CN103457371A - 循环泵及其转子结构，以及该转子结构的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环泵及其转子结构，公开的转子结构包括转子套筒、分别位于转子套筒两端的前端盖组件和后端盖组件，前端盖组件的前端盖和后端盖组件的后端盖中至少一者的外缘具有向外侧延伸的端盖翻边，转子套筒上与端盖翻边对应的端部外缘具有向外侧延伸的套筒翻边，装配时，端盖翻边和所述套筒翻边贴合并焊接固定，且具有端盖翻边的前端盖和/或后端盖与转子套筒间隙配合。该转子结构在焊接固定端盖和转子套筒之前，能够进行转子结构同轴度的调整，保证转子结构具备较高的同轴度；而且，调整同轴度时，端盖翻边和套筒翻边可以始终贴合，形成一定面积的焊接面，保证焊接质量。本发明还公开一种转子结构的加工方法。

Description

循环泵及其转子结构,以及该转子结构的加工方法

技术领域

本发明涉及泵技术领域，特别涉及一种循环泵及其转子结构，以及该转子结构的加工方法。

背景技术

请参考图1，图1为一种典型的循环泵中转子结构的结构示意图。

转子结构1主要包括转子外罩和转子组件，转子外罩包括前端盖组件、后端盖组件、转子套筒19，前端盖组件、后端盖组件和转子套筒19焊接固定后形成两端近于封闭的转子外罩，前端盖组件包括前端盖9和前端盖轴承51，后端盖组件包括后端盖20和后端盖轴承52；转子组件包括转轴3和转子4，转子4通过压装的方式固定于转轴3上，由转轴3带动旋转，转轴3贯穿前端盖组件，转轴3的大部分位于转子套筒19内，其上固定的转子4也位于转子套筒19内。另外，转轴3位于转子套筒19外部的部分需安装叶轮21。

上述转子结构1的安装过程大致如下：先将后端盖轴承52压配至后端盖20，前端盖轴承51压配至前端盖9，压配转子4以使其外套转轴3；然后，将转子套筒19与后端盖20压配并焊接固定，再将压配有转子4的转轴3置入转子套筒19内；之后，将前端盖9外套转轴3，并将前端盖9与转子套筒19焊接固定；最后，将叶轮21压配于转轴3上位于转子套筒19外侧的部分。

上述后端盖20、前端盖9与转子套筒19在固定时，均需焊接固定，为了保证焊接可靠性，前端盖9、后端盖20与转子套筒19均需要过盈配合，以使两个焊接面贴紧。

然而，由于前端盖9、后端盖20和转子套筒19，一般会有制造公差、同轴度累计偏差等，在该种情况下，前端盖9、后端盖20均与转子套筒19过盈配合时，会导致前端盖轴承51和后端盖轴承52之间的同轴度不良，影响转轴3和转子4的转动，进而导致循环泵运转不顺畅，并产生较大的噪音，甚至会产生卡死现象。

有鉴于此，如何改进循环泵的转子结构，使其在焊接可靠的基础上，能够保持较高的同轴度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种循环泵及其转子结构，以及该转子结构的加工方法。该转子结构设置的端盖翻边和套筒翻边的贴合能够保证焊接可靠性，且同时能够以间隙配合的方式调节同轴度。

本发明提供的循环泵的转子结构，包括转子外罩和转子组件，所述转子外罩包括转子套筒、分别位于所述转子套筒两端的前端盖组件和后端盖组件，所述转子组件包括贯穿所述前端盖组件的转轴和外套该转轴的转子，所述前端盖组件的前端盖和所述后端盖组件的后端盖中至少一者的外缘具有向外侧延伸的端盖翻边，所述转子套筒上与所述端盖翻边对应的端部外缘具有向外侧延伸的套筒翻边，装配时，所述端盖翻边和所述套筒翻边贴合并焊接固定，且具有所述端盖翻边的前端盖和/或后端盖与所述转子套筒间隙配合。

