CN102628445A - 一种泵用水冷电机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种泵用水冷电机，主要涉及泵用水冷电机。所述电机的电机壳设冷却夹层，内壳末端密闭，外壳末端设出水口，电机壳泵端环冷却夹层分布导流孔与电机端盖导流孔相对，水泵出水经导流孔流入电机壳冷却夹层，出水口排出，电机轴由泵端引出，机械密封若出现渗漏水，通过水泵与电机间排水腔与排水槽流到泵外，电机线从电机端盖侧孔引出。本发明有益的效果是：一是解除了风冷电机的风噪、风叶耗能，大幅提升了电机的过载能力，有效改善了离心泵超大流量引起电机的轴承磨损快、导线绝缘层老化快、烧坏的弊端。二是解决了水冷电机损坏率高、电机引线工艺复杂、外接导流管、不美观、体形大、成本高的弊端。三是美观、结构简单、容易生产。

Description

一种泵用水冷电机
技术领域
本发明涉及水泵与电机制造领域，具体涉及一种泵用水冷电机，适用于水温≤40℃的场合。
背景技术
非潜水型的水泵多数采用风冷电机，急速吹过的风经过风叶、电机表面产生不同程度的噪音，风叶转动消耗能源，较差的冷却效果限制了电机的过载能力，使用最广的离心泵因电机过载烧坏的情况发生较多。离心泵的电机负荷在设计扬程左右的较大区间内，随出水量增大而增大，出水量超过设计流量一定范围，电机配套功率余量就会被用尽。出水量再增大电机负荷就会超过电机额定功率，电机温度增高，过高的温度会破坏轴承润滑油油膜导致润滑性能下降，轴承磨损加快，长期持续运转电机温度超过导线绝缘层耐热能力，导线绝缘层加速老化或电机烧坏。许多情况会造成离心泵超大流量，如：扬程余量过大、大而长的出水管空管、出水管爆管、用水量增大、使用环境改变等，若采用加大配套电机功率的方法解决超大流量导致的问题，电机效率会大幅低、成本明显增加。利用水泵出水内冷却电机，解决或改善上述问题不失为一种好的办法，但因采用技术存在诸多弊端得不到推广，具体采用方法及其利弊如下：一种是利用导管将水泵部分出水引入电机外壳夹层，通过导管回流到水泵进口，该方法解决了风冷电机的风噪，但存在能源浪费、降低水泵性能、冷却水量小、冷却效果差、不美观、工艺复杂的弊端；一种是将水泵出水用导管从电机侧面全部导入电机外壳夹层，从另一侧出水，该方法解决了风冷电机的风噪、冷却效果好，但存在导管弯头多管阻大、生产成本高、不美观、工艺复杂的弊端；一种是通过泵轴机械密封将电机密封在管中，泵出水从电机表面流过，该方法解决了风冷电机的风噪、冷却效果好、美观，但因泵轴机械密封属易损件容易损坏，渗漏水电机即会损坏，所以损坏率高，电机线需在高压水中引出，工艺复杂；还有一种是采用绝缘防水外皮的导线绕制电机，水从电机内经过，由于电机绝缘防水外皮过厚，影响了电机效能，效率不高，水中杂物容易划伤导线绝缘防水外皮，电机损坏率高，电机线需在水中引出，工艺复杂。
发明内容
本发明的目的在于要解决背景技术中所述水冷电机的缺点，提供一种结构简单、质量可靠、过载能力好的泵用水冷电机。
为实现以上目的，本发明采取了以下的技术方案：一种泵用水冷电机，采用Y系列电机的定子、转子，重新设计电机壳、电机端盖、电机轴、接线盒，包括有电机和水泵，电机泵端通过电机端盖与水泵导通连接，电机端盖中部安装有泵端轴承；
电机包括之间形成冷却夹层的外壳和内壳，外壳上设与冷却夹层相通的出水口，内壳末端内侧安装末端轴承，内壳内安装有电机定子、电机轴、电机转子，电机轴压入电机转子，末端轴承和泵端轴承压入到电机轴上，再一并装到电机定子内的安装位，在电机端盖上环绕中轴设多个导流孔，该导流孔分别连通冷却夹层和水泵的出水腔，通过O型圈密封；电机端盖导流孔与水泵出水隔板出水孔相对，通过O型圈密封；电机端盖内环绕电机轴设有排水腔、套在电机轴上的挡水圈，电机端盖内还设与排水腔导通的排水槽，排水槽与泵外相通；电机轴从末端开始依次装有卡簧、末端轴承、电机转子、泵端轴承、挡水圈。
