本发明涉及泵领域，尤其涉及一种减小金属杂质磨损的屏蔽泵及其吸磁方法。
背景技术：
1、屏蔽泵是电机转子和泵的叶轮固定在同一根轴、并用屏蔽套将这一组转子屏蔽住、电机与泵一体化的静密封结构泵。屏蔽泵在长时间运行过程中，其内部会出现由于旋转部件运转摩擦所形成的金属杂质，金属杂质通过屏蔽泵内部的冷却循环通道(主要用于使泵腔中的部分液体流入电机内部，用于对电机内部的零部件进行冷却降温)流经电机转子组件和电机定子组件间的电机间隙，磨损电机间隙，致使电机间隙增大、定子励磁损耗增大，进而降低屏蔽泵运行性能，更有可能导致运行故障，电机损坏。
技术实现思路
1、本发明的目的在于解决现有技术存在的上述问题而提供一种减小金属杂质磨损的屏蔽泵及其吸磁方法，在泵体上增设磁件，通过磁件吸附预进行冷却循环通道的流体重的金属杂质，从而达到减小金属杂质进入冷却循环通道后对电机产生磨损的目的，进而有利于减少定子励磁损耗，减少电机损坏几率，确保屏蔽泵运行性能。
2、本发明的上述技术目的主要是通过以下技术方案解决的：一种减小金属杂质磨损的屏蔽泵，包括泵壳、与所述泵壳水密封连接的泵体，设置在所述泵壳和泵体围合形成的泵腔中的叶轮，驱动所述叶轮转动的电机，其特征在于所述电机上的定子组件集成在所述泵体中，所述电机上的转子轴组件与所述泵体之间设有冷却循环通道，所述泵体朝向叶轮的内端面与所述叶轮的对应端面间隙配合，所述泵体的内端面设置磁件，所述磁件与所述叶轮的对应部位间隙配合，用于吸住金属杂质达到减小金属杂质进入冷却循环通道对电机产生磨损的目的。在本技术方案中，通过在泵体上增设磁件的方式，通过磁件的吸力吸附预进行冷却循环通道的流体重的金属杂质，从而达到减小金属杂质进入冷却循环通道后对电机产生磨损的目的，进而有利于减少定子励磁损耗，减少电机损坏几率，确保屏蔽泵运行性能。
3、进一步来说，由于流体进入冷却循环通道的量相对于屏蔽泵泵送流体的量来说，是非常少的，同理，流体进入冷却循环通道的流速也是相对非常慢的，预进入冷却循环通道的流体中的金属杂质则容易被吸附在磁铁上，同时，吸附在磁件上的金属杂质又容易被泵腔内的高速、大流量的涡流带走，随着涡流流动从屏蔽泵内排出，从而确保磁体能够始终有限吸附金属杂质，确保减少金属杂质磨损电机。
4、作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明采用如下技术措施：所述磁件为磁环或若干个磁块，若干个所述磁块以所述转子轴组件的轴线为对称中心呈环形布置，若干个所述磁块布置而成环形的参数与所述磁环的环形参数适配。所述磁件采用永磁磁环为优选方案。当采用若干个磁块排布呈环形时，若干个磁块达到了磁环的效果，若干个磁块可以紧密排布，也可以间隔排布，却对磁块的形状不做限制，只要若干个磁块排布的内壁和外部分别位于一个内接圆上和一个外接圆上即可。
5、作为优先，所述叶轮的后盖板与所述冷却循环通道的内端口间隙配合，并覆盖所述冷却循环通道的内端口，所述冷却循环通道的内端口位于所述泵体的内端面上。用于确保泵腔内的流体能够顺利流入冷却循环通道。
6、作为优先，所述磁件的有效吸附面积s为：
7、式中，f吸为所述磁件的吸引力，其单位为n；b为所述磁件的磁感应强度，其单位为n/(a.m)；所述磁件的有效吸附面积s的单位为m2；μ0为真空中所述磁件的磁导率，其单位为n/a2。用于确保预流入冷却循环通道的流体中的金属杂质能够被磁件有效吸住。
8、作为优先，所述磁件的最小吸力为f吸min，金属杂质的动力f为：
9、式中，f的单位为n；v为速度，其单位为m/s；m为金属杂质的质量，其单位为kg；
10、mmax为最大金属杂质的质量，fmax为金属杂质在所述泵壳(1)内得到的最大动力，则，f吸min＞fmax。为了确保磁件能够有效可靠吸住金属杂质。
11、作为优先，所述磁件的外径为r1，所述磁件的内径为r2，1.22r≤r1＜d，1.02r≤r2＜0.8d，且外径r1和内径r2满足其中，r为所述叶轮的外径，d为所述泵壳的内径。用于确保泵腔内的流体能够顺利流入冷却循环通道。
12、作为优先，所述磁件的厚度为b，所述叶轮的后盖板到所述泵体的内端面的间隙距离为l，0.5l<b≤l。用于确保泵腔内的流体能够顺利流入冷却循环通道。
13、本发明涉及的另一技术主题的技术方案：一种用于减小金属杂质磨损屏蔽泵的方法，其特征在于步骤为：
14、在屏蔽泵的泵体上增设磁件；
15、确定所述磁件固定在泵体上的位置；
16、确定所述磁件的参数；
17、所述屏蔽泵为前述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵。
18、作为优先，确定所述磁件的参数的步骤包括：
19、确定所述磁件的有效吸附面积s为：