优选地，所述前端盖和所述后端盖中的一者设有所述端盖翻边，另一者与所述转子套筒过盈配合。

优选地，所述前端盖具有所述端盖翻边，所述后端盖与所述转子套筒过盈配合。

优选地，所述端盖翻边和所述套筒翻边均沿转子结构的径向延伸。

优选地，装配后，所述转轴与所述后端盖之间的轴向间隙大于所述转子结构与所述后端盖组件中轴承之间的轴向间隙。

优选地，所述后端盖组件的轴承的轴承座底部设有弹性耐磨垫片。

优选地，所述转子和所述转轴注塑为一体，所述转子包括转子磁钢和注塑形成于所述磁钢和所述转轴之间的注塑层，所述注塑层的外周具有环形槽，所述转子磁钢的内壁具有环形凸台，所述环形凸台插入所述环形槽内。

该发明提供的循环泵的转子结构，其至少一个端盖上设有端盖翻边，转子套筒上设有套筒翻边，焊接固定端盖和转子套筒时，将端盖翻边和套筒翻边贴合并焊接固定，且设置端盖翻边的端盖与转子套筒间隙配合。则在焊接固定端盖和转子套筒之前，能够进行转子结构同轴度的调整，保证转子结构具备较高的同轴度；而且，调整同轴度时，端盖翻边和套筒翻边可以始终贴合，形成一定面积的焊接面，保证焊接质量。即该结构的转子结构在具备较高的焊接可靠度的基础上，还具备良好的同轴度。

本发明还提供一种循环泵，包括定子结构和位于定子结构内的转子结构，转子结构为上述任一项所述的转子结构。由于上述转子结构具有上述技术效果，具有该转子结构的循环泵也具有相同的技术效果。

本发明还提供一种循环泵转子结构的加工方法，包括下述步骤：

加工出转子组件；

加工出前端盖组件和后端盖组件，且在前端盖组件的前端盖和后端盖组件的后端盖二者中至少一者的外缘处加工出向外侧延伸的端盖翻边，并使具有翻边的前端盖和/或后端盖与转子套筒能够间隙配合；

加工出转子套筒，并在转子套筒上与端盖翻边对应的端部加工出向外侧延伸的套筒翻边；

装配转子套筒、前端盖组件、后端盖组件、转子组件，调整同轴度后，再将端盖翻边和套筒翻边贴合并焊接固定。

优选地，加工前端盖时，在前端盖外缘处加工出所述端盖翻边；并使加工出的后端盖能够与转子套筒过盈配合。

该加工方法能够加工出上述的转子结构，转子结构具有上述有益效果，该加工方法也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的循环泵中转子结构的结构示意图；

图2为本发明所提供转子结构第一种具体实施方式的结构示意图，该图示出转子结构尚未装配完毕的状态；

图3为图2中装配完毕后的转子结构的结构示意图；

图4为图2中转子结构处于另一种装配状态的结构示意图；

图5为本发明所提供转子结构的第二种具体实施方式的结构示意图；

图6为本发明所提供转子结构第三种具体实施方式的结构示意图。

图1中：

转子结构1、前端盖9、前端盖轴承51、后端盖20、后端盖轴承52、转轴3、转子4、转子套筒19、叶轮21、螺钉22；

图2-6中：

31前端盖、311端盖翻边、32转子套筒、321套筒翻边、33转子、331注塑层、332转子磁钢、34后端盖、35后端盖轴承、36转轴、37前端盖轴承、38叶轮、39弹性耐磨垫片、a径向间隙、b第一轴向间隙、c第二轴向间隙。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种循环泵及其转子结构，以及该转子结构的加工方法。该转子结构设置的端盖翻边和套筒翻边的贴合能够保证焊接可靠性，且同时能够以间隙配合的方式调节同轴度。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供转子结构第一种具体实施方式的结构示意图，该图示出转子结构尚未装配完毕的状态；图3为图2中装配完毕后的转子结构的结构示意图。

该实施例提供的循环泵的转子结构，包括转子外罩和转子组件，转子外罩包括转子套筒32、分别位于转子套筒32两端的前端盖组件和后端盖组件；前端盖组件包括前端盖31和前端盖轴承37，后端盖组件包括后端盖34和后端盖轴承35；转子组件包括贯穿前端盖组件的转轴36和外套该转轴36的转子33。其中，前端盖轴承37和后端盖轴承35可以使用同一种轴承。