电机端盖上与水泵接触的一面设直口，直口外围设带螺纹的螺栓孔。用于与水泵的泵筒的定位配合。
所述电机轴末端通过卡簧卡住末端轴承。便于维修时将末端轴承拉出电机壳。
在所述电机端盖侧面设有侧孔，所述电机线从该侧孔引出，接线盒通过O型圈与侧孔端面密封。
外壳的外侧突起有法兰密封面，其环中心轴布置有带螺纹的法兰连接螺栓孔。
内壳与电机端盖接触的部分设有直口，其通过直口定位、螺栓连接。电机端盖电机面突出定位直口与内壳泵端定位直口配合，电机壳泵端外侧环外围设螺栓孔与电机端盖上带螺纹的螺栓孔相对。
在所述电机轴上套有挡水圈。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：一是解除了风冷电机的风噪、风叶耗能，大幅提升了电机的过载能力，有效改善了离心泵超大流量引起电机的轴承磨损快、导线绝缘层老化快、烧坏的弊端。二是解决了水冷电机损坏率高、电机引线工艺复杂、外接导流管、不美观、体形大、成本高的弊端。三是美观、结构简单、容易生产。
附图说明
图1是水泵与电机的剖视结构示意图；
图2是电机端盖俯视结构示意图；
图3为电机端盖侧面剖视图；
附图标记说明：水泵1，泵筒2，带螺纹的螺栓孔3，电机端盖4，出水隔板5，O型圈6，螺栓孔7，导流孔8，螺栓9，直口10，内壳11，冷却夹层12，外壳13，末端轴承14，卡簧15，电机壳16，电机17，突起法兰密封面18，末端19，出水口20，带螺纹的法兰连接螺栓孔21，接线盒22，侧孔23，电机线24，侧孔端面25，泵轴26，泵端轴承27，电机轴28，电机转子29，电机定子30，挡水圈31，机械密封32，排水腔33，排水槽34，出水腔35。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例：
请参阅图1所示，一种泵用水冷电机，包括有电机17、水泵1、电机壳16，电机壳16构成一整体(也可分体)的外壳13和内壳11，可采用不锈钢管、不锈钢板或钢管、钢板，焊接、加工而成，也可采用铸造、焊接、加工的生产工艺，电机17泵端通过电机端盖4与水泵1导通连接，电机端盖4中部安装有泵端轴承27；外壳13和内壳11之间形成有冷却夹层12，外壳13顶端设与冷却夹层12相通的出水口20，外侧突起法兰密封面18，环中心布置带螺纹的法兰连接螺栓孔21，内壳11末端内侧安装末端轴承14，内壳11内安装有电机定子30、电机轴28、电机转子29，电机轴28压入电机转子29，末端轴承14和泵端轴承27压入到电机轴28，再一并装到电机定子30内的安装位，电机定子30也作为内壳11承受水压的支撑，内壳11采用较薄的不锈钢管，可兼顾防腐蚀、散热、承受水压、低成本的要求，电机壳16加工完毕，通过液压机将电机定子30压入相应位置，电机端盖4采用铸造、加工的生产工艺，电机轴28一端连接在末端轴承14上，另一端连接在泵端轴承27上；请结合参见图2所示，在电机端盖4上环绕中轴设多个导流孔8，该导流孔8分别连通水泵1出水腔35和冷却夹层12；请结合参阅图3所示，电机端盖4内环绕电机轴28设有排水腔33，电机端盖4内还设与排水腔33导通的排水槽34，排水槽34与泵外相通。
在电机端盖4侧面设有侧孔23，电机线24从该侧孔23引出，接线盒22通过O型圈6与侧孔端面25密封。
进一步的，在电机轴28上套有挡水圈31。
电机端盖4上与水泵1接触的一面设直口10，其用于与水泵1的泵筒2的定位配合，直口10外围设带螺纹的螺栓孔3，用于水泵1固定零件，内壳11与电机端盖4接触的部分设有直口10，其通过直口10定位、螺栓9连接。电机壳16冷却夹层12导流孔8与电机端盖4导流孔8相对，通过O型圈6密封，电机端盖4导流孔8与水泵1出水隔板5导流孔8相对，通过O型圈6密封。
