CN100465455C - 尤其用于家用电器中的离心泵 - Google Patents

Abstract

尤其用于家用电器和其它类似品中的泵，包括具有永磁转子的同步交流电动机和与延伸到叶轮轮毂内的空腔中的转子端部相连的叶片式叶轮；在转子的端部和叶轮轮毂处分别具有第一和第二横向连接结构，转子的连接结构包括：一个横向附属部件，该附属部件从固定在转子上的由刚性材料制成的驱动主体上延伸，并与该驱动主体形成一主体；和一个阻尼结构，该阻尼结构以由弹性材料制成的单片铸造在驱动主体上并且具有两个与叶轮的连接结构相互作用的端部部件，和一将端部部件连接起来的中间连接和保持部件，该中间连接和保持部件至少部分地延伸穿过驱动主体从而该阻尼结构从总体上以一种稳固的方式，轴向地和有角度地固定在驱动主体上。

Description

尤其用于家用电器中的离心泵

技术领域

本发明总的涉及泵，尤其是用于家用电器和其它类似品中的泵。

更具体的来说，本发明涉及此类型的一种离心泵，它包括：

支撑壳体，该支撑壳体包括主体和蜗壳，其中泵体和蜗壳彼此相互连接从而限定了一工作腔，

由交流电驱动的同步电动机，该电动机具有相对于主体静止的定子，和在主体内旋转的永磁转子，和

可旋转地安装在工作腔内的叶片式叶轮，该叶轮的轮毂具有一空腔；叶轮与延伸到叶轮轮毂空腔内的转子的端部相连；

所述转子的端部和叶轮轮毂分别具有第一和第二横向连接结构，该横向连接结构具有各自的延伸角，延伸角以具有角度间隙的方式被预置，角度间隙适于加速电动机在转子和叶轮的轮毂之间的启动；这种结构在电动机启动后能够相互干涉，从而使转子驱动叶轮；

与叶轮的连接结构互相配合的转子的连接结构部件由弹性材料制成。

背景技术

例如在欧洲专利EP-0207430-B1中描述了这种类型的离心泵。特别是在这篇文献的附图13中示出的一个实施例中，转子的连接结构由一弹性材料形成的弯曲区域构成，并且它的径向最外表面具有锯齿。由弹性材料形成的该区域轴向地插入到位于转子内的环状空腔内，它的径向最外表面具有相应的锯齿。这种方案要求弹性区域和转子相应的锯齿都具有精确的结构。该弹性区域插入到转子内的插入部分为防止在插入过程中发生干涉因此需要相当精确的相对角坐标。另外，该弹性区域以一种不稳固的方式固定在转子上，特别是在轴向方向上。

在欧洲专利EP-0287984-B1中描述了另一种可供选择的解决方案，一些粘性的流体，例如油和具有润滑性质的油脂，被置于并密封到叶轮轮毂的空腔内，用于减小叶轮和转子的连接结构之间的冲击并且消除相应所产生的噪声。该解决方案很难付诸于实践并且从要保持粘性流体在叶轮的空腔内的密封隔离的观点来看产生了很多问题。

发明内容

本发明的目的在于提出另一种可供选择的结构，该结构能够克服根据以上现有技术的解决方案中所概括的缺陷。

上述和其它的目的将根据本发明的一种家用电器中的离心泵获得，包括：支撑壳体，该壳体包括一个主体和一个蜗壳，它们相互连接从而限定了一个工作腔；由交流电驱动的同步电动机，该电动机具有一个相对于主体静止的定子，和一个在主体内的可旋转的永磁转子；和一个可旋转地安装在工作腔内的叶片式叶轮，并且该叶轮具有一个有空腔的轮毂；叶轮与延伸到叶轮的轮毂的空腔内的转子的端部相连；所述转子的端部和叶轮的轮毂分别具有转子的连接结构和叶轮的连接结构，所述转子和叶轮的连接结构分别具有一以角度间隙的方式被预置的延伸角，该角度间隙在转子和叶轮之间能够加速电动机的启动；所述转子和叶轮的连接结构能够在电动机启动之后彼此进行干涉从而使叶轮由转子进行驱动；转子的连接结构的部件将与由弹性材料制成的叶轮的连接结构相配合；其特征在于转子的连接结构包括：

