CN103580317A - 一种屏蔽泵永磁电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种屏蔽泵永磁电机，包括转子支架、转轴、轴承和垫片，所述转轴插装在所述转子支架上，所述轴承套装在所述转轴的两端，所述转子支架的两端至少有一端设有凹槽或圆柱端，所述垫片嵌装在所述凹槽内或套装在所述圆柱端上，并与所述轴承的端面贴合；所述凹槽或所述圆柱端的周向设有限位装置，以便限制垫片的周向转动。由于将垫片直接设置在转子支架的端部凹槽内或圆柱端上，可以通过加工保证垫片和轴承端面贴合，且在转子支架端部的凹槽或圆柱端的周向设置限位装置限制垫片的周向转动，所以本发明提供的屏蔽泵永磁电机在工作时可以保证垫片和轴承贴合，始终工作在和轴承端面接触的工作面，保证垫片的受力均衡，磨损均衡。

Description

一种屏蔽泵永磁电机

技术领域

本发明涉及一种电机，特别是涉及一种用于屏蔽泵的永磁电机。

背景技术

在屏蔽泵中，其电机转轴、轴承和垫片都是在液体环境下工作，特别是屏蔽水泵和屏蔽化工液体泵。

屏蔽泵电机的转子支架和轴承之间设置有垫片，用以防止轴承和转子支架之间的摩擦对转子支架造成的磨损。

专利EP000001372248B1所述的电机提供了一种固定垫片和转子的方式，如图1所示。轴承103直接装配在端盖上，保证了轴承103的端面粗糙度；垫片104设置在橡胶圈105内，再将橡胶圈105套装在转轴101上且与转轴101过盈配合，保证垫片104随转轴101一起旋转，转轴101插装在转子支架102内。该电机虽然可以保证转子的动平衡，但是仍存在以下技术问题：

其一，采用橡胶圈固定垫片，由于橡胶圈是弹性体，难以保证垫片和轴承之间完全贴合，从而加剧垫片和轴承之间的磨损，降低了垫片的使用寿命。

其二，由于屏蔽泵电机长期工作在液体环境，在液体的浸泡下，橡胶圈存在硬化失效的可能，橡胶圈容易变形，从而导致垫片与轴承的接触不平，变成斜面配合，使得垫片的受力不均匀，磨损不均衡，同样会降低垫片的使用寿命。

因此，如何固定垫片和转子，保证工作时垫片和轴承贴合，始终工作在摩擦力较小的工作面，即和轴承接触的一面，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种屏蔽泵永磁电机，该屏蔽泵永磁电机工作时，能够保证垫片和轴承贴合，始终工作在和轴承面接触的工作面，保证垫片的受力均衡，磨损均衡，从而延长垫片的使用寿命。

为解决上述技术问题，本发明提供一种屏蔽泵永磁电机，包括转子支架、转轴、轴承和垫片，所述转轴插装在所述转子支架上，所述轴承套装在所述转轴的两端，所述转子支架的两端至少有一端设有凹槽或圆柱端，所述垫片嵌装在所述凹槽内或套装在所述圆柱端上，并与所述轴承的端面贴合；所述凹槽或所述圆柱端的周向设有限位装置，以便限制垫片的周向转动。

