CN102292543A - 马达泵单元 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于高压清洁设备的马达泵单元，该马达泵单元带有电动马达和泵，其中，电动马达具有马达壳体，该马达壳体被冷却壳体包围来形成带有环形室入口和环形室出口的环形室，并且其中，泵具有在其上支承有马达轴的驱动壳体以及吸入口和压力出口，并且其中，环形室出口与吸入口保持流体连接并且有待由泵加压的液体能被输送给环形室入口。为了改进马达泵单元使得可以降低驱动壳体的热负荷，依据本发明提出，驱动壳体具有至少一个冷却通道，该冷却通道布置在吸入口的上游并且能够被有待加压的液体穿流。

Description

马达泵单元
技术领域
本发明涉及一种用于高压清洁设备的马达泵单元，该马达泵单元带有电动马达和泵，其中，电动马达包括马达壳体，马达壳体被冷却壳体包围来形成带有环形室入口和环形室出口的环形室，并且其中，泵具有：在其上支承有电动马达的马达轴的驱动壳体，以及用于吸取液体的吸入口和用于排出已被加压的液体的压力出口，其中，环形室出口与吸入口保持流体连接并且有待由泵加压的液体可被输送给环形室入口。
背景技术
DE 10 2007 009 394 A1公知了这种马达泵单元。该马达泵单元被使用在高压清洁设备中，借助该马达泵单元，优选为水的液体可以通过吸入口输送给泵室，被加压并且随后通过压力出口排出。压力软管连接到压力出口上，在压力出口的自由端上可以布置例如喷管，从而使已被加压的液体可以对准待清洁的物体。
由电动马达来驱动泵，该电动马达可以由输送给泵的吸入口的液体来冷却。为此，马达壳体被冷却壳体包围，其中，在马达壳体和冷却壳体之间形成带有环形室入口和环形室出口的环形室。有待由泵加压的液体可以首先被输送给环形室入口，该液体然后穿流环形室并且随后通过环形室出口输送给吸入口。由此可以取消经常被设置在电动马达中的额外的空气冷却装置。更确切地说，电动马达的废热被排放到有待由泵加压的液体中。这种设置的优点在于，可以将马达泵单元装入到高压清洁设备的喷水密封的壳体中，而不需要在高压清洁设备的壳体中配备送风口和排风口。
在马达泵单元的运行期间，当然不仅是电动马达变热，而且泵的驱动壳体也承受了明显的热负荷。其原因另外在于，马达轴被支承在驱动壳体上。
发明内容
本发明的任务在于改进开头所述类型的马达泵单元使得可以降低驱动壳体的热负荷。
在依据分类类型的马达泵单元中，该任务依据本发明可以如下方式得以解决，即，驱动壳体具有至少一个冷却通道，该冷却通道布置在吸入口的上游并且能够被有待加压的液体穿流。
在依据本发明的马达泵单元中，有待由泵加压的液体不仅穿流包围着马达壳体的环形室，而且还穿流驱动壳体的冷却通道。由此，在待输送的液体被输送给泵的吸入口之前，该待输送的液体可以冷却驱动壳体。由此可以明显地降低驱动壳体的热负荷。由于尤其地可以散出在通过其使马达轴可旋转地保持在驱动壳体上的轴承处出现的热量，所以再一次地提高了马达泵单元的使用寿命。
驱动壳体和至少一个冷却通道形成单件式的部件。这一点不仅实现了花费少地制造带有冷却通道的驱动壳体，还降低了在至少一个冷却通道和驱动壳体的基体之间的热阻。
特别的优点在于，驱动壳体具有第一冷却通道和第二冷却通道，其中，该第一冷却通道连接到环形室入口上，而第二冷却通道连接到环形室出口上。在马达泵单元的这种设计方案中，有待由泵加压的液体首先被输送给第一冷却通道。该液体穿流第一冷却通道并且然后通过环形室入口进入到包围着马达壳体的环形室中，为了随后通过环形室出口到达驱动壳体的第二冷却通道，液体穿流该环形室，该第二冷却通道例如通过连接管道与吸入口保持流体连接。有待由泵输送的液体由此穿流第一冷却通道和第二冷却通道，从而确保了特别有效的热传递。
有利的是，将两个冷却通道彼此平行地布置。尤其可以将两个冷却通道平行于马达轴取向。
在有利的实施方式中，可以如下方式确保特别有效地冷却驱动壳体，即，驱动壳体包括至少一个冷却通道在内由金属、尤其是由金属压铸合金、例如铝合金制造。这一点实现了从支承马达轴的驱动壳体区域到至少一个冷却通道的特别有效的热传递，热量从该冷却通道排出到有待加压的液体中。
在特别优选的实施方式中，驱动壳体具有基体，该基体通过至少一个从基体向外伸出的导热肋与冷却通道整体式地连接。已经得到证明的是，通过在驱动壳体的基体和冷却通道之间配备导热肋可以获得在基体和冷却通道之间的特别小的热阻。
尤其可以设置驱动壳体具有两个彼此平行地取向的导热肋，这两个导热肋分别布置在冷却通道和基体之间。这两个导热肋不仅提高了驱动壳体的机械稳定性，还在驱动壳体的基体和冷却通道之间实现了特别小的热阻。
