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1、磁力泵培训课程,讲解:张群,一、 磁力泵的工作原理、结构特点及使用,磁力泵内部结构图,外磁缸,隔离套,内磁缸,垫片,轴承,轴套,推力盘,叶轮,磁力传动泵也称磁力泵,其显著特点是该泵无轴封部件,即不存在动密封泄漏点。磁力传动泵由泵、磁力传动器、磁力传动泵的特有结构部分和电机组成。其关键部件磁力传动器由外磁转子、内磁转子和不导磁的隔离套组成。根据磁场能穿透空气隙和非磁介质原理,当电机带动外磁转子旋转时,通过磁力线的作用耦合了与叶轮相联的内磁转子作同步旋转,实现了力矩的非接触式传递,由原来常规泵的一根轴加设轴封部件改为两根轴加设隔离套结构,将动密封转化为静密封,从而彻底解决了介质的泄漏问题。,(一)
2、、磁力泵工作原理,磁力泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子,转子中间有直接注塑成型的轴套,通过高性能陶瓷轴固定在壳体中,电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中,定子与转子之间有一层薄壁隔离,无需配以传统的机械轴封,因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片(定子)上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁(转子)工作运转。,将n对磁体(n为偶数)按规律排列组装在磁力传动器的内、外磁转子上,使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当内、外两磁极处于异极相对,此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对,此时磁系统的磁能最大。去掉外力后,由于磁系统的磁极相互排斥,磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是
3、磁体产生运动,带动磁转子旋转。,(二)、结构特点,磁力泵的基本构造,1.2.1永磁体 由稀土永磁材料制成的永磁体工作温度范围广(-45400),矫顽力高,磁场方向具有很好的各向异性,在同极相接近时也不会发生退磁现象,是一种很好的磁场源,永磁体,1.2.2隔离套 在采用金属隔离套时,隔离套处于一个正弦交变的磁场中,在垂直于磁力线方向的截面上感应出涡电流并转化成热量。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡流方面效果十分明显,隔离套,当泵设计好后,泵的额定转速、磁传动力矩是工况给定的,要降低涡流只能从隔套内的压力、隔套内径等方面考虑。选用高电阻率、高强度的非金属材料制作隔离套,在降低涡
4、流方面效果十分明显。,1.2.3冷却润滑液流量的控制,泵运转时,必须用少量的液体对内磁转子与隔离套之间的环隙区域和滑动轴承的摩擦副进行冲洗冷却。冷却液的流量通常为泵设计流量的2%-3%,内磁转子与隔离套之间的环隙区域由于涡流而产生高热量。当冷却润滑液不够或冲洗孔不畅、堵塞时,将导致介质温度高于永磁体的工作温度,使内磁转子逐步失去磁性,使磁力传动器失效。,当介质为水或水基液时,可使环隙区域的温升维持在3-5;当介质为烃或油时,可使环隙区域的温升维持在5-8。,1.2.4滑动轴承 磁力泵滑动轴承的材料有浸渍石墨、填充聚四氟乙烯、工程陶瓷等。由于工程陶瓷具有很好的耐热、耐腐蚀、耐摩擦性能,所以磁力泵