进一步的，电机轴28末端通过卡簧15卡住末端轴承14。便于维修时将末端轴承14拉出电机壳16，
本实施例工作过程如下：请参阅图1所示，泵内水流经过水泵1出水隔板5、泵轴26，带走泵轴26、出水隔板6与电机端盖4传导过来的热量，冷却电机17的泵端轴承27；水泵1出水经出水隔板5导流孔8、电机端盖4导流孔8、电机壳16冷却夹层12导流孔8流入电机壳16冷却夹层12，带走电机17内壳11传导出来的热量冷却电机17，流经电机17末端冷却末端轴承14，出水口20排出。机械密封32若出现渗漏水，挡水圈31阻挡溅水喷入电机17，通过排水腔33与排水槽34流到泵外。
经测试：Y系列B级绝缘额定电流5A、2900r/min、380V、50Hz、2.2KW的电机，水泵出水量7m3/h、40℃水温的工况下，电机电流超过额定电流50％至7.5A长期持续运转，测得电机内部导线表面最高温度为95℃，即温升为55℃，低于允许温升80℃的限制。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的专利范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种泵用水冷电机，包括有电机(17)，电机(17)泵端通过电机端盖(4)与水泵(1)导通连接，电机端盖(4)中部安装有泵端轴承(27)；
其特征在于：电机(17)包括之间形成冷却夹层(12)外壳(13)和内壳(11)，外壳(13)上设与冷却夹层(12)相通的出水口(20)，内壳(11)末端内侧安装末端轴承(14)，内壳(11)内安装有电机定子(30)、电机轴(28)、电机转子(29)，电机轴(28)压入电机转子(29)，末端轴承(14)和泵端轴承(27)压入到电机轴(28)上，在电机端盖(4)上环绕中轴设多个导流孔(8)，该导流孔(8)分别连通冷却夹层(12)和水泵(1)的出水腔(35)；电机端盖(4)内环绕电机轴(28)设有排水腔(33)，电机端盖(4)内还设与排水腔(33)导通的排水槽(34)，排水槽(34)与泵外相通。
2.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：在所述电机端盖(4)侧面设有侧孔(23)，所述电机(17)的电机线(24)从该侧孔(23)引出，接线盒(22)通过O型圈与侧孔(23)端面密封。
3.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：电机端盖(4)上与水泵(1)接触的一面设直口(10)，直口(10)外围设带螺纹的螺栓孔(3)。
4.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：所述电机轴(28)末端通过卡簧(15)卡住末端轴承(14)。
5.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：外壳(13)的外侧突起有法兰密封面(18)，其环中心轴布置有带螺纹的法兰连接螺栓孔(21)。
6.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：内壳(11)与电机端盖(4)接触的部分设有直口(10)，其通过直口(10)定位、螺栓(9)连接。
7.如权利要求1所述的一种泵用水冷电机，其特征在于：在所述电机轴(28)上套有挡水圈(31)。
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