CN103775349A - 具有集成电动机的轴流泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有集成电动机的轴流泵。提供一种包括机动化装置泵的装置。该装置泵包括集成电动机。该泵是轴流泵，其通过操作使流体沿流体通道移动。

Description

具有集成电动机的轴流泵

技术领域

本发明一般地涉及一种装置，例如洗碗机，和机动化装置泵。更特别地是，本发明涉及一种具有集成电动机(integrated motor)的装置泵。

背景技术

本领域的普通技术人员可以理解泵通常用在家用电器中，例如洗碗机和热水器。在许多情况下，泵由电动机驱动。在这些装置中使用的泵通常是离心型。在此类型的泵中，流体流经入口管路(inlet line)进入包括旋转叶轮的壳体中。叶轮引导流体流过与入口管路垂直的出口管路。也就是说，需要改变流动方向。除了其他因素外，上述改变还导致液压效率的降低。而且，不利地，上述泵壳体的形状需要在机器中占用较大空间。

发明内容

根据本发明的一方面，一种装置，包括：提供流体通道的流体管路；耦接(couple)至该管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵。所述泵包括耦接至该流体管路的壳体、包括转子和定子的电动机、和一对轴承系统。该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道。所述转子包括磁体、具有相对端部的细长的可转动的轴、和固定至该轴以与该轴一起转动的叶轮。所述叶轮包括大致环形的轮缘，该轮缘与所述轴径向隔开且支撑所述磁体。所述叶轮进一步包括设置在所述第一流路径中的桨片。一对轴承系统在所述壳体上旋转地支撑所述轴，每个轴承系统分别邻近于所述轴的相应端部。

根据本发明的另一方面，一种装置包括：提供流体通道的流体管路；耦接至所述管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵。所述泵包括耦接至该流体管路的壳体、包括转子和定子的电动机、和面向大致轴向方向的静止轴承表面。该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道。所述转子包括磁体、静止的轴、在该轴上被旋转地支撑的套筒轴承、和固定至该套筒轴承以与该套筒轴承一起转动的叶轮。所述套筒轴承包括与所述轴接合的径向轴承表面，以允许该套筒轴承相对该轴的转动。所述叶轮包括大致环形的轮缘，该轮缘与所述套筒轴承径向隔开且支撑所述磁体。所述叶轮进一步包括设置在所述第一流路径中的桨片。所述套筒轴承包括与所述静止轴承表面接合的轴向轴承表面，以允许所述套筒轴承相对所述静止轴承表面的转动，且限制所述套筒轴承的相对轴向运动。

根据本发明的另一方面，一种装置包括：提供流体通道的流体管路；耦接至所述管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵。所述泵包括耦接至该流体管路的壳体、和包括转子和定子的电动机。该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道。所述转子包括叶轮和磁体。所述叶轮包括设置在第一流路径中的叶片。所述壳体至少部分地限定与所述第一流路径径向向外隔开的流体腔，且所述磁体大体上位于该腔中。所述腔通过受限制的流导管与所述第一流路径流体地互连。所述限流导管包括大致正交的部分，其中，第一导管部从所述第一流路径大致径向向外延伸，且第二导管部从该第一部分大致沿轴向延伸，以便阻止流体从所述第一流路径直线流入所述腔。

提供上述发明内容以简单的形式介绍概念的选集。以下这些概念将在优选实施例的详细描述中得到进一步的说明。上述发明内容并不旨在确定所要求保护主题的关键特征和必要特征，其也不旨在用于限制本发明所要求保护主题的范围。

根据以下详细描述的优选实施例和附图，本发明的其他各种不同方面和优点将是显而易见的。

附图说明

以下将参考附图详细描述本发明的优选实施例，其中：

图1是根据本发明原理构造的装置的示意图；

图2是根据本发明第一实施例的原理构造的电泵的前透视图；

图3是图2中电泵的后透视图；

图4是图2和3中电泵的截面前透视图，特别示出了电动机的安装和其相对流路径的位置；

图4a是如图4所示的图2-4中电泵的局部放大前透视图，特别示出了由泵壳体和转子限定的第二流路径；

图5是图2-4中电泵的剖视图；

图5a是如图5所示的图2-5中电泵的局部放大剖视图，特别示出了由泵壳体和转子限定的第二流路径和在轴和套筒轴承之间形成的润滑路径；

图6是图2-5中电泵的局部截面前透视图，特别示出了叶轮和由泵壳体(未示出)和转子限定的第二流路径的三维结构；

图7是根据本发明第二实施例的原理构造的电泵的截面前透视图；以及

图8是根据本发明第三实施例的原理构造的电泵的局部放大剖视图。

附图并不是将本发明局限于本文所公开和描述的特定实施例中。附图不一定按比例绘制，重点在于清楚地示出优选实施例的原理。

具体实施方式

本发明可以具有多种不同的形式的实施例。虽然附图示出、说明书描述本发明的特定优选实施例，但是应该理解，这种公开仅通过示例的方式进行。本发明的原理不应局限于所公开的特定实施例。