5、的滑动轴承多采用工程陶瓷制作。由于工程陶瓷很脆且膨胀系数小,所以轴承间隙不得过小,以免发生抱轴事故。由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。,轴承,轴套,推力盘,由于磁力泵的滑动轴承以所输送的介质进行润滑,所以应根据不同的介质及使用工况,选用不同的材质制作轴承。,(三)、磁力泵的优点,磁力泵同使用机械密封或填料密封的离心泵相比较,磁力泵具有以下优点。1泵轴由动密封变成封闭式静密封,彻底避免了介质泄漏。2无需独立润滑和冷却水,降低了能耗。3由联轴器传动变成同步拖动,不存在接触和摩擦。功耗小、效率高,且具有阻尼减振作用,减少了电动机振动对
6、泵的影响和泵发生气蚀震动时对电动机的影响。4过载时,内、外磁转子相对滑脱,对电机、泵有保护作用。,(四)、运行注意事项,1.4.1防止颗粒进入(1)不允许有铁磁杂质、颗粒进入磁力传动器和轴承摩擦副。(2)输送易结晶或沉淀的介质后要及时冲洗(停泵后向泵腔内灌注清水,运转1min后排放干净),以保障滑动轴承的使用寿命。 (3)输送含有固体颗粒的介质时,应在泵流管入口处过滤。,1.4.2防止退磁(1)磁力矩不可设计得过小。 (2)应在规定温度条件下运行,严禁介质温度超标。可在磁力泵隔离套外表面装设铂电阻温度传感器检测环隙区域的温升,以便温度超限时报警或停机。,1.4.3 防止干摩擦(1)严禁空转。
7、(2)严禁介质抽空。 (3) 在出口阀关闭的情况下,泵连续运转时间不得超过2min,以防磁力传动器过热而失效。 (4).保证磁力泵最小流量(安全流量)为额定流量的10。,1.4.4 如果要长时间停车,最好用清水循环数分钟以防止介质在内部凝结或沉淀 1.4.5 防止磁力泵在运转的过程中出现气缚现象和气蚀现象。,(五)、 故障分析,1.5.1 磁力泵轴折断。磁力泵轴折断的主要原因是,因为泵空运转,轴承干磨而将轴扭断。拆开泵检查时可看到轴承已磨损严重,预防泵折断的主要办法是避免泵的空运转。 1.5.2 磁力泵轴承损坏。如遇泵断水或泵内有杂质,就会造成轴承的损坏。联轴器与内外磁转子间的同轴度要求若得不
8、到保证,也会直接影响轴承的寿命。,1.5.3 磁力泵打不出液体。磁力泵打不出液体是泵最易出现的故障,其原因也较多。首先应检查泵的吸入管路是否有漏气的地方,检查吸入管内空气是否排出,磁力泵内灌注的液体量是否足够,吸入管内是否有杂物堵塞,还应查一查泵是否反转(尤其是在换过电机后或供电线路检修过后),还应注意泵的吸上高度是否太高。通过以上检查若仍不能解决,可将泵拆开检查,看泵轴是否折断,还应检查泵的动环、静环是否完好,整个转子可否少量轴向移动。若轴向移动困难,可检查轴承是否与泵轴结合的过于紧密。,值得注意的是,磁力泵修了几遍查不出问题,应注意磁联轴器的工作是否正常。 轴承、内磁转子和隔套在运行中都会
9、产生热量,这将使工作温度升高,一方面使传递的功率下降,另一方面对输送易汽化液体的磁力泵会产生很大的麻烦。,磁钢传递的功率随温度的升高是一条连续下降的曲线,通常,在磁钢工作极限温度以下,其传递能力的下降是可逆的,而在极限温度以上则是不可逆的,即磁钢冷却后,丧失的传递能力再也不能恢复。特殊情况下在磁力联轴器出现滑脱(失步)时,隔套中的涡流热量会急剧增长,温度急剧上升,如不及时处理,会引起磁钢退磁,使磁力联轴器失效。,因此磁力泵应设计可靠的冷却系统。对不易汽化的介质,冷却循环系统一般由叶轮出口或泵出口引出液流,经轴承和磁传动部分回到吸入口。对易汽化的介质,应增加换热器。对有固体杂质或铁磁性杂质的介质