基本上径向的附属部件，该附属部件从固定在转子上的基本上为刚性材料所制成的驱动主体上径向延伸，并与该主体为一整体，和

阻尼结构，该结构以由弹性材料制成的单片铸造在驱动主体上并且具有两个铸造在附属部件的相对面上或两个面上的端部部件以及一个中间连接和保持部件，该端部部件与叶轮的连接结构相配合，该中间连接和保持部件与端部部件互相连接并且至少部分延伸穿过驱动主体，从而该阻尼结构以一种稳固的方式，轴向地和有角度地，固定在驱动主体上。

本发明进一步的特征和优点将会在下面详细的描述中出现，此描述将通过不局限的实施例并结合附图完全地给出。

附图说明

图1为根据本发明离心泵的轴向剖面示意图；

图2为从根据图1的泵的叶轮下部方向上看的平面图；

图3和图4分别为图2的线III—III和IV—IV上的剖视图；

图5a为根据图1的泵内驱动主体的透视图；

图5b为根据图5a的驱动主体的透视图，该驱动主体具有由弹性材料制成的阻尼结构；

图6和7分别为图5b箭头VI和箭头VII所示方向上的平面图；

图8和9分别为图7的线VIII—VIII和IX—IX上的剖面图；

图10为根据本发明的另一离心泵的轴向剖面的局部视图；

图11为根据图10的泵内的驱动主体的局部透视图；

图12为在图11中箭头XII所示方向上的横向方向内的视图；和

图13和14分别为图11的线XIII-XIII和XIV-XIV上的剖面图。

具体实施方式

在图1中，根据本发明的离心泵通常以附图标记1表示。

在一种已知固有的方式中，泵1包括支撑壳体，该支撑壳体包括一个成型主体2和蜗壳3(用虚线表示)，这两者相互连接从而限定了一工作腔4。

蜗壳3形成轴向吸入通道3a和横向出口或输送通道3b。

泵1包括由交流电驱动并通常以附图标记5表示的同步电动机。在一已知的固有方式中，电动机5包括一个相对于主体2静止的定子6和一个可旋转地安装在主体内的永磁转子7。

在通过例子示出的实施例中，主体2形成一个中央圆筒形的腔室8，电动机5的转子7可旋转地容纳于其中。转子具有一根中心轴9，该中心轴的上端和下端可旋转地延伸到相应的支承10和11内，支承安装在主体2的腔室8内同时各自的复曲面密封环12和13也插入到其中。

转子7的轴9的上端9a尽可能远地延伸至工作腔4内，穿过一个夹于上支承10和上部分离元件15之间的环形的唇形密封14，上部分离元件15基本上为凹坑形状。

泵1还包括可旋转地安装在工作腔4内并且与电动机5的转子9的上端9a相连的叶片式叶轮16。

如图2到图4中更清楚的示出了本实施例中所示意的叶轮16具有一个中心轮毂17，该轮毂基本上为钟形并且从该轮毂处向外延伸了四个径向叶片18，这些叶片以角度的方式平分空间。

叶轮16的轮毂17具有一个空腔19，该空腔的口20面朝电动机5。在该口处，叶轮16的轮毂17有一个环向的突出部分20a(详见图3和图4)，该突出部分20a和环形肩部21限定了一个环形座22，有一密闭元件23以环形盘(图1)的形式卡在环形座内，转子轴9的端部9a延伸穿过该环形盘并且复曲面密封环24也插入到其中。

密闭元件23被固定用于同叶轮16一起旋转，但是它是相对于转子7的轴9旋转。

延伸到叶轮16的空腔19内的轴9的端部9a在干涉的情况下被挤压进入到由驱动主体26限定的轴向通道25内，其中驱动主体26由基本上为刚性的材料制成，例如聚丙烯结合20％到40％的玻璃纤维并且最好是大约30％的玻璃纤维。

在图5到图9中特别地示出了驱动主体26。

以这些附图中的例子的方式示出的实施例中，主体26包括基本为管状的部件27，在管状部件内形成通道25并且在管状部件的一端处形成了一个整体的圆周方向上的环形突起物28。

如图5a中特别示出的驱动主体26具有一个基本上为径向的整体横向附属部件30。在根据图5到图9的实施例中，该附属部件30基本上为一个倒转的L，并带有第一和第二臂30a和30b(图5a和9)，这两个臂分别连接在管状部件27和环状突起28上。