首先参考图1，示出了一种装置10。装置10优选包括电泵组件12和流体影响机构14。装置10还优选为包括具有入口部18和出口部20的管路16，其中，入口部18从流体影响机构14延伸至泵组件12，出口部20从泵组件12延伸至流体影响机构14，从而形成了使流体循环流动的闭合环路。管路16优选限定流体通道22。

装置10可以适当地是以下多种装置中的任一种，包括但不局限于：洗碗机，热水浴缸，温泉浴池(spa)，热水器，供暖空调系统，以及地板、人行道或车道辐射供暖系统。流体影响机构14可以适当地是以下多种结构的任一种或多种：所述结构通过操作借助搅动、增压、加热或本领域已知的其他任何机制影响或作用于流体。

可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，装置10可与图1中示意性示出的结构有所不同。例如，管道系统可不同于本文示出的单闭环配置(例如通过包含辅助管路或以非闭合形式呈现)，或流体影响机构14可被适合于特定装置的一个或多个部件替换或附加设置。例如，可设置冷凝器或散热器，或可以增加阀门。最后，本领域中已知的任何装置结构都是允许的，其视包括根据本发明的泵组件的装置而定。下面参考第一、第二和第三优选实施例对适合的泵组件进行详细说明。

参考图2和3，示出了在装置10中使用的根据本发明第一优选实施例构造的电泵组件12。电泵组件12容纳在壳体24内，该壳体限定了入口孔26和出口孔28。(为了方便，此处使用例如“入口”和“出口”的术语。然而，可以理解的是，流体可沿相反方向流动，使得例如与“入口”有关的部件实际上可能与“出口”有关，且反之亦然。)

尽管在不脱离本发明范围的情况下，壳体24可由各种不同材料中的任一种或多种形成，但壳体24优选由塑料制成。

尽管在不脱离本发明范围的情况下，可设置非圆形的入口孔和/或出口孔，但入口孔26和出口孔28优选横截面为圆形。

优选地，壳体24包括多个部分，以易于泵组件12的装配且易于接近泵组件12的内部元件以便维护、修理或更换。在优选实施例中，这种部分包括相对彼此由O形环40密封的入口限定部34和出口限定部36(图4和5)。然而，壳体可包括更多或更少的部分，且对于此部分，若是多个，可通过本领域中已知的任何手段进行连接，其包括但不局限于粘合剂、闩锁和榫槽连接。而且，若设置了多个部分，可使用本领域中已知的任何手段对壳体的各部分之间的接口进行密封。

优选地，入口限定部34限定了入口孔26，且出口限定部36限定了出口孔28。而且，更进一步地，优选地，入口限定部34包括限定入口通道44的内表面42，且出口限定部36包括分别限定近端和远端出口通道48和50的内表面46。然而，也可以只设置一个出口通道。

优选地，最好如图4和5所示，入口通道44与近端和远端出口通道48和50的截面尺寸至少基本上沿通道44、48和50的各个轴不变。然而，也可设置轴向变化的截面尺寸。而且，尽管在不脱离本发明范围的情况下，可设置非圆形的入口和/或出口通道，但这些截面尺寸优选为直径。

优选地，入口孔的截面尺寸等于入口通道的截面尺寸。类似地，出口孔的截面尺寸优选等于远端出口通道的截面尺寸。而且，优选地，入口孔的截面尺寸、入口通道的截面尺寸和近端出口通道的截面尺寸全部相等，而远端出口通道的截面尺寸(和出口孔的截面尺寸)更大。在不脱离本发明范围的情况下，这些尺寸关系可被改变。

优选地，在入口通道44中设置静止的入口导流件58，且静止的出口导流件60设置在出口通道48和50上。导流件58和60优选地分别包括分流锥62和64。而且，每个导流件58和60优选分别包括多个静止的叶片66和68。然而，可以理解的是，使用各种不同导流件结构的任一或多种，包括不使用导流件的情况，都落在本发明的范围内。