10、,应考虑过滤,对高温介质,则应考虑冷却,以保证磁力联轴器不超过工作极限温度。在考虑转速是否够时,先要检查电机本身的转速是否正常,可用转速计进行测量,在电机转速正常的情况下,可考虑是否会出现磁力联轴器的滑脱。,在考虑转速是否够时,先要检查电机本身的转速是否正常,可用转速计进行测量,在电机转速正常的情况下,可考虑是否会出现磁力联轴器的滑脱。,1.5.4 扬程不足。造成这种故障的原因有:输送介质内有空气,叶轮损坏,转速不够,输送液体的比重过大,流量过大。 1.5.5 流量不足。造成流量不足的主要原因有:叶轮损坏,转速不够,扬程过高,管内有杂物堵塞等。,二、我公司磁力泵的简介,2.1使用规定 我公司使
11、用的磁力泵使用的是丹东克隆公司定的CN系列泵,该系列的磁力泵必须在额定使用温度内运转。其中CAN型泵的适合使用温度范围为-30到180之间,最大工作压力为2.5MPa;CNE型泵的适合使用温度范围为-30到300之间,最大工作压力为4.0MPa。在运转前泵内应完全充满介质。泵规定的最大转速为2900r/min。,2.2结构 丹东克隆公司的CN系列泵是单向流动,端部流进顶部输出的单壳体离心泵,配有加长膜片联轴器,设计成后开门的结构形式,在不需要移动电机和泵体的情况下,可以对转子部件进行维修。,2.2.1 泵体 泵体靠驱动端方向与泵盖紧密连接,泵盖与泵体通过双头螺柱连接在一起,介质与大气间依靠密封
12、垫密封。 在整个系列的泵体设计中支撑方式分为两种:中心线支撑和地脚支承。CNA泵型为地脚支撑,CNE泵型为中心线支撑。在泵体底部设计有排液孔,能够保证泵体中介质完全排尽。,2.2.2 叶轮 叶轮与泵轴采用键连接,并通过叶轮螺母锁紧。所有叶轮都要做动平衡和静平衡,以保证在性能范围内口环不会发生研磨,并将叶轮口环设计成可更换的标准型。,2.2.3 泵盖 泵盖前端与支撑盘连接,后端与带有滚动轴承的悬架部件连接,支撑盘密封环设计成标准型,方便更换。,2.2.4 悬架体部件 在油润滑条件下,轴承选择成能够承受轴向和径向载荷的滚动轴承,前后轴承均皆为深沟球轴承。轴承箱内的油位可通过油窗监控,轴承箱设有自动
13、补油的油杯。 轴承中的油通过迷宫型的密封槽密封, 保证油不会泄漏到大气中,在迷宫型密封外面,设有防尘盘,防止外界粉尘进入到轴承箱内,损坏轴承。,2.3 泵的安装,2.3.1泵的开箱检查 泵一到货立即检查。在发货和运输的清单上记录下损坏和丢失项。然后立即反馈给供货单位货运输公司。检查泵和电机标牌上的转速、功率防护要求。,2.3.2设备储藏 短期储藏-少于六个月 克隆公司正常的包装方式可在运输过程中对泵进行保护。入库后将泵储藏在一个有遮盖且干燥的场所。,长期储藏-多于六个月机器表面需经防腐处理,将泵储藏到一个有遮盖且干燥的场所。每三个月移开联轴器罩,手动旋转几次。如有需要,在最终装配之前将泵拆卸并
14、 进行检查。,2.3.3 基础的对中 对于泵来说,运行安全稳定的前提条件是泵和基础准确的对中。不合适的安装会不可避免的造成越来越大的震动并因此损坏弹性膜片联轴器和滚动轴承。因此必须有专门受过培训的人员对泵进行安装。,如果泵和配好的电机一起发货到用户。在检查有可能由运输造成损坏的零件后,需要注意下列事项:1)底座和其他基础必须进行修整、找正和清理。装配前的准备工作应该提前完成,对于那些大、重的零部件需要专门可靠的设备运送到装配位置处,同时保证有足够的通道和空间。,2)把带有泵和电机的底座放在基础上,使地脚螺栓插入地脚螺栓孔中,用合适的调整垫片将泵调至水平。3)浇筑地脚螺栓孔,同时调整底座下的垫片