槽口31(图5a)限定在附属部件30的两个臂30a和30b之间。

狭槽32有角度地延伸在横向表面的相对侧或附属部件的面30c和30d之外，该狭槽与附属部件30相邻，在驱动主体26的环形突起28内。

该狭槽32有一个例如，大约为90°的延伸角。另一方面，附属部件30有一个有利的25°到55°并且最好为大约40°的延伸角α(图6)。

由弹性材料制成的阻尼结构35以单片的形式铸造在驱动主体26上并且，特别地，是铸造在驱动主体26的横向附属部件30上(详见图5b和6)。该阻尼结构35具有两个铸造在附属部件30的相对表面或面30c和30d上的端部部件35a和35b，和一个中间连接和保持部件35c(见图7到9)，部件35c连接端部部件35a和35b，并且在狭缝32内和由附属部件30的槽口31限定的通道内延伸。

有利的是，如图6所示，阻尼结构35的端部部件35a和35b具有各自的延伸角β和γ，它们彼此相等并且最好是等于夹于它们其间附属部件30的延伸角α。特别的是，阻尼结构的端部部件同样具有一个角度为25°到55°有利的延伸角并且最好大约等于40°。

单片状的阻尼结构35以一种稳固的方式，同时轴向地和有角度地固定在驱动主体26上。

总体上，主体26的附属部件30和相互连接的阻尼结构35的端部部件35a和35b构成了一个横向的连接结构，该结构通常在附图5b和以下附图中以附图标记40表示，并且该横向连接结构将同一个在叶片式叶轮16的轮毂17的空腔内产生的连接结构进行有效地相互配合。

参考图2到4，连接结构41为延伸δ的扇形角，其中δ的有利角度为45°到75°并且最好大约等于60°，该连接结构形成于叶轮16的轮毂17的空腔19内。

电动机转子的连接结构40和叶轮的连接结构41以一限定在转子和叶轮轮毂之间的角度间隙的方式形成，在一种已知固有的方式中，这种角度间隙能够加速电动机5的启动，正如众所周知的，在启动时，产生一个非常低的连接力，因此电动机不得不在基本上无载荷的情况下进行启动。该连接结构40和41也能够在同步电动机5启动之后彼此相互干涉从而使叶轮16由电动机的转子7驱动。

当电动机5提供以交流电压时，它同等可能地会以一种旋转方向或另一种旋转方向进行启动。但是，由于泵1为离心泵，因此这并不重要。如果在旋转的初始方向中电动机5的转子7不得不克服一个额外的阻力矩，旋转方向被反向并且，一旦与转子形成一体的连接结构40抵抗叶轮的结构41，叶轮就会以旋转的方式被驱动。阻尼结构35的端部35a和35b确保减小冲击并且有效地降低由此冲击所产生的噪声。

阻尼结构35较好地由，例如一种热塑性橡胶制成。

图10到14示出了本发明的变形。

在那些图中，已经在上面所描述的部件和元件给出了用于识别的相同的附图标记。

在根据图10到14的变形中，与电动机的转子形成一体的驱动主体26的附属部件30，和阻尼结构35的端部部件35a，35b在远离环形突起28的面上具有各自的相对于驱动主体26的轴线倾斜的端部表面30e和35e。总体上，这些端部表面30e和35e形成了基本上为圆锥形和突起的表面部件。

端部表面30e和35e相对于驱动主体26的轴向的倾斜度较好的为30°到60°并且最好大约等于45°。

由申请人和以申请人为代表实施的测试和仿真已经表明如上所述并结合附图11到14的该连接结构40在运行中形成较好的压力分配，特别是在阻尼结构35的端部部件35a和35b内。

自然地，在本发明的原则保持相同的情况下，实施例的形式和结构的细节都可以根据那些通过非局限的例子已经被描述和图示出的实施例作很大的改变，延伸到所有可以获得相同效果实施例的本发明对那些相同的创造性的构思表示感谢。

Claims (16)

1.一种用于家用电器中的离心泵(1)，包括：

支撑壳体(2，3)，该壳体包括一个主体(2)和一个蜗壳(3)，它们相互连接从而限定了一个工作腔(4)，

由交流电驱动的同步电动机(5)，该电动机具有一个相对于主体(2)静止的定子(6)，和一个在主体(2)内的可旋转的永磁转子(7)，和

一个可旋转地安装在工作腔(4)内的叶片式叶轮(16)，并且该叶轮具有一个有空腔(19)的轮毂(17)；叶轮(16)与延伸到叶轮(16)的轮毂(17)的空腔(19)内的转子(7)的端部(9a)相连；

