一種新型磁力驅動裝置設計

譚 波 趙彥琦 張宸菥

武漢船用電力推進裝置研究所 湖北 武漢 430064

正文：

1.前言

反應釜做為傳質、傳熱、混合、分離、反應設備被廣泛的應用在工業生產以及實驗室中，傳統的攪拌釜可分為傳動部分，密封部分，攪拌部分和固定容器部分，它的具體結構如圖1所示：

圖1 磁力攪拌釜的一般結構

一般攪拌釜的密封形式為單端面機械密封或者是填料密封，但是介質有毒有害，密封要求高的場合必須使用雙端面機械密封，但是還是不可避免的會產生泄漏，加工精度較好，密封平面較平的機械密封泄漏量也能達到3ml/h，但是由于現在工業生產中化學反應在高溫高壓，有毒有害環境中進行的頻率越來越高，一旦介質有泄漏就會造成人員傷亡，停車等損失，因此逐漸的就出現了磁力驅動攪拌釜。目前的磁力驅動攪拌釜由于通過磁力驅動攪拌軸轉動，整個系統全部是靜密封，密封性好，大大提高了反應釜的安全性能和使用范圍[1-5]，磁力傳動攪拌釜的結構如圖2：

圖2 磁力驅動攪拌釜結構

由圖2可知，傳統磁力驅動攪拌釜的電能在經過電機、減速機、磁鋼轉換后驅動攪拌軸轉動，會有機械損耗和電損耗，且整個系統安裝調試較復雜，通過研究，將電機軸直接作為攪拌軸可大大提高攪拌效率，且安裝調試簡單方便，不需要對中。本文將對一種新型磁力驅動裝置進行設計研究，以探求電能直接轉換為攪拌機械能設備的設計特點。

2.擬解決的問題及解決措施

在攪拌釜中，采用電機軸直接驅動攪拌軸轉動需要解決的問題及解決措施見表1。

表1 擬解決的問題及解決措施

3.新型磁力驅動裝置結構設計

設計過程中要充分考慮功能可行性，經濟性，加工問題，裝配關系，外觀等方面的因素，考慮該裝置設計會遇到的問題，并在多次方案比較后，得到一個較完善的方案：裝置由定子、轉子、軸承、機殼組成，通過定轉子間的電磁感應作用實現轉子轉動，對物料進行攪拌。機殼為定子、轉子、軸承的保護外殼，并含水冷裝置冷卻進入裝置的物料。將定子線圈做了鍍環氧樹脂處理，厚度0.5mm，這樣可以解決物料對線圈的侵蝕作用；定子鐵芯表面做鍍鎳處理，因此定子鐵芯既有防強酸堿腐蝕作用，又有一定的機械強度；整個轉子表面都做了鍍鎳處理，既可以防止強酸強堿物料侵蝕轉子，而且鍍鎳厚度為0.007mm，因此也不會增大定子與轉子之間的氣隙，這樣就能保持住定子和轉子之間所產生的氣隙磁場，從而保證驅動裝置的性能，軸承選用聚醚醚銅材料。

圖3 新型磁力驅動裝置結構圖

4.試驗

通過現場實驗，該新型磁力驅動裝置安裝調試方便，在連續運行1000個小時內，整個裝置未發生異常，穩定性能好。

5.結論

對通過電能直接轉化為攪拌機械能的新型磁力驅動裝置進行了設計研究，得到了一個可行性好的設計方案，經過試驗驗證，該設計可行性、穩定性好，對實際生產應用有一定的作用。