如图2所示，前端盖31的外缘具有径向延伸的端盖翻边311，转子套筒32上与该端盖翻边311对应的端部具有径向延伸的套筒翻边321。装配时，可以先将后端盖组件和转子套筒32的一端装配好并焊接固定，再装入转子组件，使转子组件可以自由旋转；然后将前端盖组件安装于转子套筒32的另一端，使前端盖31的端盖翻边311和转子套筒32的套筒翻边321相贴合，此时，转轴36的一部分贯穿前端盖31至转子套筒32的外侧，转轴36的另一部分及其外套的转子33位于转子套筒32内。其中，前端盖31与转子套筒32是间隙配合的，如图3所示，前端盖31与转子套筒32具有径向间隙a，则安装前端盖31至转子套筒32上时，可以调节前端盖组件、转子套筒32、后端盖组件、转子组件的同轴度，保证同轴度良好后，再将相贴合的端盖翻边311和套筒翻边321焊接固定。

从上述实施例可以看出，由于前端盖31和转子套筒32采用了间隙配合，则在焊接固定前端盖31和转子套筒32之前，能够进行转子结构同轴度的调整，保证转子结构具备较高的同轴度；而且，调整同轴度时，端盖翻边311和套筒翻边321可以始终贴合，形成一定面积的焊接面，保证焊接质量。即该结构的转子结构在具备较高的焊接可靠度的基础上，还具备良好的同轴度。

图2中公开的转子结构仅在前端盖31上设置端盖翻边311，并在转子套筒32上与前端盖31对应的端部设置套筒翻边321。可以想到，在后端盖34上加工端盖翻边311，并在转子套筒32相应的一端加工出套筒翻边321，先安装前端盖组件，后安装后端盖组件；或是，前端盖31和后端盖34均采用端盖翻边311和套筒翻边321相贴合并焊接的固定方式，均可以达到上述技术效果。需要说明的是，安装转子结构至定子结构内时，后端盖34设置端盖翻边311可能与定子产生干涉，而前端盖31设置端盖翻边311，不会与定子干涉，能适用于大多数场合的转子结构和定子结构的安装，而且，前端盖31设置的端盖翻边311能够起到封堵定子端部的效果，换言之，在前端盖31的外缘处设有盖板时，该盖板可以直接作为端盖翻边311，与转子套筒32上的套筒翻边321贴合并焊接固定。当然，在不与定子结构相干涉的情况下，也可以在后端盖34上设置端盖翻边311。

针对上述实施例，在前端盖31和后端盖34中的一者设有端盖翻边311时，另一者可以与转子套筒32过盈配合，图2中所示的后端盖34与转子套筒32过盈配合。端盖与转子套筒32间隙配合的前提是需要设置端盖翻边311和套筒翻边321，从而保证焊接质量。而转子套筒32一端与端盖间隙配合，另一端与端盖过盈配合时，过盈配合能够保证焊接质量，且无需加工出对应的端盖翻边311和套筒翻边321，另一端间隙配合可以调整同轴度并保证焊接质量，因此，过盈配合和间隙配合的方式在保证焊接质量和同轴度的基础上，可以尽量降低加工成本和加工的难度。当然，后端盖34和前端盖31均设置端盖翻边311时，无论先安装前端盖31还是后端盖34，均能够进行同轴度的调整，使得安装顺序更为灵活。

从上述实施例可以看出，转子结构的加工方法主要包括下述步骤：

第一、加工出转子组件；

第二、加工出前端盖组件和后端盖组件，且在前端盖组件的前端盖31和后端盖组件的后端盖34二者中至少一者的外缘处加工出向外侧延伸的端盖翻边311，并使具有翻边的前端盖31和/或后端盖34与转子套筒32能够间隙配合；可以分别加工前端盖31和后端盖34，再将前端盖轴承37和后端盖轴承35安装固定至前端盖31和后端盖34中，前端盖31和后端盖34均可以由不锈钢板冲压和拉伸形成，且优选地将厚度保持在0.7～1.5mm之间，该厚度区间在增加耐压强度的基础上，又有一定的后处理余量，便于加工；

第三、加工出转子套筒32，并在转子套筒32上与端盖翻边311对应的端部加工出向外侧延伸的套筒翻边321；转子套筒32可以由不锈钢薄壁无缝钢管加工而成，也可以用不锈钢钢板拉伸冲压而成，且优选地将其厚度保持在0.2mm～0.5mm之间，该厚度区间能够在保证承压能力的基础上，最大化地降低定子和转子33气隙，提高电机效率；

