一種新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)

譚 波 趙彥琦 張宸菥

武漢船用電力推進(jìn)裝置研究所 湖北 武漢 430064

正文：

1.前言

反應(yīng)釜做為傳質(zhì)、傳熱、混合、分離、反應(yīng)設(shè)備被廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)以及實(shí)驗(yàn)室中，傳統(tǒng)的攪拌釜可分為傳動(dòng)部分，密封部分，攪拌部分和固定容器部分，它的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示：

圖1 磁力攪拌釜的一般結(jié)構(gòu)

一般攪拌釜的密封形式為單端面機(jī)械密封或者是填料密封，但是介質(zhì)有毒有害，密封要求高的場(chǎng)合必須使用雙端面機(jī)械密封，但是還是不可避免的會(huì)產(chǎn)生泄漏，加工精度較好，密封平面較平的機(jī)械密封泄漏量也能達(dá)到3ml/h，但是由于現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中化學(xué)反應(yīng)在高溫高壓，有毒有害環(huán)境中進(jìn)行的頻率越來(lái)越高，一旦介質(zhì)有泄漏就會(huì)造成人員傷亡，停車等損失，因此逐漸的就出現(xiàn)了磁力驅(qū)動(dòng)攪拌釜。目前的磁力驅(qū)動(dòng)攪拌釜由于通過(guò)磁力驅(qū)動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，整個(gè)系統(tǒng)全部是靜密封，密封性好，大大提高了反應(yīng)釜的安全性能和使用范圍[1-5]，磁力傳動(dòng)攪拌釜的結(jié)構(gòu)如圖2：

圖2 磁力驅(qū)動(dòng)攪拌釜結(jié)構(gòu)

由圖2可知，傳統(tǒng)磁力驅(qū)動(dòng)攪拌釜的電能在經(jīng)過(guò)電機(jī)、減速機(jī)、磁鋼轉(zhuǎn)換后驅(qū)動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)有機(jī)械損耗和電損耗，且整個(gè)系統(tǒng)安裝調(diào)試較復(fù)雜，通過(guò)研究，將電機(jī)軸直接作為攪拌軸可大大提高攪拌效率，且安裝調(diào)試簡(jiǎn)單方便，不需要對(duì)中。本文將對(duì)一種新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)研究，以探求電能直接轉(zhuǎn)換為攪拌機(jī)械能設(shè)備的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

2.擬解決的問(wèn)題及解決措施

在攪拌釜中，采用電機(jī)軸直接驅(qū)動(dòng)攪拌軸轉(zhuǎn)動(dòng)需要解決的問(wèn)題及解決措施見表1。

表1 擬解決的問(wèn)題及解決措施

3.新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)過(guò)程中要充分考慮功能可行性，經(jīng)濟(jì)性，加工問(wèn)題，裝配關(guān)系，外觀等方面的因素，考慮該裝置設(shè)計(jì)會(huì)遇到的問(wèn)題，并在多次方案比較后，得到一個(gè)較完善的方案：裝置由定子、轉(zhuǎn)子、軸承、機(jī)殼組成，通過(guò)定轉(zhuǎn)子間的電磁感應(yīng)作用實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行攪拌。機(jī)殼為定子、轉(zhuǎn)子、軸承的保護(hù)外殼，并含水冷裝置冷卻進(jìn)入裝置的物料。將定子線圈做了鍍環(huán)氧樹脂處理，厚度0.5mm，這樣可以解決物料對(duì)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(qiáng)酸堿腐蝕作用，又有一定的機(jī)械強(qiáng)度；整個(gè)轉(zhuǎn)子表面都做了鍍鎳處理，既可以防止強(qiáng)酸強(qiáng)堿物料侵蝕轉(zhuǎn)子，而且鍍鎳厚度為0.007mm，因此也不會(huì)增大定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙，這樣就能保持住定子和轉(zhuǎn)子之間所產(chǎn)生的氣隙磁場(chǎng)，從而保證驅(qū)動(dòng)裝置的性能，軸承選用聚醚醚銅材料。

圖3 新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)圖

4.試驗(yàn)

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，該新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置安裝調(diào)試方便，在連續(xù)運(yùn)行1000個(gè)小時(shí)內(nèi)，整個(gè)裝置未發(fā)生異常，穩(wěn)定性能好。

5.結(jié)論

對(duì)通過(guò)電能直接轉(zhuǎn)化為攪拌機(jī)械能的新型磁力驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)研究，得到了一個(gè)可行性好的設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，該設(shè)計(jì)可行性、穩(wěn)定性好，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有一定的作用。