15、,调整混凝土的高度使底座和垫块之间保持一个间隙。混凝土凝固后把紧地脚螺栓,在检查水平安装,若位置变化,则需要重新找正,校正后给底座灌浆(混凝土不可以溢出)。,2.3.4联轴器的安装2.3.4.1安装前的准备测量轴端间距、轴颈、轴伸等尺寸并与联轴器相应尺寸对照,在确认无误的情况下,方可进行装配。,2.3.4.2 半轴节的安装 半轴节的内孔与轴的配合一般设计为过渡配合或过盈配合,安装前应仔细检查半轴节内孔和轴的外径,保证表面清洁,无毛刺。,对于平直轴:将键放入轴上的键槽中,键端不应突出或凹入轴端,以平齐为好,根据轴联轴器安装图压装到轴上要求的位置,半轴节与轴端一般应平齐,禁止加热装配,以免难于拆卸
16、和变形,影响使用。,对于锥形轴:按平直轴装键同样要求将键装在轴上,然后将半轴节装在轴上,并用手推紧,再用螺母紧固,使半轴节轴向移动至其固定位置。,2.3.4.3 半轴节找正 尽管联轴器具有较强的补偿能力,但为了确保半轴节正确安装,安装时要严格找正,使得机组工作平稳,以提高联轴器的使用寿命。,2.3.4.4 检测两半轴节法兰面之间的距离 首先将主,从动机器转子置于运转位置,然后测量两半轴节法兰面之间距离(在圆周取34个读数的平均值),并使其符合安装图上的尺寸和轴向偏差。,2.3.4.5 机组的调中 调中是安装中最重要的环节,一般来说主、从动端设备初始对中越好,那么传动系统的运行就越平稳,为保证最
17、佳对中精度,我们可以用千分表分别对联轴器半轴节的端面和外圆测取跳动值。,2.3.4.6中间节与膜片的安装 将中间节、膜片组件放在两半轴节之间,分别将两端的螺栓、螺母、弹簧垫圈、补偿垫块装入,先紧固一端的螺栓,按拧紧力矩要求,用扳手按对角线十字交叉法分三到四次均匀拧紧。然后复测另一端半轴节与中间节之间的间距。在半轴节与中间节的两法兰面的圆周上取四点,该四个点的数值相差不允许大于0.5,调试合格后才可以按拧紧力矩的要求均匀地拧紧螺母。,2.3.4.7 试车 联轴器安装后,应慢慢地转动联轴器23转,确认它转动正常后安装防护罩,其他部位检查无误后开车试机。,2.3.5 联轴器罩 在没有正确的安装联轴器
18、罩之前不要让泵工作(防撞击保护)。,2.3.6 管路 注意:泵必须再无应力状态下连接到管路中。这就意味着,管路的连接法兰与泵的连接法兰准确对中。不要在管路连接时用力过猛。如果在安装后管路需要被清洗或灌满介质,则必须关闭吸入口和排出口阀门。在泵停车时不能让固体颗粒进入到泵中。,常规要求: 1.采用支撑管路,这样不会使泵进出口管由于管路重量和热应力引起力和力矩的变化而导致的过分变形,管路连接法兰应与泵法兰平行。 2.不允许法兰间的密封垫遮盖管路通道。 3.对于入口和出口管路中的弯头和不规则的过渡管段应尽量避免使用,因为他们将增加管路阻力,尤其对泵入口处,过大的管路阻力可能会引起气蚀的产生。,4.必
19、须认真清理管路系统中的杂质和污物,对于焊接部件必须清除表面焊渣。5.应检查管路的密封性,按规范要求进行静水压试验。6.与泵进出口连接管路通径应不小于泵进出口口径,如果泵进出口的通径与管路通径不相同,则须在二者之间加变径管,吸入管路中的阀门不允许直接接到泵的入口法兰上,以免使得液体的紊流现象影响泵的吸入,另外安装阀门时,其首轮轴须向侧面或向下,以免产生气囊。,2.4 泵的运转,2.4.1 启动步骤/润滑油 CN磁力泵可按如下步骤进行操作: 1.检查泵和电机标牌上的转速是否一致。 2.检查联轴器的对中度。 3.在泵启动之前,往轴承箱内注入油,达到规定的 油位,如果泵储藏了很长时间没有启动,建议首
