张伦 陈洪刚 唐宏波
杭州新安江工业泵有限公司 浙江杭州 310000
摘要：化工行业输送的大多数物料都属于有毒、有害、易燃、易爆。传统的离心泵在物料输送过程中很难避免滴漏现象，但采用磁力泵泵送物料，就可以实现零泄漏。然从磁力泵加工环节看，焊接问题是导致滴漏的根本问题，故焊接结构设计以及焊接工艺必须重视起来。
关键词：不锈钢磁力泵；内磁转子；隔离套焊接；焊接技术；结构优化设计
引言：随着我国对环境保护的提高，化工行业对磁力泵的需求越来越大，对产品的质量要求越来越高。为满足客户要求，必须提高产品质量，焊接环节是保证质量的重点。
1、概述
磁力泵结构如图1.1所示，此泵采用动轴式结构，轴向力平衡采用叶轮后口环自平衡结构，隔离套采用316材质。泵型AMD40-25-200，图中标示依次为：1、泵体 2、叶轮 3、泵盖 4、滑动轴承架 5、隔离套 6、内磁转子 7、外磁转子8、托架 9、滚动轴承组件。
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图1.1不锈钢磁力泵结构图
2、不锈钢磁力泵需要焊接的零件
①内磁转子
②隔离套的
3、内磁转子的结构、分类及焊接工艺
3.1内磁转子结构，如图3.1.1所示,1、焊接环 2、隔热垫 3、内磁钢 4、导磁圈 5、内磁钢座 6、包套。
图 3.1.1 内磁转子结构
3.2内磁转子焊接分两类：一类是磁钢带磁焊接，带磁焊接对焊接外观影响比较大。另一类是磁钢不带磁焊接，焊接后充磁。
3.3包套结构与焊接方法
3.3.1卷筒焊接式包套
此种结构与屏蔽泵屏蔽套加工工艺类似，采用整张0.5mm（设计要求）不锈钢板，卷筒焊接后，包于内磁钢外表面，两端焊接。此种工艺需要购买数控焊接机。如图3.1.1，就是这种结构。
注意事项：
1、如果是磁钢带磁焊接，由于采用薄钢板，需一次焊接成型。出现问题，再次焊接难度比较大。为了减少高温导致的磁钢退磁，两端增加隔热垫，石棉垫即可。焊接后即可使用，。焊接点车加工，防止泄漏。
如图3.3.1所示增加一个0.5mm的让刀，为了焊接时熔化速度一致，焊接效果好，外观美观。
图3.3.1
2、磁钢不带磁焊接的难度较低，焊接以后即可充磁。
3.3.2不锈钢管车加工式内磁转子
包套采用不锈钢管，内孔加工后，套在内磁钢上，两端焊接后车加工包套外表面。优点是加工简单，不会泄露。缺点是工艺反复，包套材料浪费大漏。
注意事项：
带磁焊接，取消隔热垫，需在水中焊接。
焊接以后有两种结构，一种是焊点不车加工，另一种是焊点车加工。为了外观美观，大部分企业选择车加工焊点。
不带磁焊接，都可以焊接的很好。焊接以后，捡漏，充磁。
3.3.2.1焊接结构注意
由于是钢管包套，所以要有足够的壁厚保证车加工强度，太薄，则车床夹具会将包套夹成椭圆形。建议壁厚5mm以上。内磁转子外径不能太大，因为直径越大，壁厚就要越厚，材料浪费太严重。
带磁焊接时，磁钢磁性对氩弧焊火焰的影响，需如图3.4.1（a）所示，需要增加一个20°左右的角度。如图3.4.1（b）所示，带磁焊接时会出现吸弧现象，为了减少对焊接的影响，增加一个导磁圈。增加这个20°的角度就是为了便于取下导磁圈。导磁圈的壁厚最少15mm，高度最少10mm，过小效果不佳。要预留焊接高度，图中是1mm。
有的焊接师傅会对20°这个角度有要求，因为每个焊接师傅习惯不一样，可以根据焊接师傅的要求稍加改进。
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（a） （b）
图3.4.1
如图3.4.2所示，不带磁焊接，可参考此结构。此种结构需要设计焊接坡口，焊接时满焊处理。焊接后车加工焊点，捡漏后充磁。
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图3.4.2
3.3.4拉伸包套内磁转子
此种结构是通过拉伸模具，通过两次以上，将0.5mm（实际设计需要）的薄钢板，拉伸到需要尺寸，组装以后，两端焊接。焊接方法与3.3卷筒式类似。注意不允许车加工焊点。
3.4内磁转子焊接的焊接电流一般是60-90mA左右，焊接师傅可根据自己的焊接习惯调整大小。
4、隔离套的结构
金属磁力泵隔离套材料一般是奥氏体不锈钢，材质一般选用304、316L、哈氏C等，部分隔离套选用钛合金或者塑料隔离套。
4.1隔离套结构如图4.1.1所示，1、隔离套法兰 2、隔离套筒 3、隔离套底。隔离套主要是隔离套筒的不一样，有卷筒式，不锈钢管式，拉伸式等
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图4.1.1
4.2隔离套结构与焊接方法
4.2.1卷筒式隔离套
此种隔离套与屏蔽泵隔离套一样，采用不锈钢板材，使用焊接机焊接，经过整形，组装，焊接。优点是不需要多次加工，焊接后就可以使用。缺点是隔离套筒上的焊接纹路有可能因为焊接质量问题出现泄漏。
4.2.2不锈钢管式隔离套
此种设计结构采用不锈钢管加工得到，优点是不需要太多设备，加工简单。缺点是材料浪费比较大。如图4.2.2所示。
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（a） （b）
图4.2.2
此种结构有几点结构上的优化，第一、如果采用图4.2.2 （a）所示，车加工焊点，需要设计焊接坡口。如果采用（b）图，不车加工焊点，焊点要略低于隔离套底面。第二、隔离套底直径设计的小0.5左右，目的是为了防止精车时车漏。第三、隔离套筒焊点位置设计20°角度，防止出现接痕，影响外观。第四、隔离套筒与法兰采用内外两次焊接。第五、隔离套法兰内孔直径增加0.5mm。第六、可以在隔离套底端，增加一段厚度比外磁转子的外磁钢内径小0.5mm的过渡。如图4.2.2.1所示。
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图4.2.2.1
4.2.3拉伸隔离套筒式隔离套
如图4.2.3所示，此种隔离套采用拉伸模具。
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图4.2.3
此种结构优点是结构简单，只需要一次焊接，现在许多厂家都采用此种结构。
5、隔离套与内磁转子设计时的公共问题。
在传递静扭矩分档以后，两档之间，磁钢尽可能采用同直径，这样两档的工装是通用的。同理隔离套也一样，使用拉伸模具，只需要设计一个长一点的模具就可以实现两档隔离套的通用。
结束语
本文讨论不锈钢塑磁力泵内磁转子与隔离套的结构、焊接工艺的改进实例，阐述结构，分析改进方案。通过以上结构改进可以实现降低加工难度、提高产品质量、延长使用寿命的目的。
参考文献：
[1] 关醒凡编著.现代泵技术手册 北京：宇航出版社 1995
[2] 王安生 磁力传动离心泵的设计考虑 水泵技术 1994
[3] 赵克忠 磁力驱动技术与设备 北京：化学工业出版社 2003
[4] 赵克忠 磁耦合传动装置理论与技术