磁力驱动离心泵是为彻底解决机械传动泵轴封泄漏而设计的无密封、无泄漏、无污染的新型工业用泵。该种泵通过采用磁力传动，实现力矩的无接触传递。该种泵适用于石油、化工、制药、冶炼、电镀、环保、食品、影视洗印、水处理、国防等行业，是输送易燃、易爆、挥发、有毒、稀有贵重液体和各种腐蚀性液体的理想设备。本文就国内外磁力驱动离心泵的发展现状、泵的应用优势与局限做了简要介绍，并针对该种泵的研究发展方向提出了几点建议。
国内技术日趋完善
磁力驱动技术早在20世纪30年代就被提出，受当时的技术条件和永磁材料发展程度的限制，科学家对该技术进行过研究但未取得较大进展。直到20世纪70年代，随着现代工业的技术进步和人们环保意识的提高，该技术得到了长足发展。放眼世界，英、德、日、美、意等国磁力驱动泵发展较早，英国的HMD公司生产了世界上第一台磁力驱动泵，日本则在小功率磁力驱动离心泵技术方面占据优势，其塑料泵的工艺、质量均较佳。20世纪70年代后期，随着稀土永磁材料的开发，磁力驱动技术得到了更广泛的应用。相比于早先的铁氧体和铝镍钴永磁材料，由新兴的稀土类永磁体Sm2Co17、钕铁硼材料制成的磁力驱动器具有相对体积小、传递扭矩大、內禀矫顽力高、不易退磁等显著特点。新技术和新材料的不断推出使得磁力驱动技术日臻完善，目前磁力驱动泵已成为化工、印染、电镀、制药等领域的必需设备。
近年来，我国磁力驱动泵技术得到了很大程度的发展。全国涌现了大批磁力驱动离心泵生产厂家，典型产品有CQB系列磁力驱动离心泵（主要执行JB/T7742标准）、IMC系列磁力驱动离心泵（主要执行HG/T2730标准）以及参照或按照API685标准执行的磁力驱动泵。随着磁力驱动技术和新材料的不断发展，国产的磁力驱动泵技术日趋完善、成熟，在很多重要的工况条件下实现了长周期的平稳运行，逐步接近世界先进水平。
应用独特 优势明显
磁力驱动离心泵是叶片式离心泵与磁力驱动技术的完美结合，其应用现代磁学原理，采用国际上较先进的组合推拉式磁路结构设计，实现了力矩的无接触传递。如图1所示，磁力驱动离心泵主要由泵体、叶轮、泵盖（中间体）、隔离套、内磁转子、泵轴、轴承（滑动轴承、止推轴承（推力盘）、轴套）、泵轴、外磁转子、托架（中间节）、轴承箱、联轴器、电动机等部分组成。在动力传递的过程中，由泵体、泵盖（中间体）、隔离套组成一个密封体，将叶轮、泵轴、轴承、内磁转子封闭在其中。动力传递是通过内外磁转子的磁力耦合产生的转矩无接触传递，将输送的流体密封，使其不与动力输出端接触。磁力驱动泵取消了传统轴封泵的轴封系统，变动密封为静密封，从而达到百分之百的无泄漏，结构简单、操作简便、安装维修方便。
上述的精密结构使得磁力驱动离心泵具有许多独特的应用特点：
一是实现动力传递的零泄漏，由前述内容可知，磁力驱动离心泵在工作时，可以将电动机传递的扭矩无泄漏地传递给叶轮做功。
二是磁力驱动器所传递的扭矩为柔性传递，通过磁极耦合传递扭矩，可以避免或减轻主、从动转子间的振动或突变的传递。
三是磁力驱动离心泵工作时可以实现对电机的过载保护。在磁力驱动器传递扭矩的过程中，如果叶轮端水力超载或转子系发生故障（例如轴承破碎引起的抱轴故障）、超载等原因会使内外磁滑脱，扭矩传递中断从而保护电动机。
四是结构简单，维护使用方便。磁力驱动离心泵的结构相对简单，相比于采用机械密封的轴封系统所需的附件（例如机械密封的冲洗管路、双端面机封的中间密封液的外部供给管路、干气密封的复杂附件等），其结构大大简化。
五是净化环境，消除污染。对于机械密封泵而言，由于结构原因，其在运转时不可避免地会产生3～8ml/h的泄漏量。对于一个大型化工企业，数千台工业泵的总泄漏量十分严重。而磁力驱动离心泵在输送物料时，可以完全避免有毒有害、易燃易爆、强酸强碱等腐蚀性介质的泄漏，保护了操作者的身体健康和安全，避免了环境污染。
应用尚存局限性
目前磁力驱动离心泵在石油化工、精细化工、制药、印染、电镀、电池等行业得到了广泛应用。尽管如此，受结构所限，该泵在实际应用中又有一定的局限性。
第一，磁力驱动离心泵整体承压有一定的局限。磁力驱动离心泵中金属隔离套为承压薄壁部件，承压能力强，但是会产生涡流热，所以壁厚一般在1～2mm之间，这导致泵整体承压有一定局限性，一般不高于4.0MPa。但通过特殊结构设计，目前泵整体承压可以达到10MPa，该特殊设计已投入实际应用中，并且运行比较平稳。而非金属隔离套一般用于1.0MPa以下，目前承压在2.5MPa的非金属隔离套处于实验阶段。
