CN102396429A - 水冷电机的扬水式增氧机 - Google Patents

Abstract

本发明属于增氧机技术领域，涉及一种水冷电机的扬水式增氧机，包括浮体、电机、叶轮轴、叶轮、锥形体，电机由支承座连接浮体组件，一起浮在水面工作，电机轴垂直向下延伸进入水中，下端装有叶轮，电机本体在水平面以上位置，支承座下部有锥形体，使叶轮扬起的水扩散；锥形体周边或锥形体有使电机冷却的引水装置把叶轮扬起的一部分水体引流到电机壳表面，使电机得到良好的冷却。叶轮正转时把水体扬起；反转时叶轮向下射流，产生负压吸入空气，向水中充气增氧；扩散轮在扬水时把叶轮扬起的水向四周扩散，实现白天扬水增氧，增加水中微生物的光合作用，晚上没有阳光可射流增氧。

Description

水冷电机的扬水式增氧机

技术领域

本发明涉及增氧机，特别是涉及一种水冷电机的扬水式增氧机。

背景技术

增氧机是水产养殖中对鱼虾有救生和助长的设备，现有的机械式增氧机主要有水车式、叶轮式和喷水式三大类型，原有的增氧机大部份采用风冷电机，散热条件不好，也有水车增氧机利用卧式安装的叶轮轴带动叶轮掀起水花落在电机上，使电机冷却；已有的叶轮式增氧机因为叶轮轴垂直安装叶轮掀起的水花因离心力作用向四周扩散，水花落不到电机上，所以已有的叶轮轴立式安装的增氧机都是风冷电机（潜水电机带动的喷水式增氧机除外）。

发明内容

本发明的目的是提供一种类似于叶轮式增氧机的无减速结构的带有水冷电机的扬水式增氧机，使电机散热性能良好，增氧机结构简单。

本发明的目的是这样实现的：

水冷电机的扬水式增氧机，包括浮体、电机、叶轮轴、叶轮、锥形体，电机由支承座连接浮体组件，一起浮在水面工作，电机垂直安装，电机轴通过连轴器连接叶轮轴，叶轮轴垂直向下延伸进入水中，叶轮轴下端装有叶轮，电机本体在水平面以上位置，所述的电机外壳有防水的密封结构，电机的电源接线装置在电机顶上；支承座下部有锥形体，支承座或锥形体内有水润滑轴承，叶轮轴在水润滑轴承内旋转，锥形体周边或锥形体有使电机冷却的引水装置把叶轮扬起的一部份水体引流到电机壳表面，成为电机的冷却水。

上述的引水装置是：锥形体的分水锥部位有不少于一个的冷却水管及引水管，叶轮工作时扬起的水流一部分进入冷却水管被引水管引出，淋到电机外壳上使电机冷却；或所述的引水装置是：电机壳四周有围环，围环和电机外壳成为夹层的冷却水道，叶轮工作时扬起的水流一部份被引入夹层的冷却水道，使电机冷却，冷却水流从夹层上口溢出。

上述的锥形体的分水锥部位的冷却水管与锥形体一起注塑成型，冷却水管上部的外壁和防护板相对应的孔配合，防护板上安装围环，冷却水管的出水口位置在围环和电机外壳组成的夹层中。

上述的冷却水管外壁是上小下大的阶梯形，阶梯形的交界外设置有O形密封圈，冷却水管小端和防护板相对应的孔固接后起到密封作用。

上述的支承座水平方向连接有三个以上的支撑杆，支撑杆的一端连接支承座，另一端各有一个浮体，整机靠浮体浮在水面上工作；或支承座连接支承轴，支承轴内端穿过锥形体和支承座紧固连接，支承轴的外端固定在支架上，支架装在浮体上，所述浮体包括密封的浮船，浮船与浮船用连杆连接，支架分为主支架和副支架，副支架有固定副支架或铰接副支架，主支架180°分布在浮船上，副支架和主支架90°安装在连杆上；主、副支架都制有调节高度用的排孔，支承轴分为主支承轴和副支承轴，主支承轴外端固定在主支架所需高度的排孔内，副支承轴外端固定在副支架所需高度的排孔内由，固定副支架连接连杆，铰接副支架通过铰接件装在连杆上，铰接副支架可调节扬水或电机反转时的射流角度。