所述转子(7)的端部(9a)和叶轮(16)的轮毂(17)分别具有转子(7)的连接结构(40)和叶轮(16)的连接结构(41)，所述转子(7)的连接结构(40)和叶轮(16)的连接结构(41)分别具有一以角度间隙的方式被预置的延伸角(α+β+γ；δ)，该角度间隙在转子(7)和叶轮(16)之间能够加速电动机(5)的启动；所述转子(7)的连接结构(40)和叶轮(16)的连接结构(41)能够在电动机(5)启动之后彼此进行干涉从而使叶轮(16)由转子(7)进行驱动；

转子(7)的连接结构(40)的部件将与由弹性材料制成的叶轮(16)的连接结构(41)相配合；

泵(1)的特征在于转子(7)的连接结构(40)包括：

基本上径向的附属部件(30)，该附属部件(30)从基本上为刚性材料制成的固定在转子(7)上的驱动主体(26)上径向延伸，并与该驱动主体(26)形成一体，和

一阻尼结构(35)，该阻尼结构(35)以由弹性材料制成的单片铸造在驱动主体(26)上并且具有两个铸造在附属部件(30)的相对表面(30c，30d)上的端部部件(35a，35b)和一个中间连接和保持部件(35c)，该端部部件(35a，35b)与叶轮(16)的连接结构(41)相互作用，该中间连接和保持部件与该端部部件(35a，35b)互相连接并且至少部分地延伸穿过该驱动主体(26)，从而该阻尼结构(35)从总体上以一种稳固的方式，轴向地和有角度地固定在驱动主体(26)上。

2.如权利要求1所述的离心泵，其中驱动主体(26)包括基本上为管状的部件(27)，该管状部件(27)干涉压入到转子(7)的端部(9a)上。

3.如权利要求2所述的离心泵，其中驱动主体(26)具有一个圆周方向的环形突起(28)，附属部件(30)连接到环形突起上。

4.如权利要求3所述的离心泵，其中附属部件(30)具有一个与管状部件(27)和驱动主体(26)的环形突起(28)相邻的槽口(31)，该槽口(31)限定了阻尼结构(35)的中间连接和保持部件(35c)在其内部延伸的通道。

5.如权利要求4所述的离心泵，其中附属部件(30)基本上为L的形式，并带有分别与驱动主体(26)的管状部件(27)和环形突起(28)相连的第一和第二臂(30a，30b)。

6.如权利要求3所述的离心泵，其中，在驱动主体(26)的环形突起(28)内形成有一个与所述附属部件(30)相邻的狭槽(32)，该狭槽(32)有角度地延伸在附属部件(30)的相对表面(30c，30d)之外，并且所述阻尼结构(35)的中间连接和保持部件(35c)至少部分地延伸在狭槽(32)内。

7.如权利要求1或2所述的离心泵，其中驱动主体(26)的附属部件(30)具有一个为25°到55°的延伸角。

8.如权利要求7所述的离心泵，其中驱动主体(26)的附属部件(30)的延伸角等于40°。

9.如权利要求8所述的离心泵，其中所述阻尼结构(35)的每个端部部件(35a，35b)具有一个为25°到55°的延伸角。

10.如权利要求9所述的离心泵，其中所述阻尼结构(35)的每个端部部件(35a，35b)的延伸角等于40°。

11.如权利要求3所述的离心泵，其中驱动主体(26)的附属部件(30)和阻尼结构(35)的端部部件(35a，35b)在远离环形突起(28)的面上具有各自的端部表面(30e，35e)，该端部表面(30e，35e)相对于驱动主体(26)的轴线倾斜，并且总体上，形成了一个基本上为圆锥状突起的表面部件。

12.如权利要求11所述的离心泵，其中端部表面(30e，35e)相对于驱动主体(26)轴线的倾斜度为30°到60°。

13.如权利要求12所述的离心泵，其中端部表面(30e，35e)相对于驱动主体(26)轴线的倾斜度为为45°。

14.如权利要求1或2所述的离心泵，其中驱动主体(26)由含有20％到40％的玻璃纤维的合成树脂制成。

15.如权利要求14所述的离心泵，其中驱动主体(26)由含有30％的玻璃纤维的聚丙烯制成。

16.如权利要求1或2所述的离心泵，其中阻尼结构(35)由热塑性橡胶制成。

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