第二，泵的设计使用功率有一定局限性。受磁力驱动离心泵整体结构特点、永磁材料、隔离套的材质承压能力等的限制，该泵设计使用功率也有一定局限性。目前国内使用、运行比较平稳的磁力驱动离心泵功率大多小于160kW。
第三，磁力驱动离心泵对所输送的液体种类有一定的要求。磁力驱动离心泵一般采用自体循环，冷却润滑用的液体即为其输送的介质，冷却润滑通道直径一般为6～12mm，泵内轴承采用滑动轴承结构，内磁转子具有磁性。这些特点导致其在输送含有颗粒性杂质的流体时，极易造成冷却润滑通道堵塞；当介质中含有铁磁性物质时，这些物质会被吸附到内磁转子上，堵塞内磁转子与隔离套内壁之间的环隙，对隔离套内壁造成磨损。
第四，泵的使用温度有所局限。磁力驱动离心泵使用的稀土磁钢有一定的使用温度限制，致使整个泵的使用温度也有一定的局限性。目前国内磁力驱动泵的使用温度一般都在300℃以下。某些工艺高温、高压的工况条件使其应用十分受限。
第五，与其他采用接触性密封装置（如机械密封泵）相比，磁力驱动离心泵的效率相对较低。这主要归因于金属材质隔离套产生的涡流损失，滑动轴承的摩擦损失，用于冷却、润滑的循环液的容积损失等。因而在选型时，配备电机功率一般较机械密封泵高一个规格。
第六，由于磁力驱动离心泵轴承材质的原因，泵易发生震动损坏。由于磁力驱动离心泵的轴承采用的是滑动轴承，材质一般选用陶瓷类、硬质合金类、石墨类、金属喷涂类组成配对摩擦副，一般常用碳化硅对石墨、硬质合金对石墨、碳化硅对碳化硅、金属喷涂对石墨等形式。“硬对硬”组成的摩擦副可以提高泵的运转时间，但鉴于陶瓷类和硬质合金的属性，一旦泵发生振动损坏，极易造成整个转子系的损毁，严重时还会造成隔离套的磨损、磨漏。因此，磁力驱动离心泵在使用过程中一定要严格按照操作说明使用，避免发生振动损坏。
性能研发待加速
近年来，磁力驱动离心泵在化工流体输送中的应用范围越来越广，工况条件越来越复杂，针对一些特殊流体，各磁力驱动离心泵生产厂家都推出了各种新结构的磁力驱动离心泵。例如，输送易汽化介质乙醚、环氧乙烷、液化气等的乙醚磁力驱动离心泵，输送易结晶介质苯酐、苯酚、顺酐等的苯酐夹套式磁力驱动离心泵，输送液萘使用的萘渣磁力驱动离心泵等。此外，近年来，各种塑料磁力驱动离心泵及钢塑复合体磁力驱动离心泵也得到迅速发展，在各种浓度的酸、碱介质中得到广泛应用，其耐温一般都在150℃以下，压力不超过1.0MPa。随着新兴纳米材料的问世及应用，塑料磁力驱动离心泵在温度、承压等方面将有很大提高，应用领域也会越来越广。
鉴于磁力驱动离心泵当前发展形势，为提高泵的使用效果，扩大其应用，笔者认为业界还需从以下方面着力：
第一，泵的功率待提升。目前国内磁力驱动离心泵的使用功率远远满足不了工业生产的需要。其中隔离套的材质是制约磁力驱动离心泵整体功率的一个关键因素。随着新材料、新结构设计的不断出现，磁力驱动离心泵的功率必将不断提高。
第二，磁力驱动离心泵的使用温度亟待提高。介质输送温度对磁力驱动泵的影响至关重要，目前的温度受磁钢所限，一般不超过300℃。在温度过高时，目前的解决方案是采用电磁耦合设计，以电工纯铁加铜条为内磁材料，通过外磁转子旋转产生的感生电流，产生磁性耦合来传递扭矩，使温度提高。由于电磁耦合，内外磁转子存在转角差，内磁转子与外磁转子存在“丢转”现象，传动效率相对较低。今后，研究人员应在提升磁力驱动离心泵温度方面加大研发力度。
第三，磁力悬浮轴承结构的研发应加强。磁力悬浮轴承结构理论上可以大幅度提高磁力驱动离心泵滑动轴承的使用寿命，提高泵的运行平稳性。但目前其在磁力驱动离心泵结构设计中的应用还不十分成熟，下一步应对其具体应用加大研发力度。
第四，变频电动机的应用应进一步扩大。变频电机在磁力驱动泵的应用中，会对磁力驱动离心泵的使用安全、运行平稳、易损件保护、使用参数范围扩大方面起到积极的作用，但目前采用较少，各生产企业要加大宣传推广力度，进一步推广变频电动机在磁力驱动泵中的应用。
第五，智能化技术应用于磁力驱动离心泵应适时起步。除了磁力驱动离心泵本身的结构设计、材料升级之外，外部监控系统的应用也越来越广泛。随着智能技术的发展，附带温度、压力、功率、轴承磨损等运行过程监控的磁力驱动泵已诞生。以磁力驱动泵为核心的智能流体输送系统应提到各生产企业的研发日程上。