如图1所示，在优选实施例中，管路16的入口部18与入口孔26相邻地连接到泵组件12，且管路16的出口部20与出口孔28相邻地连接到泵组件12。所述入口部18和出口部20中的每一个都包括分别与入口孔26或开口孔28相邻的直部。该直部优选与孔26和28轴向对齐，从而不需要在泵组件12的紧邻处改变流向。

管路16可适当地通过本领域中已知的以下任意手段与入口孔26和出口孔28相邻地连接，包括但不局限于：螺纹、槽、推进型、胶合、凸缘或柔性接头。

如图4和其他图所示，泵组件12优选包括电动机70，电动机70包括转子72和定子74。尽管在本发明的范围内可使用外转子配置，但在优选实施例中，如图所示，定子74至少基本上围绕转子72。

定子74优选包括大致环形的磁芯76、设置在磁芯76上的盖77、和包括缠绕磁芯76的线(wire)80的多个线圈78。

磁芯76优选包括例如钢的铁磁材料且优选为叠片式。然而，在本发明的范围内，磁芯包括可替代的材料且具有可替代的结构。例如，该磁芯可一体形成，由铁构成，或是本领域技术人员已知的这些或其他变型的组合。在不脱离本发明精神的情况下，该磁芯也可包括多个不连续的段或不是优选的环形。

示意性示出的盖77通常表示定子磁芯是绝缘的。也就是说，图示的盖77简单例示了，定子磁芯优选为按照以下某种方式绝缘，包括但不局限于：使用贴片(tab)、粉末涂层或适用于特定应用的其他方式。

尽管在不脱离本发明范围的情况下可使用铝线或其他导电线，但线80优选为铜线。

壳体24优选限定定子腔82。定子74优选被容纳在定子腔82内。

转子72优选包括叶轮84和磁体86。叶轮84优选包括轮毂88、轮缘90和在轮毂88与轮缘90之间延伸的多个桨片92。按照惯例，桨片优选地被设计形状和桨距以便在叶轮转动时，最有效地引起流体的流动。

优选地，轮缘90和轮毂88至少基本上是环形的且沿圆周连续延伸。然而，可在轮缘和/或轮毂上形成空隙。

可选地，叶轮包括一个桨片。例如，可选地，可设置单个螺旋桨片。

优选地，轮缘90围绕轮毂88，且桨片92连接轮缘90与轮毂88。然而，也允许通过非桨片的装置或除桨片之外还允许别的装置连接轮缘和轮毂。例如，桨片可被设置为从轮毂开始延伸但不与轮缘接合，通过设置支柱、杆、磁体或其他结构用于物理连接或非接触式的相对约束目的。

最好如图4和5所示，轮缘90优选包括限定中间通道96的内表面94。尽管在不脱离本发明精神的情况下，中间通道96的截面尺寸是可变的，但优选地，中间通道96的截面尺寸沿轮缘90的轴至少基本上不变。

而且，中间通道96的截面尺寸优选等于入口通道44和近端出口通道48的截面尺寸。更近一步地，这些通道44、48和96的轴优选为成一直线，从而通道44、48和96形成了泵组件12的主要的且大致线型的流路径100。

而且，远端出口通道50的轴也优选为与上述轴同轴，从而远端出口通道50也协作地限定了第一流路径100。在此优选实施例中，第一流路径100可具有不变的截面尺寸，除了在远端出口通道50中，在远端出口通道50中流路径增大。

可以理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可从示出的实施例，无论是根据尺寸、通道的数量还是某些其他参数都可实现多种变型例。

如先前所提到的，转子72优选包括叶轮84和磁体86。磁体86优选为永磁体，其至少基本上为环形且沿圆周方向连续延伸。然而，磁体86可包括空隙或包括多个磁块。形状的变化也是允许的。

磁体86优选限定径向内表面102、径向外表面104和一对径向延伸轴向间隔开的端面106和108。

磁体86优选围绕并邻接叶轮84的轮缘90。然而，在可选的实施例中，磁体沿径向的尺寸小于轮缘沿径向的尺寸或者甚至小于轮毂沿径向的尺寸。在后一种情况下，可能优选定子在径向上位于磁体内侧(例如，使用外转子结构)。

最好如图6所示，轮缘90优选限定径向外表面110，其中多个周向间隔开的肋112从该径向外表面上突出。可压缩垫片114设置在每个肋112上。磁体86优选包括与肋112对应的周向间隔开的多个凹槽(groove)116。在装配状态，肋112被容纳在凹槽116中，且垫片114被压缩在磁体86与轮缘90之间。而且，磁体86的内表面102优选为与轮缘90的外表面110保持紧密接近(例如参见图5a)或邻接。

