵由於傳動軸不需要穿入泵殼，而是利用磁場透過磁場和隔離套薄壁傳動扭矩帶動內磁轉子，因此從根本上消除了軸封的泄露通道，實現完全密封。

2、磁力驅動泵傳遞動力時有過載保護作用。

3、磁力泵磁性材料與磁路設計有較高的要求外，其餘部分技術要求不高。

4、磁力驅動泵的維護和檢修工作量小。

1、磁力離心泵的效率比普通離心泵低，不能在流量低額定流量的30%下運行，更禁忌空轉。

2、磁力離心泵由於隔離套材料的耐磨性一般較差，因此磁力泵一般用於輸送不含固體顆粒的介質並嚴禁磁性顆粒材料進入泵內。

3、一般結構的磁力離心泵，允許輸送含直徑小於0.15mm（100目），質量分數不超過5%的固體顆粒的液體（超過時需要加輔助系統）。

4、泵與電機有聯軸器鏈接，聯軸器對中心線安裝要求精度較高，對中不當時，會導致進口處軸承的損壞和防單面側漏隔離套的磨損。

5、磁力離心泵的磁力驅動器，有同步傳動和非同步傳動兩種方式，同步傳動的內，外磁轉子都裝有永磁體，故輸送液體的溫度必須低於永磁體允許的最高溫度。必須留有一定的富餘量，鈷、釤永磁體雖然可以達到350攝氏度，但是實際使用溫度一般不超過260攝氏度，否則高溫可能造成永磁體失磁，特殊結構的磁力泵最高可到達450攝氏度、

6、磁力離心泵對隔離套的材質及製造工藝要求較高，如果材料選擇不當或者製造質量差時，隔離套經不起內外磁轉子的磨損而產生磨損，一旦破裂，輸送的介質就會外溢，造成設備故障，影響裝置正常運行。

7、磁力離心泵輸送接介質溫度超過規定時，需在外部提供冷卻，如設置隔熱腔，泵腔內注入壓力高於密封壓力的冷卻液，冷卻內磁轉子和軸承，也可採用帶夾層的隔離套，夾層內通入冷卻液，或泵體設置冷卻夾套和冷卻盤管等，單結構複雜，成本較高。

(1)泵軸折斷

磁力泵的泵軸採用的材料是99%的氧化鋁瓷。

(2)磁力泵軸承損壞。

磁力泵的軸承採用的材料是高密度碳，如遇泵斷水或泵內有雜質，就會造成軸承的損壞。圓筒形聯軸器內外磁轉子間的同軸度要求若得不到保證，也會直接影響軸承的壽命。

(3)磁力泵打不出液體

磁力泵打不出液體是泵最易出現的故障，其原因也較多。首先應檢查泵的吸入管路是否有漏氣的地方，檢查吸入管內空氣是否排出，泵內灌注的液體量是否足夠，吸人管內是否有雜物堵塞，還應查一查泵是否反轉(尤其是在換過電機后或供電線路檢修過後)，還應注意泵的吸上高度是否太高。

通過以上檢查若仍不能解決，可將磁力泵拆開檢查。

值得注意的是，泵修了幾遍查不出問題，應注意磁聯軸器的工作是否正常。

(4)磁力泵揚程不足。

造成這種故障的原因有：輸送介質內有空氣，葉輪損壞，轉速不夠，輸送液體的比重過大，流量過大。

(5)磁力泵流量不足。

造成流量不足的主要原因有：葉輪損壞，轉速不夠，揚程過高，管內有雜物堵塞等。

1.啟動及運行

a清理設備周圍影響設備和操作人員安全的雜物。

b開車前應將泵內灌滿須輸送的液體（如泵是在吸上的情況），打開進口閥，關閉出口閘閥，接好電源。

c接通電源，檢查泵的轉向是否正確。

d機組試運3-6分鐘，如無異常現象可投入運行。

f在長期停機或泵檢修后第一次開車時，拆下電機的風扇罩並手動盤車，檢查磁力泵轉動是否靈活，在確認沒有問題后裝好風扇罩。

2.正常停車

應先將出口的閘閥關閉，然後再切斷電源。

3.緊急停車

立即停止電動機，然後再關閉出口閥和進口閥。

4.維修和保養

● ● 定期檢查泵和電機，更換易損零件。

● ● 長期停機不用時，應清洗泵內流道並切斷電源。

● ● 嚴禁空運轉。

5.運行中注意事項

a注意吸入端過濾器的前後壓力差，壓力差增加時，表示過濾器上有異物堵塞，要停止泵運行，以便清洗過濾器。

b排出量、排出壓力是否符合規定值；

c有無異常聲音及振動，若發生異常聲音或振動，一般情況說明有氣蝕或軸承過度磨損。

e泵是否發生氣蝕：打開泵的出口閥門，當流量達到一定量，突然發出響聲和振動，這時繼續開大閥門，如果流量仍不增加，說明有氣蝕。有氣蝕時要進行排氣操作。注意：磁力泵在氣蝕狀態下絕對不能運轉，如果在這種狀態下繼續運轉，則會引起軸承早期磨損。

f電動機的電流值是否超過額定電流。

g泵各部位的溫度有無異常過熱的狀況。

h氮氣穩壓系統的壓力應保持在規定的範圍內。

6.故障及排除故障