馮建杰+齊曉燕

摘要：磁力驅動技術的優(yōu)越性，使其得到了較為成熟的發(fā)展，就其應用領域，重點發(fā)展磁力驅動三螺桿泵是國家乃至各個企業(yè)的重中之重。

關鍵詞：磁力驅動技術；磁力驅動三螺桿泵；應用領域；零泄漏

中圖分類號：TH38 文獻識別碼：A 文章編號：1001-828X（2016）010-000-02

一、三螺桿泵的發(fā)展及市場前景

三螺桿泵起源于1931年，由瑞典IMO公司發(fā)明并制造，故也稱“依莫”泵（IMO泵）。三螺桿泵的特點是流量平穩(wěn)，壓力脈動小，有自吸能力，噪聲低，振動小，效率高，結構緊湊，體積較小，工作可靠，壽命長，維護方便和可逆向旋轉，廣泛用于船舶、電力、機床、電梯、石油產品，起重裝置、動力設備等作輸送潤滑油、燃料油、液壓油、密封油及冷卻液等，在船舶的潤滑油和燃料油系統(tǒng)中已基本上取代了活塞泵和齒輪泵。

由中國產業(yè)信息網發(fā)布的《2013-2014年中國螺桿泵市場調查及前景評估研究報告》指出，我國單螺桿泵、雙螺桿泵、三螺桿泵的年產總量50000余臺，其中三螺桿泵產總量最大，有25000臺以上。由于三螺桿泵結構簡單，便于維修，價格也相對較低，所以國內企業(yè)應重點開發(fā)低轉速、長導程、傳動量部件材質優(yōu)良，額定壽命長的產品，以優(yōu)秀的產品質量支撐價格。由三螺桿泵的應用領域來看，都是國家重點發(fā)展的方向，所以三螺桿泵將來的市場更加廣闊，重點發(fā)展三螺桿泵是每個生產企業(yè)的重中之重。

二、磁力驅動的基本原理及結構

磁力驅動是以現代磁學為基本理論，應用永磁材料或電磁鐵所產生的磁力作用，來實現力或轉矩（功率）無接觸傳遞的一種新技術[1]。能夠實現該技術的裝置稱為磁力驅動器，或稱磁力耦合器、磁力傳動器、磁力聯(lián)軸器。磁力驅動器包括圓筒式與圓盤式兩種結構，圓筒式磁力驅動器結構為套筒狀磁圓環(huán)形，如圖1（a）所示；圓盤式磁力驅動器結構為兩平面形，如圖1（b）所示，其磁路為緊密排列組合型，優(yōu)點為傳遞力或轉矩的效率更高，故此種磁力驅動器應用較為常見。

與機械驅動相比，磁力驅動優(yōu)點在于利用磁場通過組合磁路間隙或隔離套的壁管傳遞力或轉矩，而傳動部件不與外界空間相連通，從而解決了傳動部件密封處產生液體或氣體介質泄露問題，有效遏制了工業(yè)用泵漏、跑、滴、冒和機械密封發(fā)熱、磨損等問題，為安全可靠輸送或攪拌反應有毒、易燃、易爆、腐蝕以及各種貴重介質創(chuàng)造了條件。

三、磁力驅動技術的發(fā)展

在20世紀30年代開始磁力驅動技術已經被人們提出，20世紀40年代第一臺磁力驅動泵被設計、制造出來，20世紀50年代至70年代，由于對該技術的應用前景缺乏認識，加上磁力驅動所需材料發(fā)展制約，這項技術進展很慢甚至到停滯不前的地步。直到20世紀70年代開始，現代工業(yè)的迅速發(fā)展和對自然環(huán)境的保護的需要，國內外學者、研究機構重新對該項技術進行了探討、實驗、研究與試制，研究成果顯著，從而促進了磁力驅動技術的發(fā)展和應用磁力驅動技術產品的設計開發(fā)和應用。隨著工業(yè)對三螺桿泵需求的進一步提高，對工業(yè)用泵軸封泄漏問題提出了更為嚴苛的要求，由于磁力驅動技術的高密封性能可以解決泄露問題，其逐漸在三螺桿泵上的應用被關注和重視，并且進行了廣泛而深入的研究、實踐，故取得了較大成就和在工業(yè)上應用得到了迅速發(fā)展。近年來在螺桿泵上采用磁力驅動技術將螺桿泵的固體接觸式軸封和聯(lián)軸器用磁力驅動器所取代，這種被人們稱之為磁力驅動螺桿泵的新型工業(yè)已經到了一定的發(fā)展和應用。

四、磁力驅動三螺桿泵的特點

磁力驅動三螺桿泵的特點是為泵體本身可以作為主從動螺桿的支撐軸承，不需要安裝徑向軸承；主動螺桿可以直接驅動從動螺桿，不需用齒輪進行傳動，可實現工作機械的平穩(wěn)運行和過載保護，結構簡單、易加工、拆檢維修方便；三螺桿泵的填料箱僅僅與吸水口相連接，泄漏量較少，且可以將力的軸向傳遞的動密封性變換成靜密封性；主從動螺桿不承受彎曲載荷的作用，長度上不受限制，故可以獲得較高的壓力；對環(huán)境可以減少污染。以上特點是普通三螺桿泵無法實現的，因此磁力驅動三螺桿泵是國家乃至各個企業(yè)發(fā)展的重點。

五、磁力驅動三螺桿泵的結構

磁力驅動三螺桿泵的工作原理與三螺桿泵基本相同，它是由三根螺桿相互嚙合組成的泵，其中中間螺桿為主動螺桿，兩側兩根螺桿為從動螺桿。主動螺桿和從動螺桿與泵套裝配在一起形成多個相互隔離的密封腔，并隔開泵的吸入口與排出口。當主動螺桿旋轉時，兩從動螺桿與主動螺桿相嚙合作同步旋轉運動，密封腔內的液體由于齒面和密封面的作用，使液體沿軸向移動，從吸入口被推至排出口排出，從而完成了泵的輸液過程。磁力驅動三螺桿泵剖面圖如圖2所示：

六、磁力驅動三螺桿泵的應用前景

綜合國內外磁力驅動三螺桿泵的各種研究，其發(fā)展狀況由低功率螺桿泵向大功率螺桿泵延展，螺桿泵中各結構技術、質量、工藝性能等要求提高且各參數間的關系越來越密切，在使用過程中螺桿泵的實際工作狀況監(jiān)控設備越來越先進，以便較快較準的預測泵的失效問題。磁力驅動三螺桿泵依靠其自身特點及經濟使用性能，在泵的發(fā)展過程中占據重要位置，此外它還具有振動小、噪聲低、使用周期長的特點，而且由于磁力驅動器的使用還解決了環(huán)境保護和電機過載時易于損壞等問題，因此，這種泵特別適用于對潤滑油、重油、燃料油的輸送，化工、石油、制藥等行業(yè)對液態(tài)物料的輸送，液壓傳動裝置的供壓以及海上石油平臺、軍艦、船舶等領域，其應用前景好。

參考文獻：

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[2]李建萍.磁力驅動泵傳動效率的研究與分析[D].江蘇大學.2010.

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[7]潘中永，李俊杰，李曉俊，等.斜流泵不穩(wěn)定特性及旋轉失速研究[J].農業(yè)機械學報，2012，43（11）.

作者簡介：馮建杰（1982-），男，河北恒盛泵業(yè)股份有限公司技術部，助理工程師，研究方向：螺桿泵的研發(fā)設計。

齊曉燕（1977-），女，河北恒盛泵業(yè)股份有限公司技術部，助理工程師，研究方向：螺桿泵的研發(fā)設計。