20、先往轴承(箱)中注满汽油,然后手动旋转泵轴几次以清除轴承中可能存在的杂质,并通过轴承箱底部的丝堵排出汽油,然后按照下列步骤注入润滑油。,为了使轴承箱内油注满,首先打开轴承箱顶端的放气塞,通过放气塞向内注入油将油注入到可折叠的自动补油杯内直至油位达到油杯的连接弯头处。然后将油注入储油器,并将其放回到原来位置,油会从储油器中流入轴承箱中,直到达到要求的油位。在泵运转期间,只要向储油器中注满油,就能保证轴承架中充足的油位,如果储油器的油位下降到储油器整体高度的三分之一处时,则建议将油重新装满。,注意:轴承需要与其相匹配的润滑油进行润滑,选用粘度等级在20-50之间的滚动轴承润滑油,润滑油中不得含有任
21、何的杂质和腐蚀剂的成分。,4.如果需提供冷却,打开冷却管路阀并监看流动情况。5.如果在泵入口处有介质倒灌或带压(高于大气压)的情况下,打开泵入口管路的阀门,打开管线上的排气孔,缓慢转动转子,直至液体无气泡均匀流动时,关闭排气孔。6. 如果上面提到的注意事项都已检查过,启动电机,然后快速关闭,按照转向牌方向指示检查电机停止瞬间的平稳性和正确的旋转方向,在关闭电机后泵必须平稳的停车。,7.若一切正常,则调整最小流量控制装置中的阀门,调整最小流量点并锁紧。8.打开辅助设备管路中的阀门(辅助系统启动后再打开)。9.关闭排除管路中的截止阀,启动电机,待泵达到预定转速后,缓慢打开排除管路中的截止阀,直到压
22、差减小到数据表中规定的值。,监视电流表上的数值,保证不高于电机的额定电流。确定泵流量在规定的范围内。,2.4.2 运转/维护1.在使用过程中应经常检查泵机组云状的稳定性和有无振动现象,注意异常的运转噪音。注意:在未知的噪音和故障发生的情况下应立即停车,查明原因并排除。2.不要超过电机的额定电流。,3.当在泵标牌上标明的高于额定流量的流量下运转时,确保泵的有效气蚀余量泵的必须气蚀余量。4.必须定期检测轴承的温度和检查自动补油杯的油位。5.定期检查联轴器的校正(至少一年一次),排除变形,避免损坏。6.如果有下列辅助设备,在使用期间应进行检查: 冷却:检查温度和 流量。 加热:检查温度和压力。,7.
23、没有备用泵的情况下,为了保证能立即投入使用,应定时启动这些泵。在长期停车的情况下,应排除输送的液体,如有冷却水也应排出。8.如果泵性能不是因为系统的变化或水垢引起管路阻力的改变而产生降低,则泵性能的降低可能是泵内部零部件的磨损引起的。此时必须检修泵,更换已磨损的零件。9.有关泵的运转情况和检修记录应形成档案。,2.4.3 停车1.缓慢关闭排出管路的阀门。2.注意:在关闭阀门后应立即关闭电机并检查停车的平稳性。3.如果泵在吸上情况下没有放置启动的措施时,则必须关闭吸入管路中的阀门。4.关闭辅助管路中的阀门。5.当泵冷却后关闭冷却水阀门。6.在有冷凝、结晶、冻结、聚合、化学反应等现象或长期停滞使用
24、时,必须排除泵体内的介质。,4.4 预防维护带稀油润滑滚动轴承和自动补油杯的丹东克隆集团CN系列泵型是采用免维修设计,并且不需要任何调整。一套常规的维护方案可以预防严重的损坏问题。良好的设备维护会使泵运行更长时间且很少需要修理,应做好维修记录以防止出现极小的潜在的问题。,4.4.1 常规维护1.测量仪器 在吸入和排除管路在泵前段或泵后端应设有控制工作情况的压力计或真空压力计。该测量仪器的最大压力应超过泵工作压力的50%。在测量仪器之前的测量路线上安装隔离阀和冷凝器。,4.4.2轴承维护 若想延长使用寿命,需对泵轴承进行小心的监控和维护。举例说明,包括不断检查轴承箱中的油位和轴承温度。根据API