优选地，所述转子支架的端部设有凹槽时，所述凹槽为D型圆凹槽或D型圆环形凹槽。

优选地，所述转子支架的端部设有圆柱端时，所述圆柱端为D型圆柱端。

优选地，所述D型圆柱端的周向平面与所述转轴相切。

优选地，所述转子支架的一端设有垫片时，所述屏蔽泵永磁电机的转子磁钢中心线相对定子中心线偏向未设垫片的一端。

优选地，所述垫片与所述转子支架之间设置有O型圈。

优选地，所述转子支架的一端设有垫片时，所述转子支架的材料为POM材料。

优选地，所述转子支架的两端均设有垫片时，所述转子支架的材料为PPS材料或PP材料或PA材料。

优选地，所述垫片的材料为氧化铝陶瓷。

优选地，所述轴承为呋喃树脂石墨轴承或青铜石墨轴承。

相对上述背景技术，本发明所提供的屏蔽泵永磁电机包括转子支架、转轴、轴承和垫片，所述转轴插装在所述转子支架上，所述轴承套装在所述转轴的两端，所述转子支架的两端至少有一端设有凹槽或圆柱端，所述垫片嵌装在所述凹槽内或套装在所述圆柱端上，并与所述轴承的端面贴合；所述凹槽或所述圆柱端的周向设有限位装置，以便限制垫片的周向转动。由于将垫片直接设置在转子支架的端部凹槽内或圆柱端上，可以通过加工保证垫片和轴承端面贴合，且在转子支架端部的凹槽或圆柱端的周向设置限位装置限制垫片的周向转动，所以本发明提供的屏蔽泵永磁电机在工作时可以保证垫片和轴承贴合，始终工作在和轴承端面接触的工作面，保证垫片的受力均衡，磨损均衡。

在一种优选的实施方式中，可以进一步地在垫片和转子支架之间设置O型圈，不仅可以缓冲垫片和轴承之间的接触，降低摩擦，同时也可以有效地降低电机噪音。

附图说明

图1为现有技术中一种屏蔽泵永磁电机的结构示意图；

图2为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第一种实施例的剖面示意图；

图3为图2所示屏蔽泵永磁电机的俯视图；

图4为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第二种实施例的剖面示意图；

图5为图4所示屏蔽泵永磁电机安装时转子磁钢中心线和定子中心线的位置示意图；

图6为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第三种实施例的剖面示意图；

图7为图6所示屏蔽泵永磁电机的俯视图；

图8为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第四种实施例的轴测示意图；

图9为图8所示屏蔽泵永磁电机的剖面示意图；

图10为图8所示屏蔽泵永磁电机的俯视图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种屏蔽泵永磁电机，该屏蔽泵永磁电机工作时，能够保证垫片和轴承贴合，始终工作在和轴承面接触的工作面，保证垫片的受力均衡，磨损均衡，从而延长垫片的使用寿命。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2和图3，图2为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第一种实施例的剖面示意图；图3为图2所示屏蔽泵永磁电机的俯视图。

第一种实施例中，本发明所提供的屏蔽泵永磁电机包括转子磁钢1和转轴3；转子磁钢1和转轴3通过注塑成为一体，注塑层为转子支架2；在注塑时，在转子支架2的两端分别形成一个D型圆凹槽，用以设置垫片4，所述D型圆凹槽是指在该凹槽的内圆周21上设有一个平面，如图3中所示，垫片4与D型圆凹槽对应，为D型圆环，如此设置可以防止垫片4单独转动，保证垫片4和转轴3一起转动。具体装配时，垫片4的外圆与D型圆凹槽过盈配合，进一步防止垫片单独转动；垫片4的内圆与转轴3间隙配合，方便装配。

需要说明的是，垫片4的装配还应满足使垫片4和轴承（图中未示出）的端面完全贴合，可以通过转子支架2端部的D型圆凹槽的加工精度来实现。

还需要指出的是，所述D型圆凹槽的平面长度可以根据实际需求设定，只要可以防止垫片4单独转动即可。

在该实施例中，垫片4直接设置在转子支架2的两端D型圆凹槽内，由于D型圆凹槽的结构设计，使得垫片4可以随转轴3一起转动，且通过加工要求使其与轴承的端面完全贴合，在电机工作过程中，保证垫片4的受力均衡，磨损均衡，从而使电机处于稳定状态。

请参考图4和图5，图4为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第二种实施例的剖面示意图；图5为图4所示屏蔽泵永磁电机安装时转子磁钢中心线和定子中心线的位置示意图。

