本發明屬于流體機械，具體涉及一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵。

背景技術：

1、傳統離心泵在高溫、高腐蝕性等極端工作條件下，往往會面臨軸承潤滑不足、機械磨損嚴重等問題，難以在高效運行的同時保證長壽命，磁懸浮技術因其無接觸支撐特性，可在極端環境中實現較低摩擦、免潤滑的穩定旋轉，并且能夠在一定程度上抑制振動，具有顯著的運行優勢。

2、然而，目前在太陽能光熱發電、核能系統和熔鹽儲能領域，熔鹽泵是其動力核心設備，其整體結構設計、軸向力平衡策略以及多級葉輪耦合等問題尚未得到充分解決，檢修頻繁，難以保證長期穩定運行。此外，由于熔鹽的高溫特性，轉子在長期運行過程中易受熱變形（撓度變化）和應力影響，可能導致轉子卡滯“抱死”，進一步加劇檢修負擔。

技術實現思路

1、為了解決上述問題，本發明采取了如下技術方案：

2、一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，所述熔鹽泵的吸入接口及所述熔鹽泵的壓力接口之間設置有三個依次連通的第一泵級組、第二泵級組及第三泵級組；

3、徑向磁懸浮軸承組，所述徑向磁懸浮軸承組設置于所述第一泵級組與所述第二泵級組之間，用于對轉子提供旋轉支撐；

4、軸向磁懸浮軸承，所述軸向磁懸浮軸承設置于所述第二泵級組及第三泵級組之間，用于對轉子提供軸向支撐；

5、其中，所述徑向磁懸浮軸承組、所述軸向磁懸浮軸承分別由不同流線型軸承殼體包裹，所述流線型軸承殼體與泵體由導葉相連形成流道。

6、進一步地，所述第一泵級組、所述第二泵級組及所述第三泵級組均包括多個泵級，且所述第一泵級組、所述第三泵級組中的泵級均為n級，所述第二泵級組中的泵級為n級、n+1級或n+2級，每個泵級分別具有葉輪和包圍在所述葉輪外側的殼體，所述葉輪均安裝在所述轉子上，n≥1。

7、進一步地，所述徑向磁懸浮軸承組包括：

8、徑向磁懸浮軸承外殼，所述徑向磁懸浮軸承外殼的第一端與所述第一泵級組的殼體連接，第二端與所述第二泵級組的殼體連接；

9、徑向磁懸浮軸承內殼，所述徑向磁懸浮軸承內殼為流線型軸承殼體，所述徑向磁懸浮軸承內殼通過導葉組件與所述徑向磁懸浮軸承外殼固定連接；

10、電機，所述電機的定子固定在所述徑向磁懸浮軸承內殼的內部；

11、下徑向磁懸浮軸承，所述下徑向磁懸浮軸承安裝在所述徑向磁懸浮軸承內殼的內部，并位于所述電機靠近所述吸入接口的一側，所述下徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間具有間隙；

12、上徑向磁懸浮軸承，所述上徑向磁懸浮軸承安裝在所述徑向磁懸浮軸承內殼的內部，并位于所述電機遠離所述下徑向磁懸浮軸承的一側，所述上徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間具有間隙。

13、進一步地，所述徑向磁懸浮軸承的定子上的電磁線圈設置有雙層，雙層的所述電磁線圈沿周向交錯布置。

14、進一步地，每層為八級電磁線圈。

15、進一步地，所述軸向磁懸浮軸承包括：

16、軸向磁懸浮軸承外殼，所述軸向磁懸浮軸承外殼的第一端與所述第二泵級組的殼體連接，第二端與所述第三泵級組的殼體連接；

17、軸向磁懸浮軸承內殼，所述徑向磁懸浮軸承內殼為流線型軸承殼體，所述軸向磁懸浮軸承內殼通過所述導葉組件與所述軸向磁懸浮軸承外殼固定連接，所述軸向磁懸浮軸承內殼與所述轉子之間具有間隙。