上述的支承座和电机的下端盖制成一体；或支承座和电机分体组合，防护板设置在支承座和电机的组合面，支承座和电机固接后防护板被压住；所述的水平方向连接有三个以上的支撑杆是：支承座水平均布三个配合支撑杆的插杆孔，支撑杆由金属管制成，一端装在支承座的插杆孔内，插杆孔和支撑杆配合，支承座的插杆孔壁有和插杆孔相交的紧固孔，紧固孔分上部孔和下部孔，上部孔孔径较大能通过螺钉头部，下部孔是螺孔或通孔，紧固螺钉的头通过上部孔使支撑杆和支承座的下部紧固；防护板与紧固孔相对应的位置设置有挡水圈，挡水圈上有盖子；支撑杆的另一端设置有浮体的固定环，固定环内有浮体。

上述的支承座的插杆孔外壁有连接板，连接板上有连接锥形体的通孔，所述的锥形体是中空的壳体，由注塑或压铸成形，锥形体上部有一段圆柱形，圆柱形上部有和防护板的配合位，锥形体下部是直线形或曲线形的分水锥部位，锥形体内设置有和支承座连接的安装位和安装孔，锥形体和支承座由螺钉紧固。

上述的叶轮由叶片、外直壁、内直壁组成，内直壁中心有和叶轮轴配合的孔，内直壁和外直壁之间有加强筋，内直壁有和横销配合的缺口，横销和叶轮轴滑配，横销的轴向由外直壁的内壁定位。

上述的电机轴通过连轴器连接叶轮轴是：电机轴配有轴套，轴套有定位部和叶轮轴插接配合并通过软胶管连接，所述的软胶管两端有卡箍，卡箍卡在轴套上有防滑结构的外侧相对应的软胶管上；或叶轮轴上部为内外径均扩径形成的安装位，定位部的外圆与安装位的内圆相配合，所述的卡箍卡在叶轮轴末扩径部和扩径部的交界处的末扩径的叶轮轴外侧相对应的软胶管上；或电机轴与叶轮轴设置一体不用连轴器。

上述的浮体是球形的中空吹塑件，称为浮球，或浮球的两边有平行面，称为扁浮球，扁浮球的颈部有凸筋，浮球固定环有凹槽，凹槽和凸筋定位，使扁浮球的平行面和支撑杆的轴心线平行；球形的中空吹塑件口上有挡水圈，挡水圈下制有和浮球盖配合的螺纹，挡水圈和浮球盖上部的内壁有回水的空隙；支撑杆和浮球配合的固定环是注塑件，固定环安装在支撑杆外椽用二孔的垫板和螺栓紧固。

本发明相比现有技术突出的实质性特点和显著进步是：

1.电机散热性能良好提高效率；

2.叶轮扬起的水不受管道限制直接洒向空中，水量大、效率高；

3.摈弃了已有技术中需要齿轮、减速箱等结构，使整机成本大幅降低；

4.电机轴端无须机械密封，不需要加注润滑油，有效防止漏油污染渔塘；

5.增氧机结构简单，主要零件由塑料和铝压铸成型，实现无切削和少切削加工；

6.叶轮轴的横槽使壳体内的水及时排出，电机反转时叶轮向下射流，产生负压吸入空气，叶轮轴的横槽成为进气口，向水中充气增氧，实现白天扬水增氧，增加水中微生物的光合作用，晚上没有阳光可射流增氧。

