CN102292550A - 马达泵单元 - Google Patents

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迪特尔·普拉赫克
兰佛朗哥·波尔
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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，该马达泵单元具有电动马达和泵，其中，电动马达具有马达壳体，该马达壳体被冷却壳体所包围构成具有环形腔入口和环形腔出口的环形腔，并且其中，所述泵具有与环形腔出口连接的抽吸入口和压力出口，并且其中，有待由泵给送的液体被输送给该环形腔入口，并且冷却壳体在内侧包括至少一个流体导引肋板，用于在环形腔中引导液体。为了以如下方式该进所述马达泵单元，即，可以长期不使液体从环形腔中流出，根据本发明提出，至少一个流体导引肋板与马达壳体保持相距。

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，该马达泵单元带有以液体冷却的电动马达和泵，其中，该电动马达具有马达壳体，该马达壳体被气缸套状的冷却壳体所包围来构成设有环形腔入口和环形腔出口的环形腔，并且其中，所述泵具有与环形腔出口相连接的、用于吸取液体的抽吸入口和用于排出液体的压力出口，并且其中，有待由泵给送的液体能被输送给环形腔入口，并且该冷却壳体在内侧包括至少一个流体导引肋板，用于在环形腔中引导液体。
背景技术
由DE 10 2007 009 394 A1公知这样的马达泵单元。该马达泵单元被用在高压清洁设备中，其中，优选为水的液体能被加压，并且接下来能通过压力出口排出。将高压软管连接到压力出口上，该高压软管在其自由端上例如承载有喷枪。这就给出了如下可行性，即，将处在高压下的液体射流指向物体，以便例如清洁该物体。
泵的驱动借助电动马达来进行，该电动马达由输送给泵的液体来加以冷却。为此，马达壳体被气缸套状的冷却壳体所包围，其中，在马达壳体与冷却壳体之间构成有环形腔，有待由泵给送的液体通过环形腔入口被输送给该环形腔。所述液体可以穿流环形腔，并且通过环形腔出口到达泵的抽吸入口，从而所述液体接下来能被加压。在内侧被布置在冷却壳体上的呈流体导引肋板形式的导流元件将液体引导穿过环形腔。在DE 10 2007 009 394 A1中所介绍的马达泵单元中，流体导引肋板被构造为支撑肋板，借助该支撑肋板，使冷却壳体支撑在马达壳体上。
在许多情况下，泵被连接到公共供水网上。这使得，在环形腔内部存在的是：存在于供水网中的数巴(例如5至10巴)的给送压力。为了马达泵单元的功能性，需要的是：环形腔被可靠地密封，尤其还要负责使马达壳体是长期防水的。
发明内容
本发明的任务在于，以如下方式改进开头所述类型的马达泵单元，即，确保长期不会有液体从环形腔中流出来。
在依据类属的类型的马达泵单元中，该任务根据本发明以如下方式得以解决，即，使至少一个流体导引肋板与马达壳体保持相距。
在运行期间，马达壳体不可避免地经受振动。所述振动可能导致冷却壳体的流体导引肋板与马达壳体之间发生相对运动。如果流体导引肋板直接贴靠在马达壳体上的话，则由于流体导引肋板的刮蹭和刮擦，马达壳体的表面可能遭到损害。由此，可能对马达壳体的表面结构产生不利影响，并且这一点又可以导致：液体从环形腔中穿过受损的马达壳体进入到电动马达的内部。为了反作用于这种对马达壳体防水性的损害，根据本发明设置为：流体导引肋板距马达壳体存在间距，也就是说，在流体导引肋板与马达壳体之间延伸有缝隙。令人感到惊讶的是，尽管在马达壳体与流体导引肋板之间存在间距，但是绝大部分液体仍然能以限定的方向被引导穿过环形腔。大部分液体沿着流体导引肋板流动，从而使液体流动在环形腔内部采取限定的方向。只有小部分的液体斜向于流体导引肋板或横向于流体导引肋板地流动穿过流体导引肋板与马达壳体之间的缝隙。由此，在流体导引肋板与马达壳体之间提供缝隙确保了：马达壳体是持久地防水的，并且由此可以使用于冷却电动马达的液体可靠地被引导穿过环形腔。