在第二种实施例中，转子支架2只在其一端设置有D型圆凹槽，垫片4和该D型圆凹槽的装配与第一种实施例相同，这里不再赘述。

但是，在电机设计时，转子磁钢1的中心线C1相对电机定子7的中心线C2偏向未设垫片4的一侧，即偏离设有垫片4的一侧（示于图5中）。因为电机在工作时，转子磁钢1的中心线C1和电机定子7的中心线C2会趋于一致，如果将转子磁钢1的中心线C1相对电机定子7偏离设有垫片4的一侧，那么在电机工作时，转子磁钢1的转动趋势即为偏向设有垫片4的一侧，从而保证电机在工作过程中大部分接触为垫片接触，未安装垫片一侧的摩擦时间少。

这里需要说明的是，当转子支架2的一端设有垫片4时，此时转子支架2的材料可以优选为POM（聚甲醛树脂）材料，POM材料具有优异的综合性能，尤其是有优异的耐摩擦性能，且自润滑性良好，在电机工作时，可以减缓未设置垫片一端的摩擦。当转子支架2的两端均设有垫片4时，转子支架2的材料可以优选为PPS（聚苯硫醚）材料或PP（聚丙烯）材料或PA（聚酰胺）材料；这些材料具有优良的机械性能和耐热性能，当然也可以选用POM材料，但因转子支架2两端均设有垫片4，所以转子支架2可以不需要选用自润滑性良好的POM材料。

可以对上文所述屏蔽泵永磁电机作出进一步的改进。

进一步地，可以在垫片4和转子支架2之间设置O型圈，用以缓冲垫片4和轴承之间的接触，降低摩擦，延长垫片4的使用寿命，同时还可以有效地降低电机工作时的噪音。相应地，在转子支架2注塑成型时注塑出设置O型圈的凹槽。

请参考图6和图7；图6为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第三种实施例的剖面示意图，图7为图6所示屏蔽泵永磁电机的俯视图。

在第三种实施例中，在注塑时，将转子支架2的两端注塑成D型圆柱端，所述D型圆柱端是指在圆柱的外圆周面21’上设置一个平面，如图6所示，该平面优选为与转轴3相切，即达到该平面长度的最大值，在实际设置时可以根据需求来设定该平面的长度，只要可以防止套装在其上的垫片4单独转动即可。垫片4的内圆设置为与D型圆柱端对应的D型圆，由于D型圆柱端的平面设置，套装在转子支架2两端的垫片4只可以随着转轴3一起转动；优选地，具有D型内圆的垫片4与转子支架2的D型圆柱端过盈配合，可更进一步地防止垫片4单独转动。

需要指出的是，在转子支架2注塑过程中要保证D型圆柱端和转轴3的同轴度，从而确保垫片4和D型圆柱端配合时垫片4端面与转轴3的轴线垂直，进而保证垫片4和轴承的接触完全贴合，使得在电机工作过程中垫片4的受力均衡，磨损均衡，电机处于稳定工作状态。

当然，也可以只在转子支架2的一端设置D型圆柱端，类似于第二种实施例中在转子支架2一端设置D型圆凹槽，同样地，当转子支架2仅在一端设置D型圆柱端装配垫片4时，转子磁钢1的中心线需要相对电机定子偏离设有垫片4的一端，以保证电机工作时大部分接触为垫片接触，未设置垫片一侧的摩擦时间较少。

进一步地，在垫片4和转子支架3之间可以设置O型圈5（示于图5中），如第一种实施例和第二种实施例中所述，可以降低摩擦和电机噪音，延长垫片4的使用寿命。

请参考图8、图9和图10；图8为本发明所提供屏蔽泵永磁电机第四种实施例的轴测示意图；图9为图8所示屏蔽泵永磁电机的剖面示意图；图10为图8所示屏蔽泵永磁电机的俯视图。