附图说明

图1是本发明的增氧机结构示意图（锥形体和轴承室一体）；

图2是A的放大图；

图3是本发明的增氧机结构示意图（支承座和轴承室一体）；

图4是B的放大图；

图5是本发明的增氧机结构示意图；

图6是本发明的支承座剖视示意图；

图7是本发明的支撑杆连接的支承座结构示意图；

图8是本发明的支承轴连接的支承座结构示意图；

图9是本发明的锥形体结构示意图之一；

图10是本发明的锥形体结构示意图之二；

图11是本发明的防护板结构示意图；

图12是本发明的防护板结构示意图；

图13是本发明的围环结构示意图；

图14是本发明的围环结构示意图；

图15是本发明的锥形体示意图；

图16是本发明的叶轮结构示意图；

图17是本发明的扁浮球结构示意图；

图18是本发明的支撑杆和固定圈装配示意图；

图19是本发明的固定副支架和连杆的结构示意图；

图20是本发明的铰接副支架和连杆的结构示意图；

图21是本发明的浮船支承的增氧机结构示意图；

图22是本发明的浮船支承的增氧机双叶轮结构示意图；

图23是本发明的浮球支承的增氧机结构示意图。

图中：1-电机；11-电机轴；12-接线盒；

2-支承座；21-插杆孔；22-主支承轴的固定孔；23-通孔；24-上部孔；25-副支承轴的固定孔；26-下部孔；27-O形圈；28-连接板； 

3-锥形体；31-安装平台；32-安装孔；33-轴承室；34-配合位；36-圆柱形；37-冷却水管；371-出水口；372-螺钉孔；373-引水管；374-挡水板；375-O形密封圈；38-分水锥；381-内环；39-法兰； 

4-防护板；41-通孔；42-挡水环；43-密封凸筋；44-螺钉孔；45-通孔；46-螺钉孔；47-盖子；

5-连轴器；51-轴套；511-定位部；52-软胶管；53-卡箍；54-防滑槽；

6-浮船；61-主支架；611-排孔；62-固定副支架；621-排孔；63-铰接副支架；631-排孔；64-主支承轴；65-副支承轴；66-扁浮球；661-平面；662-凸筋；663-颈部；664-螺纹；665-挡水圈；67-固定环；671-凹槽；672-垫板；68-浮球盖；69-支撑杆；

7-叶轮；71-外直壁；72-内直壁；73-叶片；74-缺口；75-加强筋；76-扩散轮；

8-叶轮轴；81-横槽；82-扩径部；83-安装位；84-横销；85-水润滑轴承；

9-围环；91-法兰；92-凸出部位；93-固定孔；94-通孔；95-通孔；96-连杆；97-铰接件；98-定位块。

具体实施方式

下面结合附图以具体实施例对本发明作进一步描述，参见图1-23：

水冷电机的扬水式增氧机，包括浮体、电机1、叶轮轴8、叶轮7、锥形体3，电机由支承座2连接浮体组件，一起浮在水面工作，电机1垂直安装，电机轴11垂直向下延伸进入水中，或电机轴通过连轴器5连接叶轮轴8，叶轮轴8垂直向下延伸进入水中，叶轮轴下端装有叶轮7，电机1本体在水平面以上位置，所述的电机外壳有防水的密封结构，电机的电源接线装置在电机顶上，接线装置可以是一个密封的接线盒12和接线盒内的接线端子组成,也可以电源线接入电机的密封盖里,密封后引出；支承座2下部有锥形体3，使叶轮7扬起的水扩散；水润滑轴承85可设置在锥形体3的下部或支承座2向下延伸的轴承室33内，水润滑轴承85的下端由锥形体3的内环381定位，不使水润滑轴承85向下脱离轴承室33，叶轮轴8在水润滑轴承内旋转，锥形体3周边或锥形体有使电机冷却的引水装置把叶轮7扬起的一部分水体引流到电机壳表面，使电机得到良好的冷却。

上述的引水装置可以是：锥形体3的分水锥38部位有多个冷却水管37，引水管373和冷却水管37连接，叶轮7工作时扬起的水流一部分进入冷却水管37被引水管373引出淋到电机外壳上使电机1冷却；也可以电机壳四周有围环9，围环的下端有法兰91，法兰通过螺钉和防护板4连接，围环9和电机外壳成为夹层的冷却水道，叶轮7工作时扬起的水流一部份进入由冷却水管37引入夹层的冷却水道，使电机1冷却，冷却水从夹层上口溢出，围环9内侧有定位块98，定位块98和电机壳相触，可增加整体性，防护板4的周边可以和锥形体3上部的配合位34配合连接，由螺钉固定。