第四、装配转子套筒32、前端盖组件、后端盖组件、转子组件时，调整同轴度后，再将端盖翻边311和套筒翻边321贴合并焊接固定。

该加工方法能够加工出上述实施例中给出的转子结构，转子结构具有上述有益效果，该加工方法也具有相同的技术效果。优选地，加工前端盖31时，可以在前端盖31的外缘处加工出端盖翻边311，并使加工出的后端盖34能够与转子套筒32过盈配合，即后端盖34上与转子套筒32配合部分的外径略大于转子套筒32的内径。需要说明的是，在装配过程中，可以如图4所示，图4为图2中转子结构处于另一种装配状态的结构示意图，则上述步骤四中，可以先将转子套筒32与后端盖组件的后端盖34过盈配合并焊接固定，并装配好转子组件和前端盖组件，然后将叶轮38压装至转子组件的转轴36后，再将装配好的转子组件和前端盖组件安装至转子套筒32上，调整同轴度后，将前端盖31的端盖翻边311和套筒翻边321贴合并焊接固定。相较于图2中的装配顺序，该装配顺序能够避免叶轮38压装过程中导致的转轴36抵触后端盖34，进一步提高同轴度，延长转子组件、后端盖组件的使用寿命。

此外，图2中前端盖31的端盖翻边311和套筒翻边321均沿转子结构的径向延伸，径向延伸时，在调整同轴度的过程中，端盖翻边311和套筒翻边321可以始终贴紧，保证较高的焊接可靠度。当然，端盖翻边311和套筒翻边321也并不限于径向延伸，实际上，在端盖外缘处设置向外侧延伸的翻边、在套筒端部外缘处设置向外侧延伸的翻边，可以分别作为端盖翻边311和套筒翻边321，只是在同轴度调整过程中，非径向延伸的端盖翻边311和套筒翻边321的贴紧程度低于径向延伸的情况，相应地，焊接可靠性相较于径向延伸的实施例也较低。此处涉及的“外侧”是相对于转子结构的轴线而言，逐渐远离轴线的方向为外侧，逐渐靠近轴线的方向为内侧。

上述各实施例，在装配后端盖34、前端盖31和转子套筒32时，后端盖34、前端盖31的一部分均需插入转子套筒32内，即使采取间隙配合的方式插入，间隙配合的间隙也是很小的距离，操作人员进行插入操作时难以对准，则加工前端盖31和后端盖34时，可以将前端盖31、后端盖34用于插入转子套筒32的部分的端部设置导向斜面，如图2-6所示，则后端盖34和前端盖31在插入转子套筒32的前期，与转子套筒32的内壁是具有较大间隙的，便于操作人员插入，压入一定行程后，前端盖31、后端盖34与转子套筒32转变为间隙配合或是过盈配合。

进一步地，针对上述实施例，转子33装配后，可以使转轴36与后端盖34之间的第一轴向间隙c大于转子33与后端盖轴承35之间的第二轴向间隙b，如图5所示，图5为本发明所提供转子结构的第二种具体实施方式的结构示意图。该结构设计，可以保证转子组件在运转过程中，当转轴36产生轴向位移时，转子33先与后端盖轴承35接触，则转轴36不会与后端盖34接触，后端盖轴承35具有耐磨和表面光滑的特性，相较于转轴36与后端盖34接触，转子33与后端盖轴承35的接触，更有利于降低噪音。

除了上述降低噪音的实施例，还可以在后端盖轴承35的轴承座底部设置弹性耐磨垫片39，并保证弹性耐磨垫片39和转轴36之间的轴向间隙小于转子33和后端盖轴承35之间的轴向间隙，如图6所示，图6为本发明所提供转子结构第三种具体实施方式的结构示意图。该实施例中，转轴36在运行过程中发生轴向位移时，转轴36首先接触弹性耐磨垫片39，转子33不会与后端盖轴承35接触，相较于上述降低噪音的实施例，转轴36与弹性耐磨垫片39的接触可以达到相同的降低噪音效果，且在此基础上，也无需转子33与后端盖轴承35接触，避免转子33和后端盖轴承35产生磨损。

还可以将转轴36上靠近后端盖34的一端加工为球状端面，如图2-6所示的半球形端面，当转轴36抵触后端盖34或是上一个实施例中设置的弹性耐磨垫片39时，可以降低摩擦阻力，进而降低噪音。