优点在于，在环形腔入口与环形腔出口之间布置流体导引肋板。所述流体导引肋板确保：通过环形腔入口进入到环形腔中的液体不会直接到达环形腔出口，而是使大部分液体从环形腔入口出发，绕流整个马达壳体，然后才到达环形腔出口。
例如可以如下方式设置，即，冷却壳体具有多个在周向上彼此错开地布置的流体导引肋板，这些流体导引肋板包括各一个通道，其中，相邻的流体导引肋板的所述通道在轴向上彼此错开地布置。在这种构造形式中，流体导引肋板整体地限定出迷宫状的、从环形腔入口到环形腔出口的、在周向上绕着马达壳体的流体路径。这实现了对电动马达特别有效地冷却。
至少一个流体导引肋板与马达壳体之间的缝隙的高度优选至少为0-3mm。高度为0.5mm或更大是特别具有优点的。例如可以如下方式设置，使在至少一个流体导引肋板与马达壳体之间的缝隙的高度至少为1mm。
流体导引肋板的高度优选为至少1mm。例如可以如下方式设置，使流体导引肋板具有至少为2mm的高度。在具有优点的实施方式中，设置有至少为3mm的高度。
有利的是，使流体导引肋板的高度是缝隙的高度的数倍。
为了提高马达壳体的防水性，在具有优点的实施方式中可以如下方式设置为，马达壳体带有防腐蚀层。所述马达壳体例如可以利用特殊的保护材料被涂覆。也可以如下方式设置为，将该防腐蚀层构造成马达壳体的氧化层。
马达壳体可以优选地由在表面上被氧化的深冲钢质件制成。
该冷却壳体优选地由塑料制成。塑料壳体通常是容易振动的。由此，对于塑料壳体而言恰好尤其具有优点的是，至少一个流体导引肋板距马达壳体存在间距，以便避免表面损伤。
优点在于，气缸套状的冷却壳体在轴向上可被推移到马达壳体上。这简化了马达泵单元的装配。
为了避免液体在轴向上可能从环形腔中流出，在尤其优选的实施方式中，借助前部的密封环和后部的密封环来密封该环形腔，这些密封环在径向上被夹紧在马达壳体与冷却壳体之间。由此，通过对密封环的径向加载，在密封环的区域内进行对环形腔的密封。由于仅通过O形环的径向加载来确保密封作用，而不需要在轴向上夹紧该O形环，所以这同样简化了马达泵单元的装配。
在具有优点的实施方式中，马达壳体面朝泵地具有朝外竖起的环形法兰，环形的密封面连接到该环形法兰上，在该密封面上贴靠有前部的密封环。马达壳体的朝外竖起的环形法兰被夹紧在由泵的驱动壳体形成的轴承套与冷却壳体的端侧之间。在朝外竖起的环形法兰的面朝泵的背侧上，定位有前部的密封环，该前部的密封环在径向上被夹紧在马达壳体的连接到环形法兰上的环形的密封面与冷却壳体的相对应的环形的密封面之间。
为了对环形腔在其背朝泵的背侧区域中加以密封，具有优点的是，马达壳体背朝泵地具有气缸套状的凸缘，该气缸套状的凸缘在中间安置有后部的密封环的情况下，被冷却壳体的气缸套状的接长部所包围。锅状的马达壳体的气缸套状的凸缘可以在马达壳体的底部与外壳之间分布。冷却壳体的气缸套状的接长部可以与马达壳体的气缸套状的凸缘同心地对齐，并且在该凸缘与接长部之间，在径向上夹紧后部的密封环。
附图说明
对本发明优选实施方式的下列说明用于结合附图进行详细阐释。
其中：
图1示出沿着图3中的线1-1的马达泵单元的部分剖面图；
图2示出沿着图1中的线2-2的马达泵单元的剖面图，以及；
图3示出在电动马达区域中马达泵单元的横向于马达泵单元的纵轴线的剖面图。
具体实施方式