有利的是，驱动壳体具有轴承套，该轴承套通过轴承元件支承马达轴，并且该轴承套被驱动壳体的环绕的壁区段包围来形成环形的间隙，其中，电动马达的线圈头部伸入到该间隙中并且在外侧在至少一个冷却通道的环绕的壁区段上被模制。电动马达的面朝驱动壳体的线圈头部由此径向地在内侧由轴承套包围，并且径向地在外侧由驱动壳体的环绕的壁区段包围。在外侧在环绕的壁区段上模制有至少一个冷却通道。由于线圈头部所散发的热量可以通过大的面积区域被排放给液体所冷却的驱动壳体，所以不仅在支承马达轴的轴承套上而且在沉入到间隙中的线圈头部上都实现了特别有效的冷却。
有利的是，驱动壳体包围着保持在马达轴上的摆动驱动装置。该摆动驱动装置可以具有与马达轴抗相对旋转地连接的摆动体，在该摆动体上可旋转地支承有摆动片。在该摆动片上通常贴靠有泵的活塞，这些活塞被摆动片驱动进行往复运动并且分别伸入到泵室中，从而可以基于该活塞的往复运动将液体吸入到泵室中并且随后加压排出。通过配备液体冷却的驱动壳体，还可以高效地将在摆动驱动装置区域中所产生的热量排放给有待由泵加压的液体。
在本发明有利的实施方式中，冷却壳体被构造成汽缸套的形式，该汽缸套可在轴向方向上推到马达壳体上并且可与驱动壳体可拆卸地连接来建立在至少一个冷却通道与环形室入口或环形室出口之间的液体密封的连接。这一点实现了马达泵单元的特别简单的装配。
该冷却壳体优选地由塑料制成并且可以与驱动壳体例如进行螺栓连接。该由塑料制成的冷却壳体仅在周向上包围着马达壳体。由此可以降低冷却壳体的机械负载。当泵由公共的供水网供水，其中待输送的液体已经处在例如5bar或更大的液体压力下时，后者尤其具有意义。该液体压力随后也存在于包围着马达壳体的环形室中并且由塑料制成的冷却壳体必须承受得住该压力。已证明汽缸套形的设计方案对此特别合适。
附图说明
下面对本发明的优选的实施方式的描述用于联系附图更详细地进行阐述。其中：
图1示出马达泵单元的部分截面图；
图2示出沿着图1中的线2-2的截面图；以及
图3示出沿着图1中的线3-3的截面图。
具体实施方式
图中示意性地示出依据本发明的被使用在高压清洁设备中的马达泵单元10，该马达泵单元具有电动马达11，该电动马达通过摆动驱动装置12来驱动泵13的往复运动的活塞56。该电动马达11被构成为异步电动马达并且通常具有带有马达轴17的转子16以及带有定子线圈19的定子18。该定子线圈19形成面朝泵13的前面的线圈头部20和背离泵13的后面的线圈头部21。定子18被罐状的马达壳体24包围，该马达壳体被气缸套状的、由塑料制成的冷却壳体28包围来形成环形室26。在外侧上该冷却壳体形成环形室入口30和环形室出口31。用于冷却电动马达11的液体可以通过环形室入口30输送给环形室26。该液体在周向上穿流环形室26并且可以通过环形室出口31排出。在环形室26内部布置有引导肋34形式的流体导流元件，该流体导流元件被模制到冷却壳体28的内侧面上并且在马达泵单元10的轴向方向上延伸。引导肋34分别具有穿通部35，被输送给环形室26的液体可以贯穿流过该穿通部。与穿通部35邻近的引导肋34彼此轴向错开地布置，从而使引导肋34整体上限定出迷宫状的、从环形室入口30到环形室出口31的在周向上环绕着马达壳体24的流体路径。
泵13具有由金属制成的、优选地由铝合金制成的驱动壳体38。该驱动壳体包括基体39，该基体带有贴靠在马达壳体24的正面上的、马达侧的壁区段41和在轴向方向上邻接泵壳体44的、泵侧的壁区段42。马达侧的壁区段41包围着间隙46，前面的线圈头部20沉入到该间隙中并且该间隙在内侧由轴承套47进行界定，该轴承套通过梯级部48模制到基体39上。
马达轴17通过第一轴承50可旋转地保持在轴承套47上。用于马达轴17的第二轴承51保持在罐状的马达壳体24的底部54上。
在马达轴17的面朝泵13的端部上保持有摆动驱动装置52，该摆动驱动装置被泵侧的壁区段42包围并且具有摆动体53，摆动片54可旋转地保持在该摆动体上。在摆动片54正面侧贴靠有泵13的多个活塞56，这些活塞被摆动片54驱动进行往复运动。不过为了获得更好地概览，图中活塞56与摆动片54之间存在间距。
活塞56利用其背离摆动片54的端部以公知的并且由此在图中未示出的方式分别沉入到泵室中，该泵室与用于吸取有待加压的液体的吸入口58和与用于排出已被加压的液体的压力出口60保持流体连接。