在第四种实施例中，在转子支架2注塑时，将转子支架2的两端注塑成D型圆环形凹槽，该环形凹槽的第一内圆周211上设置有一个平面，优选地，该平面与转轴3相切；垫片4设置为与该D型圆环形凹槽相应的D型圆环，垫片4的内圆为D型圆，与环形凹槽的第一内圆周211相配合，垫片4只可以随转轴3一起转动，不会单独转动。由于转子支架2两端设置垫片4的凹槽为环形凹槽，所以垫片4和该凹槽的配合允许为间隙配合。同样地，在注塑形成D型圆环形凹槽时，需保证该环形凹槽的加工精度，当垫片4与其配合时，可以保证垫片4的端面与轴承6的接触完全贴合，从而确保电机工作过程中垫片4受力平衡，磨损均匀，使电机稳定工作。

第四种实施例可以看作是第一种实施例和第三种实施例的结合，同样地，在第四种实施例中也可进一步地在垫片4和转子支架2之间设置O型圈5，其作用同上述几个实施例中描述，不再赘述。

当然，在该实施例中，也可以只在转子支架2的一端设置D型圆环形凹槽，其余设置类似于第二种实施例中所述，不再赘述。

这里需要说明的是，在以上几种实施例中，通过将转子支架端部的凹槽或圆柱端设为D型圆来限制垫片的周向转动，其基本结构大体呈圆形，在内圆周或外圆周上设有一个平面，当然，本领域的技术人员可以在该基本结构的基础上，进行改进和延伸，如可以开设两个平面等；也可以采取其他的限位方式来限制垫片的周向转动，这些改进和延伸均应落入本发明权利要求的保护范围内。

在以上几种实施例中，垫片的材料优选为氧化铝陶瓷，其具有润滑、耐磨等适应液体环境工作的特点；转子磁钢的材料优选为各向异性烧结铁氧体，其在液体环境，特别是水环境下防锈，且具有较高的磁性能，可以使电机具有较好的机械特性；轴承的材料优选为呋喃树脂石墨或青铜石墨，均可以使轴承在液体环境下具有润滑、耐磨等特性。

本发明所提供的屏蔽泵永磁电机利用转子支架作为固定垫片的结构使垫片和轴承完全贴合，并通过限位结构的设置限制垫片的周向转动，使垫片只能随转轴一起转动，不可单独转动，与现有技术中通过橡胶垫将垫片固定相比，本发明将垫片直接固定在转子支架上，通过加工精度的要求更容易保证垫片和轴承完全贴合，确保在电机工作过程中，垫片的受力均衡，摩擦均衡。此外，进一步地在垫片和转子支架之间设置有O型圈，可以缓冲垫片和轴承之间的接触，降低摩擦，既而有效降低电机噪音。

以上对本发明所提供的屏蔽泵永磁电机进行了详细介绍。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)

1.一种屏蔽泵永磁电机，包括转子支架、转轴、轴承和垫片，所述转轴插装在所述转子支架上，所述轴承套装在所述转轴的两端，其特征在于，所述转子支架的两端至少有一端设有凹槽或圆柱端，所述垫片嵌装在所述凹槽内或套装在所述圆柱端上，并与所述轴承的端面贴合；所述凹槽或所述圆柱端的周向设有限位装置，以便限制垫片的周向转动。

2.如权利要求1所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述转子支架的端部设有凹槽时，所述凹槽为D型圆凹槽或D型圆环形凹槽。

3.如权利要求1所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述转子支架的端部设有圆柱端时，所述圆柱端为D型圆柱端。

4.如权利要求3所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述D型圆柱端的周向平面与所述转轴相切。

5.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述转子支架的一端设有垫片时，所述屏蔽泵永磁电机的转子磁钢中心线相对定子中心线偏向未设垫片的一端。

6.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述垫片与所述转子支架之间设置有O型圈。

7.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述转子支架的一端设有垫片时，所述转子支架的材料为POM材料。

8.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述转子支架的两端均设有垫片时，所述转子支架的材料为PPS材料或PP材料或PA材料。

9.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述垫片的材料为氧化铝陶瓷。

10.如权利要求1至4任一项所述的屏蔽泵永磁电机，其特征在于，所述轴承为呋喃树脂石墨轴承或青铜石墨轴承。

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