上述的锥形体3的分水锥38部位的冷却水管可以与锥形体一起注塑成型，冷却水管37上部出水口371的外壁和防护板4相对应的通孔41配合，冷却水管37外壁是上小下大的阶梯形，阶梯形的交界处设置有O形密封圈375，出水口371外壁通过防护板的通孔41两边用螺钉固接起到密封作用，防护板4的通孔41边缘局部加厚，增加密封性能。冷却水管37的出水口371位置在围环9和电机外壳组成的夹层中,如果出水口371位置大于围环9的内壁直径，围环可局部凸出使出水口设置在围环的凸出部位。冷却水管37外壁的分水锥38部位交界外侧可设置挡水板374增加冷却水的流量。

上述的支承座2水平方向连接有三个以上的支撑杆69，支撑杆的一端连接支承座2，另一端各有一个浮体，整机靠浮体浮在水面上工作；或支承座2连接支承轴，支承轴内端穿过锥形体3和支承座2紧固连接，支承轴的外端固定在支架上，支架装在浮体上，所述浮体包括是浮船，浮船与浮船用连杆96连接；支架分为主支架61和副支架，副支架有固定副支架62或铰接副支架63，主支架180°分布在浮船上，副支架和主支架90°安装在连杆96上；主、副支架都制有调节高度用的排孔，支承轴分为主支承轴64和副支承轴65，主支承轴可用六角钢加工，内端是螺纹，螺纹与六角交界处锥形过渡，支承座2的螺孔口也有相应锥度，使主支承轴64与支承座2连接牢固，主支承轴64外端固定在主支架61所需高度的排孔611内，副支承轴65外端固定在副支架所需高度的排孔内，固定副支架62下部套在连杆96外侧，铰接副支架63通过铰接件97装在连杆96上，铰接副支架63可调节扬水或电机反转时的射流角度。

上述的支承座2可和电机1的下端盖制成一体；或支承座和电机分体组合，防护板4设置在支承座2和电机1的组合面，支承座和电机固接后防护板4被压住，防护板4可注塑成型，组合面有密封凸筋43或O形圈，支承座和电机固接后不漏水，因电机1本体在水平面以上位置，冷却水漏不到电机出轴处所以电机轴11的动密封要求不高；所述的水平方向连接有三个以上的支撑杆69是：支承座水平均布三个配合支撑杆的插杆孔21，支撑杆69由金属管制成，一端装在支承座的插杆孔21内，插杆孔和支撑杆配合，支承座的插杆孔壁有和插杆孔相交的紧固孔，紧固孔分上部孔24和下部孔26，上部孔24孔径较大能通过螺钉头部，下部孔26是螺孔或通孔，紧固螺钉的头通过上部孔24使支撑杆69和支承座2的下部紧固；防护板4与紧固孔相对应的位置设置有挡水环42，挡水环42上有盖子47不使水进入紧固孔，围环的法兰91可设置通过挡水环的通孔94，盖子47、围环的法兰91、防护板4由盖子两边的螺钉一起紧固。支撑杆69的另一端设置有浮体的固定环67，固定环内有浮体。

上述的支承座的插杆孔21外壁有连接板28，连接板上有连接锥形体的通孔23，所述的锥形体3是中空的壳体，由注塑或压铸成形，锥形体3上部有一段圆柱形36，圆柱形上部有和防护板4的配合位34，锥形体下部是直线形或曲线形的分水锥部位，锥形体3内设置有和支承座2连接的安装平台31和安装孔32，锥形体和支承座由螺钉紧固。

上述的叶轮主要由叶片73、外直壁71、内直壁72组成，内直壁72中心有和叶轮轴8配合的孔，内直壁72和外直壁71之间有加强筋75，内直壁72有和叶轮轴8横销84配合的缺口74，横销84由外直壁71的内圆定位，横销84、缺口74、内直壁72和外直壁71之间的加强筋75共同传递扭矩；叶轮下部由螺母固定。叶轮一次注塑成型，叶轮的扩张口起导流作用，使水体向锥形体3的四周喷射，如果叶轮的外直壁内径大于锥形体的小端，可不要扩张口。