在驱动壳体38的马达侧的壁区段41上、在外侧模制有平行于马达轴17取向的第一冷却通道61和第二冷却通道62。第一冷却通道61通过第一导热肋64与泵侧的壁区段42连接，并且第二冷却通道62通过第二导热肋65与泵侧的壁区段42连接。在这两个冷却通道61和62中分别伸入有与冷却壳体28整体式地连接的螺纹接套66，该螺纹接套与各个冷却通道61及62对齐地取向并且被O形环67包围。该第一冷却通道61通过配设的螺纹接套66与环形室入口30流体密封地连接，并且第二冷却通道62通过配设的螺纹接套66与环形室出口31流体密封地连接。
由塑料制成的管道装置70连接到两个冷却通道61和62以及吸入口58上，该管道装置具有通到第一冷却通道61中的输入管道71以及连接第二冷却通道62和吸入口58的连接管道72。管接头74连接到输入管道71上，该管接头上又可连接图中未示出的输入软管。通过管接头74和输入管道71可以向第一冷却通道61输入液体，这些液体随后通过环形室入口30流入到包围着马达壳体24的环形室26中，该液体从环形室中出来通过环形室出口31、第二冷却通道62以及连接管道72输送给吸入口58，以便随后由泵13加压并且通过压力出口60排出。
有待由泵加压的液体也用于冷却驱动壳体38和电动马达11。在第一轴承50和摆动驱动装置52的区域内产生的热量可以通过基体30以及导热肋64和65输送给冷却通道61和62，热量随后从冷却通道被排放给穿流冷却通道61、62的液体。通过配备导热肋64和65确保了从基体39到冷却通道61和62的特别低阻力的热传导。在前面的线圈头部20的区域中产生的废热可以由驱动壳体38吸收并且排放给有待由泵加压的液体。
液体冷却的驱动壳体38由此避免了尤其是第一轴承50和摆动驱动装置52以及泵13、尤其是在其中可移动地支承活塞56的活塞引导装置过热。

Claims (8)

1.一种用于高压清洁设备的马达泵单元，所述马达泵单元带有电动马达和泵，其中，所述电动马达具有马达壳体，所述马达壳体被冷却壳体包围来形成带有环形室入口和环形室出口的环形室，并且其中，所述泵具有：驱动壳体，在所述驱动壳体上支承有所述电动马达的马达轴；以及用于吸取液体的吸入口和用于排出已被加压的液体的压力出口，并且其中，所述环形室出口与所述吸入口保持流体连接并且能将有待由所述泵加压的液体输送给所述环形室入口，其特征在于，所述驱动壳体(38)具有至少一个冷却通道(61、62)，所述冷却通道布置在所述吸入口(58)的上游并且能够被有待加压的液体穿流。
2.按照权利要求1所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)具有第一冷却通道(61)和第二冷却通道(62)，其中，所述第一冷却通道(61)连接到所述环形室入口(30)上，而所述第二冷却通道(62)连接到所述环形室出口(31)上。
3.按照权利要求1或2所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)包括至少一个所述冷却通道(61、62)在内由金属制成。
4.按照上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)具有基体(39)，所述基体通过至少一个从所述基体(39)向外伸出的导热肋(64、65)与冷却通道(61、62)整体式地连接。
5.按照权利要求4所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)具有两个彼此平行地取向的导热肋(64、65)，所述导热肋分别布置在冷却通道(61、62)和所述基体(39)之间。
6.按照上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)具有轴承套(47)，马达轴(17)能旋转地支承在所述轴承套上并且所述轴承套被所述驱动壳体(38)的环绕的壁区段(41)包围来形成环形的间隙(46)，其中，所述电动马达(11)的线圈头部(20)伸入到所述间隙(46)中并且在外侧在至少一个所述冷却通道(61、62)的所述壁区段(41)上被模制。
7.按照上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述驱动壳体(38)包围着保持在所述马达轴(17)上的摆动驱动装置(52)。
8.按照上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述冷却壳体(28)构造成汽缸套的形式，所述汽缸套能在轴向方向上推到所述马达壳体(24)上并且能与所述驱动壳体(38)能拆卸地连接来建立在至少一个所述冷却通道(61、62)与所述环形室入口(30)或所述环形室出口(31)之间的液体密封的连接。
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