在图中示意性地示出根据本发明的马达泵单元10，该马达泵单元10具有以液体冷却的电动马达11和泵12。该电动马达11通常具有被定子15包围的转子14。锅状的马达壳体17在外侧连接到该定子15上，该马达壳体17由深冲钢质件制成。该马达壳体17具有气缸套状的圆周壁18以及底部19。底部19形成轴向向外指向的、用于马达轴22的第一轴承21的容纳部20。用于马达轴22的第二轴承23布置在轴承套26上，该轴承套26由泵12的驱动壳体28形成。
马达壳体17在周向上被气缸套状的冷却壳体30包围，其中，在马达壳体17与冷却壳体30之间布置有环形腔32，该环形腔32在周向上完全包围马达壳体17。可以通过冷却壳体30的环形腔入口33向环形腔32中输送液体，接下来，所述液体穿流环形腔32。所述该液体可以通过冷却壳体30的环形腔出口34从环形腔32中流出。
冷却壳体30在内侧承载有多个在周向上彼此以相同间距布置的流体导引肋板36，这些流体导引肋板36在径向上伸入到环形腔32中，其中，这些流体导引肋板36并不触及马达壳体17，而是在各个流体导引肋板36与马达壳体17之间，延伸有高度大约为1mm的缝隙37。流体导引肋板36在径向上的高度为至少2mm。即具有优点的是：流体导引肋板36的高度至少是缝隙37的高度的两倍。特别的优点在于，流体导引肋板36在径向上的高度是缝隙37的高度的数倍。例如，该流体导引肋板36可以具有至少为3mm的高度，并且缝隙37的高度可以为最大1mm。
流体导引肋板36分别具有通道38，输送给到环形腔32的液体可以通过该通道38流动穿过。相邻的流体导引肋板36的通道38在轴向上彼此错开地布置，从而使流体导引肋板36限定出迷宫状的、在周向上从环形腔入口33至环形腔出口34的、绕马达壳体17引导的流体路径。
在轴向上，环形腔32被前部的密封环41和后部的密封环42加以密封。该前部的密封环41布置在马达壳体17的向外竖起的环形法兰44的背朝泵12的侧上，该密封环41被夹紧在轴承套36与冷却壳体30的面朝泵12的端侧之间。
在前部的密封环41的区域中对环形腔32的密封，通过在径向上对密封环41的加载来进行。该密封环41在径向上被夹紧在马达壳体17的环形密封面45与相对应的冷却壳体30的环形密封面46之间。
后部的密封环42处在马达壳体17的气缸套状的凸缘48上，该凸缘48在底部19与圆周壁18之间的过渡区域中与马达轴22同心地延伸。该凸缘48被冷却壳体30的气缸套状的接长部49所包围，该接长部49与凸缘48同心地对齐。在凸缘48与接长部49之间，后部的密封环42在径向上被夹紧。该密封环42在轴向上由冷却壳体30的径向向内的回弹部50来加以支撑。
已经指出的是，由深冲钢质件制造马达壳体17。这种深冲钢质件在表面上具有氧化层，该氧化层有防腐蚀作用并且确保马达壳体17持久防水。由于流体导引肋板36距马达壳体17存在间距，所以确保了马达壳体表面的氧化层不受到马达壳体17振动的不利影响，如果流体导引肋板36会与马达壳体17的表面相碰触，所述振动就可能导致马达壳体17的表面受到损伤。
泵12通常具有抽吸入口51和压力出口52。泵12的与马达轴22平行地取向的活塞54贴靠在摆动盘56上，该摆动盘56与轴承套26相邻地布置在驱动壳体28中，并且与马达轴22相联接。仅为实现更好的概览，在图中活塞54以距摆动盘56存在间距的方式示出。实际上，活塞54在端侧贴靠在摆动盘56上，并且由此被驱动进行往复运动。活塞54以其背朝摆动盘56的端部以常见的方式分别沉入到泵腔中，从而通过抽吸入口51可以将液体吸取到泵腔中，并且在压力下可以将液体通过压力出口52排出。