另外，针对上述各实施例，转子33和转轴36可以注塑为一体，如图2-6所示，转子33包括转子磁钢332和注塑形成于转子磁钢332和转轴36之间的注塑层331。将转子磁钢332和转轴36通过注塑方式形成一体，使得转子磁钢332和转轴36牢靠地固定在一起，相较于背景技术中压装固定的方式，显然注塑为一体结构的固定可靠性更高，保证转轴36能够高效且可靠地带动转子33旋转。转子磁钢332的内壁可以加工出环形凸台，设计注塑模具时，使得形成的注塑层331的外周具有环形槽，转子磁钢332的环形凸台恰好插入环形槽内，则可以进一步保证转子33不会脱离注塑层331，保证转子33和转轴36固定的牢靠性。图中，注塑层331的两端分别与前端盖轴承37和后端盖轴承35相对，为避免轴承与注塑层331接触时产生磨损和噪音，可以在注塑层331的两端均设置弹性垫片。

除了上述转子结构，本发明还提供一种循环泵，包括定子结构和位于定子结构内的转子结构，转子结构为上述任一实施例所述的转子结构，其余结构可以参考现有技术。由于上述转子结构具有上述技术效果，具有该转子结构的循环泵也具有相同的技术效果，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的一种循环泵及其转子结构，以及该转子结构的加工方法均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种循环泵的转子结构，包括转子外罩和转子组件，所述转子外罩包括转子套筒、分别位于所述转子套筒两端的前端盖组件和后端盖组件，所述转子组件包括贯穿所述前端盖组件的转轴和外套该转轴的转子，其特征在于，所述前端盖组件的前端盖和所述后端盖组件的后端盖中至少一者的外缘具有向外侧延伸的端盖翻边，所述转子套筒上与所述端盖翻边对应的端部外缘具有向外侧延伸的套筒翻边，装配时，所述端盖翻边和所述套筒翻边贴合并焊接固定，且具有所述端盖翻边的前端盖和/或后端盖与所述转子套筒间隙配合。

2.根据权利要求1所述的循环泵的转子结构，其特征在于，所述前端盖和所述后端盖中的一者设有所述端盖翻边，另一者与所述转子套筒过盈配合。

3.根据权利要求2所述的循环泵的转子结构，其特征在于，所述前端盖具有所述端盖翻边，所述后端盖与所述转子套筒过盈配合。

4.根据权利要求1-3任一项所述的循环泵的转子结构，其特征在于，所述端盖翻边和所述套筒翻边均沿转子结构的径向延伸。

5.根据权利要求1-3任一项所述的循环泵的转子结构，其特征在于，装配后，所述转轴与所述后端盖之间的轴向间隙大于所述转子结构与所述后端盖组件中轴承之间的轴向间隙。

6.根据权利要求1-3任一项所述的循环泵的转子结构，其特征在于，所述后端盖组件的轴承的轴承座底部设有弹性耐磨垫片。

7.根据权利要求1-3任一项所述的循环泵的转子结构，其特征在于，所述转子和所述转轴注塑为一体，所述转子包括转子磁钢和注塑形成于所述磁钢和所述转轴之间的注塑层，所述注塑层的外周具有环形槽，所述转子磁钢的内壁具有环形凸台，所述环形凸台插入所述环形槽内。

8.一种循环泵，包括定子结构和位于所述定子结构内的转子结构，其特征在于，所述转子结构为权利要求1-7任一项所述的循环泵的转子结构。

9.一种循环泵转子结构的加工方法，其特征在于，包括下述步骤：

加工出转子组件；

加工出前端盖组件和后端盖组件，且在前端盖组件的前端盖和后端盖组件的后端盖二者中至少一者的外缘处加工出向外侧延伸的端盖翻边，并使具有翻边的前端盖和/或后端盖与转子套筒能够间隙配合；

加工出转子套筒，并在转子套筒上与端盖翻边对应的端部加工出向外侧延伸的套筒翻边；

装配转子套筒、前端盖组件、后端盖组件、转子组件，调整同轴度后，再将端盖翻边和套筒翻边贴合并焊接固定。

10.根据权利要求9所述的循环泵转子结构的加工方法，其特征在于，加工前端盖时，在前端盖外缘处加工出所述端盖翻边；并使加工出的后端盖能够与转子套筒过盈配合。

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