18、進一步地，所述下徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間的間隙、所述上徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間的間隙、所述軸向磁懸浮軸承內殼與所述轉子之間的間隙均設置電感式位移傳感器。

19、進一步地，所述吸入接口設置有進口濾網。

20、有益效果：本發明采用磁懸浮軸承技術，實現對轉子的無接觸支撐，并設置多級葉輪，可適應高溫熔鹽輸送工況，具備高效穩定的運行能力，同時，三組多級葉輪可以增加，根據揚程需求，進一步提升泵性能和拓展應用場合。

21、本發明形成的不同泵級組和導葉與磁懸浮軸承殼體形成的流道獨特的結構形式交互作用，有效的提升水力效率和機組運行穩定性。

22、本發明通過將軸向磁懸浮軸承設置于第二泵級組及第三泵級組之間，將軸向磁懸浮軸承放置在軸向載荷較大的一側，更有效地抵消流體動力帶來的軸向力，通過同軸分布的電磁線圈在轉子端部產生軸向力，以確保轉子在高速旋轉過程中不會出現軸向竄動或碰撞，保障力平衡，提高系統穩定性。

23、本發明將軸向磁懸浮軸承與徑向磁懸浮軸承分離，使軸向磁懸浮軸承更便于檢修，降低維護成本，提升泵的長期可靠性，解決了現有技術中因軸向磁懸浮軸承安裝在兩個徑向磁懸浮軸承之間，使其受到較大的軸向載荷，軸向磁懸浮軸承與徑向磁懸浮軸承未分隔開，檢修難度較大，維護成本較高的技術問題。

技術特征：

1.一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述熔鹽泵的吸入接口及所述熔鹽泵的壓力接口之間設置有三個依次連通的第一泵級組、第二泵級組及第三泵級組；

2.根據權利要求1所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述第一泵級組、所述第二泵級組及所述第三泵級組均包括多個泵級，且所述第一泵級組、所述第三泵級組中的泵級均為n級，所述第二泵級組中的泵級為n級、n+1級或n+2級，每個泵級分別具有葉輪和包圍在所述葉輪外側的殼體，所述葉輪均安裝在所述轉子上，n≥1。

3.根據權利要求1所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述徑向磁懸浮軸承組包括：

4.根據權利要求3所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述徑向磁懸浮軸承的定子上的電磁線圈設置有雙層，雙層的所述電磁線圈沿周向交錯布置。

5.根據權利要求4所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，每層為八級電磁線圈。

6.根據權利要求3所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述軸向磁懸浮軸承包括：

7.根據權利要求6所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述下徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間的間隙、所述上徑向磁懸浮軸承與所述轉子之間的間隙、所述軸向磁懸浮軸承內殼與所述轉子之間的間隙均設置電感式位移傳感器。

8.根據權利要求1所述的一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，其特征在于，所述吸入接口設置有進口濾網。

技術總結
本發明公開了一種可拓展多級磁懸浮熔鹽泵，屬于流體機械技術領域，其包括熔鹽泵的吸入接口及熔鹽泵的壓力接口之間設置有三個依次連通的第一泵級組、第二泵級組及第三泵級組；徑向磁懸浮軸承組設置于第一泵級組與第二泵級組之間，用于對轉子提供旋轉支撐；軸向磁懸浮軸承設置于第二泵級組及第三泵級組之間，用于對轉子提供軸向支撐。本發明將軸向磁懸浮軸承與徑向磁懸浮軸承分離，使軸向磁懸浮軸承更便于檢修，降低維護成本，提升泵的長期可靠性，形成的不同泵級組和導葉與磁懸浮軸承殼體形成的流道獨特的結構形式交互作用，有效的提升水力效率和機組運行穩定性。

技術研發人員：權輝,伊銘,吳浩賓,杜媛英,張一航,徐曉華
受保護的技術使用者：蘭州理工大學
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24