上述的连轴器5是电机轴11配有轴套51，轴套51有定位部511和空心的叶轮轴8插接配合并通过软胶管52连接，所述的软胶管52两端有卡箍53，卡箍53卡在轴套51上有防滑结构的外侧相对应的软胶管52上；叶轮轴8上部为内外径均扩径形成的安装位83，定位部511的外圆与安装位83的内圆相配合，所述的卡箍53卡在叶轮轴8末扩径部和扩径部82的交界处的末扩径的叶轮轴8外侧相对应的软胶管52上；叶轮轴8上制有横槽81，使叶轮轴8内外惯通；空心管比实心轴成本低，横槽81使渗入锥形体3内的水直时从管子中心流出。

上述的软胶管52两端的卡箍53是由钢板拉伸而成的圆筒型卡箍，用专用工具缩径而卡住软胶管52两端，卡箍53的方法多种多样，只要把软胶管52两端和叶轮轴8或轴套51卡牢就行，用铁丝捆扎也行，如果电机轴11的外径和叶轮轴8外径相当可以不用轴套51。也可以电机轴与叶轮轴设置一体不用连轴器。

本发明的增氧机还有射流增氧功能：电机1反转时叶轮向下射流，产生负压吸入空气，叶轮轴8的横槽81成为进气口，向水中充气增氧，调整副支承轴65和铰接副支架63的排孔位置，可改变叶轮轴8和水平面的夹角，使射流的同时产生推流效果。

本发明的增氧机使用高转速电机可在叶轮轴8装上叶轮7和扩散轮76组合使用，扩散轮76在正转时把水体扬起；反转时叶轮向下射流，产生负压吸入空气，叶轮轴8的横槽81成为进气口，向水中充气增氧，叶轮7在扬水时把下叶轮扬起的水向四周扩散，实现白天扬水增氧，增加水中微生物的光合作用，晚上没有阳光可射流增氧（见图22）。

上述的浮体是球形的中空吹塑件，称为浮球，或浮体的两边有平行面，称为扁浮球66，扁浮球66的颈部有凸筋662，浮球固定环有凹槽671，凹槽和凸筋定位，使扁浮球的平行面和支撑杆69的轴心线平行；球形的中空吹塑件口上有挡水圈665，挡水圈下制有和浮球盖68配合的螺纹664，挡水圈665和浮球盖68上部的内壁有回水的空隙；支撑杆69和浮球配合的固定环67是注塑件，固定环安装在支撑杆外椽用二孔的垫板672和螺栓紧固。

上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.水冷电机的扬水式增氧机，包括浮体、电机、叶轮轴、叶轮、锥形体，其特征在于电机由支承座连接浮体组件，一起浮在水面工作，电机垂直安装，电机轴通过连轴器连接叶轮轴，叶轮轴垂直向下延伸进入水中，叶轮轴下端装有叶轮，电机本体在水平面以上位置，所述的电机外壳有防水的密封结构，电机的电源接线装置在电机顶上；支承座下部有锥形体，支承座或锥形体内有水润滑轴承，叶轮轴在水润滑轴承内旋转，锥形体周边或锥形体有使电机冷却的引水装置把叶轮扬起的一部份水体引流到电机壳表面，成为电机的冷却水。

2.如权利要求1所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于所述的引水装置是：锥形体的分水锥部位有不少于一个的冷却水管及引水管，叶轮工作时扬起的水流一部分进入冷却水管被引水管引出，淋到电机外壳上使电机冷却；或所述的引水装置是：电机壳四周有围环，围环和电机外壳成为夹层的冷却水道，叶轮工作时扬起的水流一部份被引入夹层的冷却水道，使电机冷却，冷却水流从夹层上口溢出。