20、式中，f吸为所述磁件的吸引力，其单位为n；b为所述磁件的磁感应强度，其单位为n/(a·m)；所述磁件的有效吸附面积s的单位为m2；μ0为真空中所述磁件的磁导率，其单位为n/a2；
21、确定所述磁件的最小吸力为f吸min，金属杂质的动力f为：
22、式中，f的单位为n；v为速度，其单位为m/s；m为金属杂质的质量，其单位为kg；
23、mmax为最大金属杂质的质量，fmax为金属杂质在所述泵壳(1)内得到的最大动力，则，f吸min＞fmax。
24、作为优先，确定所述磁件的参数的步骤还包括：
25、确定所述磁件的外径r1和内径r2，1.22r≤r1＜d，1.02r≤r2＜0.8d，且外径r1和内径r2满足其中，r为所述叶轮的外径，d为所述泵壳的内径；
26、确定所述磁件的厚度为b，所述叶轮的后盖板到所述泵体的内端面的间隙距离为l，0.5l<b≤l。
27、确定所述磁件(7)自清除频率：
28、所述磁件(7)吸附的最大金属杂质质量为m，其单位为kg：
29、
30、式中：c为所述泵壳(1)内所含金属杂质的浓度，q为所述泵壳(1)内流体过流量，t0为环形永磁垫片吸附金属杂质的初始时间，其单位为s；t为所述磁件(7)达到金属杂质最大吸附量的时间，其单位为s；c(t)为金属杂质浓度随时间的变化量，其单位为kg/m3；q(t)为所述泵壳(1)内流量随时间的变化量，其单位为m3/s；
31、通过式(一)确定所述磁件(7)从起始直到吸附达到最大吸附量的间隔时间为t：t＝(t-t0)，通过时间间隔确定自清除频率。
32、本发明具有的有益效果：1、在泵体上增设磁件，通过磁件吸附预进行冷却循环通道的流体中的金属杂质，从而达到减小金属杂质进入冷却循环通道后对电机产生磨损的目的，进而有利于减少定子励磁损耗，减少电机损坏几率，确保屏蔽泵运行性能。2、通过确定磁件的有效吸附面积和吸力，确保磁件能够有效可靠吸住金属杂质。3、通过确定磁件的厚度、内径、外径及与叶轮后盖板直接的间距，确保能够有效可靠吸住金属杂质的同时，能够确保泵腔内的流体能够顺利流入冷却循环通道。
1.一种减小金属杂质磨损的屏蔽泵，包括泵壳(1)、与所述泵壳(1)水密封连接的泵体(2)，设置在所述泵壳(1)和泵体(2)围合形成的泵腔中的叶轮(3)，驱动所述叶轮(3)转动的电机，其特征在于所述电机上的定子组件(4)集成在所述泵体(2)中，所述电机上的转子轴组件(5)与所述泵体(2)之间设有冷却循环通道(6)，所述泵体(2)朝向叶轮(3)的内端面与所述叶轮(3)的对应端面间隙配合，所述泵体(2)的内端面设置磁件(7)，所述磁件(7)与所述叶轮(3)的对应部位间隙配合，用于吸住金属杂质达到减小金属杂质进入冷却循环通道(6)对电机产生磨损的目的。
2.根据权利要求1所述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵，其特征在于所述磁件(7)为磁环或若干个磁块，若干个所述磁块以所述转子轴组件(5)的轴线为对称中心呈环形布置，若干个所述磁块布置而成环形的参数与所述磁环的环形参数适配。
3.根据权利要求1所述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵，其特征在于所述叶轮(3)的后盖板(8)与所述冷却循环通道(6)的内端口间隙配合，并覆盖所述冷却循环通道(6)的内端口，所述冷却循环通道(6)的内端口位于所述泵体(2)的内端面上。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵，其特征在于所述磁件(7)的有效吸附面积s为：
5.根据权利要求4所述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵，其特征在于所述磁件(7)的最小吸力为f吸min，金属杂质的动力f为：
6.根据权利要求4所述的减小金属杂质磨损的屏蔽泵，其特征在于所述磁件(7)的外径为r1，所述磁件(7)的内径为r2，1.22r≤r1＜d，1.02r≤r2＜0.8d，且外径r1和内径r2满足其中，r为所述叶轮(3)的外径，d为所述泵壳(1)的内径；所述磁件(7)的厚度为b，所述叶轮(3)的后盖板(8)到所述泵体(2)的内端面的间隙距离为l，0.5l＜b≤l。
7.一种用于减小金属杂质磨损屏蔽泵的吸磁方法，其特征在于步骤为：
8.根据权利要求7所述的用于减小金属杂质磨损屏蔽泵的吸磁方法，其特征在于确定所述磁件(7)的参数的步骤包括：
9.根据权利要求7所述的用于减小金属杂质磨损屏蔽泵的吸磁方法，其特征在于确定所述磁件(7)的参数的步骤还包括：
10.根据权利要求7所述的用于减小金属杂质磨损屏蔽泵的吸磁方法，其特征在于确定所述磁件(7)自清除频率：