25、610中要求,轴承温度不要超过82。每半年须更换填充油。,4.5问题处理 注意:当启动泵的时候,如果泵的运行没有满足性能要求或发生其他一些意想不到的事情时,应仔细检查工况。检查是否忘记管路中的阀堵,电机和泵的转速是否达到标牌上的要求,接线端是否正确。确保控制设备正确连接并且测量仪器符合标准。,下面就磁力泵在运转过程中出现的问题、问题产生的原因以及应该采取的措施做一简要的说明:,4.6叶轮修整 建议叶轮修正量应不超过叶轮的最小直径。否则,修正后的叶轮必须重新平衡。 注意:忽视该操作或导致过度振动及滚动轴承磨损等。,5 泵的拆卸,当泵需要修理或进行解体检查时,才进行泵的拆卸。拆卸前,有关人员应细查
26、看克隆公司提供的图纸和资料,掌握下列拆卸和检验程序才可开展工作: 5.1拆卸前准备工作: 将电机总电源关闭,派专人看管总电源,然后关闭泵出入口管路的阀门以及旁管路阀门,将泵周围打扫干净,把一些散杂且影响拆卸的物品移开,准备拆卸泵必须的工具(在易燃易爆环境中要使用防爆工具),必要时要使用防毒面具和耐酸碱手套等(视介质性质)。,5.2拆卸联轴器:首先拆除联轴器罩底板和联轴器罩固定圈的连接螺栓,再拆除联轴器罩固定板与轴衬压盖的连接螺栓,这样可将联轴器罩拆下,然后再把联轴器上铰制孔螺栓、膜片、中间节(或中间盘)、垫块等拆下,放到一起,以防遗失。,5.3泵体与其他部分的拆卸拆下泵体和轴承箱底部的放液丝堵
27、,将泵和轴承箱内存留的介质及润滑油放掉(排放到特定容器中或地沟里),待介质和润滑油排尽后,拆除与泵连接的外围设备,拆掉辅助支架,卸掉泵体与泵盖连接的双头螺柱,用起拔螺栓将其他部分从泵体内起拔出来,此时应用其中设备将卸下的部分轻轻放置在平坦地面上,拆卸时应注意上的管件和引线。,5.4轴承箱的拆卸将与泵体分离的其他部分以联轴器半轴节接触地面,叶轮在上,立在地面上,拆下泵盖和轴承箱连接的双头螺柱,用起拔螺栓将轴承箱从泵盖中起拔出来,用起重设备将拆卸下来的轴承箱、外磁转子和驱动轴等轻放在平坦地面上。注意:小心分离内、外磁转子。,5.5隔离套的拆卸:拆下隔离套与泵盖的连接螺钉,用起拔螺钉将隔离套与泵盖分
28、离,然后将隔离套放置到干净平坦的地面上。,5.6内磁转子的拆卸:先将轴端的圆螺母拆下,对于叶轮公称直径大于等于250mm的泵型,应先拆下辅助叶轮与内转子座的连接螺钉,然后用起拔螺钉将辅助叶轮与内磁转子分离,用铜棒轻敲泵轴端,使得内磁转子与泵轴脱离,将内磁转子拆下,然后将止推盘组件拔出。,5.7叶轮的拆卸:根据叶轮转向确定叶轮螺母转向,叶轮螺母的旋紧方向与叶轮旋转方向相反。先将泵轴锁紧螺钉拆下,再用工具卸下叶轮螺母,将叶轮拔出,然后将泵轴及轴套取出。,5.8滑动轴承组件的拆卸:拆下支撑盘与泵盖的连接螺钉,对于叶轮公称直径大于等于250mm的泵型,应先拆下静止平衡盘与泵盖分离。拆下滑动轴承座与泵盖连接螺钉,将滑动轴承组件从泵盖上拆卸下来。通过上述步骤,整个泵部分基本拆卸完毕,在拆卸过程中要时时注意轻拿轻放,尤其是轴套、滑动轴承组件、止推盘组件等易碎部件要格外小心,以免造成不必要的损失。,拆卸下的易损件(密封环、滑动轴承、轴套、内外磁转子和隔离套等)要认真仔细查看和测量,记录下结果,之后散件要进行清洗和防锈处理,存放好以备装配。,谢谢,