3.如权利要求2所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于所述的锥形体的分水锥部位的冷却水管与锥形体一起注塑成型，冷却水管上部的外壁和防护板相对应的孔配合，防护板上安装围环，冷却水管的出水口位置在围环和电机外壳组成的夹层中。

4.如权利要求3所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于所述的冷却水管外壁是上小下大的阶梯形，阶梯形的交界外设置有O形密封圈，冷却水管小端和防护板相对应的孔固接后起到密封作用。

5.如权利要求1所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于支承座水平方向连接有三个以上的支撑杆，支撑杆的一端连接支承座，另一端各有一个浮体，整机靠浮体浮在水面上工作；或支承座连接支承轴，支承轴内端穿过锥形体和支承座紧固连接，支承轴的外端固定在支架上，支架装在浮体上，所述浮体包括密封的浮船，浮船与浮船用连杆连接，支架分为主支架和副支架，副支架有固定副支架或铰接副支架，主支架180°分布在浮船上，副支架和主支架90°安装在连杆上；主、副支架都制有调节高度用的排孔，支承轴分为主支承轴和副支承轴，主支承轴外端固定在主支架所需高度的排孔内，副支承轴外端固定在副支架所需高度的排孔内由，固定副支架连接连杆，铰接副支架通过铰接件装在连杆上，铰接副支架可调节扬水或电机反转时的射流角度。

6.如权利要求5所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于支承座和电机的下端盖制成一体；或支承座和电机分体组合，防护板设置在支承座和电机的组合面，支承座和电机固接后防护板被压住；所述的水平方向连接有三个以上的支撑杆是：支承座水平均布三个配合支撑杆的插杆孔，支撑杆由金属管制成，一端装在支承座的插杆孔内，插杆孔和支撑杆配合，支承座的插杆孔壁有和插杆孔相交的紧固孔，紧固孔分上部孔和下部孔，上部孔孔径较大能通过螺钉头部，下部孔是螺孔或通孔，紧固螺钉的头通过上部孔使支撑杆和支承座的下部紧固；防护板与紧固孔相对应的位置设置有挡水圈，挡水圈上有盖子；支撑杆的另一端设置有浮体的固定环，固定环内有浮体。

7.如权利要求1所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于支承座的插杆孔外壁有连接板，连接板上有连接锥形体的通孔，所述的锥形体是中空的壳体，由注塑或压铸成形，锥形体上部有一段圆柱形，圆柱形上部有和防护板的配合位，锥形体下部是直线形或曲线形的分水锥部位，锥形体内设置有和支承座连接的安装位和安装孔，锥形体和支承座由螺钉紧固。

8.如权利要求1所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于叶轮由叶片、外直壁、内直壁组成，内直壁中心有和叶轮轴配合的孔，内直壁和外直壁之间有加强筋，内直壁有和横销配合的缺口，横销和叶轮轴滑配，横销的轴向由外直壁的内壁定位。

9.如权利要求1所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于电机轴通过连轴器连接叶轮轴是：电机轴配有轴套，轴套有定位部和叶轮轴插接配合并通过软胶管连接，所述的软胶管两端有卡箍，卡箍卡在轴套上有防滑结构的外侧相对应的软胶管上；或叶轮轴上部为内外径均扩径形成的安装位，定位部的外圆与安装位的内圆相配合，所述的卡箍卡在叶轮轴末扩径部和扩径部的交界处的末扩径的叶轮轴外侧相对应的软胶管上；或电机轴与叶轮轴设置一体不用连轴器。

10.如权利要求1-9任一所述的水冷电机的扬水式增氧机，其特征在于浮体是球形的中空吹塑件，称为浮球，或浮球的两边有平行面，称为扁浮球，扁浮球的颈部有凸筋，浮球固定环有凹槽，凹槽和凸筋定位，使扁浮球的平行面和支撑杆的轴心线平行；球形的中空吹塑件口上有挡水圈，挡水圈下制有和浮球盖配合的螺纹，挡水圈和浮球盖上部的内壁有回水的空隙；支撑杆和浮球配合的固定环是注塑件，固定环安装在支撑杆外椽用二孔的垫板和螺栓紧固。

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