磁力傳動(dòng)與絕對(duì)密封的原理

        永磁傳動(dòng)對(duì)于需要密封的機(jī)械設(shè)備，對(duì)有害、有毒、污染、危險(xiǎn)、純凈、貴重的產(chǎn)品和生產(chǎn)過(guò)程是一最安全解，它的應(yīng)用范圍很寬。石油化工、醫(yī)藥、電影、電鍍、核動(dòng)力等行業(yè)中的液體大都具有腐蝕性、易燃、易爆、有毒、貴重，泄漏會(huì)帶來(lái)工作液體的浪費(fèi)與環(huán)境污染；真空、半導(dǎo)體工業(yè)要防止外界氣體的侵入；飲食、醫(yī)藥要保證介質(zhì)的純凈衛(wèi)生。永磁傳動(dòng)技術(shù)是密封領(lǐng)域的最佳選擇。1940年英國(guó)人Charles and Geoffrey Howard 首次解決了輸送危險(xiǎn)性介質(zhì)化工泵的泄漏問(wèn)題，解決的方法是磁力傳動(dòng)泵。在以后30 多年里永磁傳動(dòng)技術(shù)由于磁性材料的原因進(jìn)步十分緩慢。1983 年高磁能積釹鐵硼（NdFeB）永磁材料的問(wèn)世，為磁力傳動(dòng)泵的快速發(fā)展提供了關(guān)鍵材料。近年來(lái)永磁傳動(dòng)技術(shù)已從泵類向其它密封領(lǐng)域擴(kuò)展。

磁力傳動(dòng)與絕對(duì)密封的原理

         磁力傳動(dòng)由永磁聯(lián)軸器來(lái)完成。永磁聯(lián)軸器主要包括內(nèi)磁轉(zhuǎn)子、外磁轉(zhuǎn)子及隔離套等零部件。原動(dòng)機(jī)和外磁轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起，工作機(jī)軸和內(nèi)磁轉(zhuǎn)子聯(lián)在一起。兩者之間設(shè)有全密封的隔離套，將內(nèi)、外磁轉(zhuǎn)子完全隔開(kāi)，使內(nèi)磁轉(zhuǎn)子處于介質(zhì)之中，磁力傳動(dòng)與機(jī)械傳動(dòng)、液（氣）力傳動(dòng)、電力傳動(dòng)一樣，可實(shí)現(xiàn)原動(dòng)機(jī)與工作機(jī)之間的連接與同步運(yùn)動(dòng)。它們之間的區(qū)別在于傳遞動(dòng)力的介質(zhì)不同。永磁傳動(dòng)是靠磁力線將原動(dòng)機(jī)與從動(dòng)機(jī)聯(lián)系起來(lái)，兩者之間無(wú)需任何機(jī)械聯(lián)接，因此可用隔離套或隔板分開(kāi)，形成兩個(gè)獨(dú)立空間。工作機(jī)械轉(zhuǎn)軸不伸出機(jī)殼，因而淘汰了諸如填料密封、機(jī)械密封、流體密封等任何形式的軸封件，變動(dòng)密封為靜密封。也稱之為全封閉、無(wú)密封。只要隔板與機(jī)體法蘭間放置墊片，擰緊法蘭，可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)密封。它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造和裝配，使用壽命長(zhǎng)，徹底解決了磨損與泄漏問(wèn)題。

泄漏與污染

         本文所說(shuō)的泄漏是指機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中，由于密封空間內(nèi)外的壓差、密封面存有間隙或操作不當(dāng)?shù)榷喾N因素，使物料從有限空間內(nèi)部跑到外部，或者是其它物質(zhì)由外部進(jìn)入密封空間內(nèi)部，這里所指的物料可以是氣體、液體、固體或它們的混合物。工業(yè)過(guò)程流體的泄漏主要來(lái)自泵、壓縮機(jī)、閥門(mén)與管道。年處理300 萬(wàn)噸原油的煉油廠有上千臺(tái)各種型號(hào)規(guī)格的泵在運(yùn)轉(zhuǎn)，一套大型成套裝置中，閥門(mén)的投資約占設(shè)備總投資的3%~5%。30 萬(wàn)噸乙烯裝置用閥門(mén)4000 余種規(guī)格，約25000 臺(tái)[1]。泵、閥門(mén)用來(lái)處理各種酸、堿、鹽溶液、原油、成品油、液態(tài)烴及有機(jī)物等。這些物料大都具有可燃性、腐蝕性、易燃及有毒，一旦密封失效，泄漏浪費(fèi)了原料與能源，甚至?xí)�發(fā)生火災(zāi)、爆炸、環(huán)境污染與人身傷亡等重大事故。近兩年石油化工介質(zhì)泄漏頻發(fā)，造成環(huán)境破壞及水體污染，乃至化工廠爆炸導(dǎo)致重大傷亡。1989 年，美國(guó)環(huán)境保護(hù)局頒發(fā)了第一份環(huán)境污染報(bào)告，證實(shí)美國(guó)化工、石化工業(yè)在1987 年就有390 噸有毒物質(zhì)進(jìn)入大氣，部分歸罪于泵的泄漏。如何減少泄漏越來(lái)越成為企業(yè)生產(chǎn)乃至政府監(jiān)管和立法所要考慮的緊要問(wèn)題。