通过管路系统60来实现液体朝向泵12的输送。这尤其在图2中清晰可见。该管路系统60包括输送管路61，该输送管路61连接到驱动壳体28的第一冷却管道62上，第一冷却管道62又液体密封地与环形腔入口33连接。此外，管路系统60具有连接管路63，该连接管路63与输送管路61平行地取向，并且将驱动壳体28的与第一冷却管道62平行地取向的第二冷却管道64与抽吸入口51连接。该第二冷却管道液体64与环形腔出口34液密性地连接。由此，有待由泵给送的液体可以从输送管路61出发，首先穿流第一冷却管道62，并且接下来穿流环形腔32，以便于是通过连接管路63到达抽吸入口51，从而所述液体能被泵12加压，并且能通过压力出口52被排出。
两个冷却管道62和64通过导热肋板66与驱动壳体28的基体68一体地连接。基体68包围摆动盘56，并且同样构成轴承套26。驱动壳体28由金属制造，优选地由铝合金制造。通过提供冷却管道62和64，驱动壳体28同样可以由有待给送的液体，如冷却电动马达11那样被冷却。这提高了马达泵单元10的使用寿命，尤其确保了：第二轴承23、轴承套26和摆动盘56以及还有活塞54和活塞54在其中可线性推移地支承的活塞引导件不发生过热。
总而言之，根据本发明的马达泵单元10以高使用寿命而著称。与马达壳体17保持相距地布置的流体导引肋板36确保：液体绝大多数呈迷宫式地穿流环形腔32，从而确保从马达壳体17至液体的非常良好的热传递。只有小部分液体直接流动穿过流体导引肋板36与马达壳体17之间的缝隙37。由此，电动马达壳体11的废热可靠地被散发出来，其中，也确保马达壳体17长期防水。即使是在轴向上，液体也不会从环形腔32中流出。这一点是通过提供在径向上加载的密封环41和42来确保的。由于还补充性地由有待给送的液体来冷却驱动壳体28，所以可以使马达泵单元10的热负荷总体上持久地保持得很小。

Claims (8)

1.用于高压清洁设备的马达泵单元，所述马达泵单元具有以液体冷却的电动马达和泵，其中，所述电动马达具有马达壳体，所述马达壳体被气缸套状的冷却壳体所包围来构成设有环形腔入口和环形腔出口的环形腔，并且其中，所述泵具有与所述环形腔出口连接的、用于吸取液体的抽吸入口和用于排出液体的压力出口，并且其中，能将有待由所述泵给送的液体输送给所述环形腔入口，并且所述冷却壳体在内侧上包括至少一个流体导引肋板，用于在环形腔中引导液体，其特征在于，至少一个所述流体导引肋板(36)与所述马达壳体(17)保持相距。
2.根据权利要求1所述的马达泵单元，其特征在于，在所述环形腔入口(33)与所述环形腔出口(34)之间布置有流体导引肋板(36)。
3.根据权利要求1或2所述的马达泵单元，其特征在于，在至少一个所述流体导引肋板(36)与所述马达壳体(17)之间布置有高度为至少0.3mm的缝隙(37)。
4.根据上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述马达壳体(17)带有防腐蚀层。
5.根据权利要求4所述的马达泵单元，其特征在于，所述防腐蚀层被构造成氧化层。
6.根据上述权利要求中任意一项所述的马达泵单元，其特征在于，所述环形腔(32)借助前部的密封环和后部的密封环(41、42)被密封，所述前部的密封环和所述后部的密封环(41、42)分别在径向上被夹在所述马达壳体(17)与所述冷却壳体(30)之间。
7.根据权利要求6所述的马达泵单元，其特征在于，所述马达壳体(17)面朝所述泵(12)地具有朝外竖起的环形法兰(44)，环形的密封面(45)连接到所述环形法兰(44)上，所述前部的密封环(41)贴靠在所述密封面(45)上。
8.根据权利要求6或7所述的马达泵单元，其特征在于，所述马达壳体(17)背朝所述泵(12)地具有气缸套状的凸缘(48)，所述气缸套状的凸缘(48)在中间安置有所述后部的密封环(42)的情况下，被所述冷却壳体(30)的气缸套状的接长部(49)所包围。
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