密封技術(shù)簡(jiǎn)介

         密封裝置是用來(lái)阻止液體、固體或氣體的泄漏，并防止外部介質(zhì)進(jìn)入密封空間內(nèi)的機(jī)械部件。除滿足操作要求外，現(xiàn)代密封裝置還要滿足環(huán)境、安全和健康方面的要求。密封部件可分為兩大類：靜密封和動(dòng)密封。相對(duì)靜止兩部件間的密封稱為靜密封，相對(duì)運(yùn)動(dòng)兩部件間的密封稱為動(dòng)密封。靜密封只要選擇適當(dāng)?shù)膲|片材料和類型，確定螺栓的預(yù)緊力就可以達(dá)到理想的密封效果。動(dòng)密封(分為旋轉(zhuǎn)密封和往復(fù)密封)尤其是旋轉(zhuǎn)密封是流體密封的主要形式，受到工程界的廣泛重視，目前在密封理論、密封產(chǎn)品和密封系統(tǒng)三個(gè)方面有很大進(jìn)展。填料密封有一定量的泄漏且高速下效果差等問(wèn)題，其應(yīng)用領(lǐng)域日趨縮小。糊狀填料密封成為填料密封技術(shù)的一項(xiàng)突破，但它的應(yīng)用條件有限。機(jī)械密封在泵業(yè)獲得了廣泛的應(yīng)用，尤其是集裝式密封，它易于安裝和維護(hù)，又安全可靠，但價(jià)格昂貴。金屬波紋管雙端面密封與沖洗、封液系統(tǒng)聯(lián)合使用，對(duì)防止危險(xiǎn)性介質(zhì)的泄漏十分有效。但不意味絕對(duì)不漏，機(jī)械密封的平均泄漏率是0.13~0.35 加侖/分。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，苛刻工況如高真空、高壓、高溫、強(qiáng)腐蝕等條件給密封界技術(shù)提出更高要求�，F(xiàn)有的動(dòng)密封件都存在不同程度的泄漏和磨損，需要精心維護(hù)頻繁更換.

“零泄漏”的定義

         在工廠經(jīng)�？梢�(jiàn)“零泄漏工廠”、“零泄漏車間”的牌匾或錦旗，可能會(huì)給人一種誤解，似乎該廠機(jī)械設(shè)備的全部泄漏點(diǎn)均絕對(duì)不漏。“零泄漏”是一個(gè)相對(duì)的概念，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面不可能達(dá)到絕對(duì)不漏。美國(guó)通用電器公司先進(jìn)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室將零泄漏的定義規(guī)定為氦在大氣壓下泄漏量為1.0×10－8cm3/s。休斯敦載人宇宙飛船中心將零泄漏定義為在300psi(表壓)和室溫下泄漏量不超過(guò)1.4×10－3 cm3/s的氣態(tài)氮。國(guó)外環(huán)境保護(hù)法規(guī)定：允許通過(guò)泵軸密封處泄漏至環(huán)境中的物質(zhì)不大于2.5~24g/h，對(duì)于環(huán)境有較大傷害的物質(zhì)，要求泄漏量必須低于0.5g/h。

絕對(duì)密封

         對(duì)于任何介質(zhì)，在不同的溫度、壓力及轉(zhuǎn)速下，回轉(zhuǎn)機(jī)械在整個(gè)服務(wù)周期內(nèi)達(dá)到點(diǎn)滴不漏，即所謂絕對(duì)密封。常規(guī)的密封方式很難達(dá)到絕對(duì)密封。如果在設(shè)計(jì)的機(jī)器中，取消動(dòng)密封或者說(shuō)變動(dòng)密封為靜密封，則是密封技術(shù)的重大突破。這種密封傳動(dòng)作者稱之為封閉型傳動(dòng)。目前獲得工業(yè)應(yīng)用的封閉型傳動(dòng)主要有磁力傳動(dòng)、封閉型諧波齒輪傳動(dòng)、屏蔽電機(jī)傳動(dòng)、隔膜傳動(dòng)及曲軸波紋管傳動(dòng)等。而磁力傳動(dòng)卻占有的很大的份額。