肋112和凹槽116合作地确保叶轮84与磁体86旋转地相互固定。然而，尽管上述配置是优选的，但可以理解的是，可使用本领域中已知的各种不同的连接或固定手段中的任一种或多种将叶轮与磁体旋转地相互固定。例如，可使用粘合剂、桩孔(post-and-hole)或基于摩擦的设置；或磁体可被叶轮或其他结构包围。更进一步地，叶轮与磁体可选地可以是由同一材料成型，从而成为彼此不分离的整体。

最好如图4和5所示，壳体24优选限定磁体腔118。如下面更详细的说明，磁体86优选为至少基本上被容纳在磁体腔118内，这样磁体86远离且环绕第一流路径100。

如图4、5和其他图所示，转子72优选包括静止的轴120。轴120优选包括分别与插槽(slot)126和128相互作用的一对键接区(keyed area)122和124，其中插槽126和128分别形成在入口导流件58和出口导流件60中，从而阻止了轴120的转动。然而，正如下文进一步描述的，各种不同的轴固定手段中的任一种或多种都可用于阻止轴转动。

最好如图5a所示，套筒轴承130优选围绕轴120且包括径向轴承表面132。间隙134形成在轴120与径向轴承表面132之间，间隙134通过操作容纳流体以润滑套筒轴承130。在示出的实施例中，由于该流体作为润滑剂使用，泵12特别适用于和液体一起使用。

尽管特别需要将轴承130在轮毂88内适当地进行二次成型(overmold)，且接着按需用机器加工轴承130的内径，但轴承130仍可通过任意合适的技术形成。

优选地，套筒轴承130包括一个整块。然而，在不脱离本发明范围的情况下，轴承可分成两段或更多段。

在优选实施例中，叶轮84的轮毂88围绕且附接到套筒轴承130，从而叶轮84和轴承130一起转动。因此，轴承130、叶轮84和磁体86一起相对定子74、轴120和壳体24(包括入口和出口导流件58和60)转动。下面将进行更详细的说明，然而，在本发明的范围内，上述优选实施例的旋转部件中的至少一部分被固定，且上述优选实施例的静止部件中的至少一部分可旋转。例如，使用可替代的轴承配置，其利用与旋转轴结合的一个或多个静止轴承。

泵组件12优选还包括一对止推垫圈136和138。止推垫圈136和138轴向间隔开，从而可与套筒轴承130的端部滑动接合或几乎邻接。更特别的是，如图5a和其他图所示，套筒轴承130包括轴向间隔开的一对轴向轴承表面140和142，以与相应的止推垫圈136和138上相应的推力面144和146接合。优选地，在轴向轴承表面140和142与相应的推力面144和146之间形成各个间隙148和150，从而允许润滑液在其间流动。

尽管优选的是通过止推垫圈来提供推力面，但在不脱离本发明范围的情况下，可通过该泵组件的任意合适的部件来限定推力面。例如，一对合适的推力面可在壳体上形成，或者与壳体一体形成。

在另一可替代的实施例中，推力面或表面可形成在轴上。例如，该轴可包括邻近和邻接较大外径区域的较小外径区域，从而在较大外径区域与较小外径区域的接合处限定径向延伸的肩部或推力面。在上述可替代的结构中，套筒轴承优选可被修改为包括与轴的较小外径区域对应的较小内径区域，和与轴的较大外径区域对应的较大内径区域。轴承的较小和较大内径区域优选为彼此相邻和邻接，从而在相邻的较小内径区域与较大内径区域的接合处限定径向延伸的肩部或轴承面。因此，套筒轴承的轴承面与轴的推力面相对应。

在上述可替代的实施例中，为了组装方便和/或成本效益，优选地可提供了仅一组相对应的推力面和轴承面。然而，在本发明的范围内，也设置两个或更多个推力面与两个或更多个轴承面相对应。

在优选实施例中，如上所述，磁体86至少基本上被容纳在磁体腔118内，其中，磁体腔118与第一流路径100径向向外间隔开。腔118优选通过一对受到限制的流导管152和154与第一流路径100流体地互连。所述流导管152和154中的每一个优选包括基本上正交的部分，从而防止其中的流体从第一流路径100直线地流入磁体腔118或从磁体腔118直线地流入第一流路径100。

更具体的是，最好如图5a所示，流导管152和154中的每一个优选分别包括从第一流路径100大致径向向外延伸的第一导管部156或158，和从第一导管部156或158大致沿轴向延伸的第二导管部160或162。

优选地，第二导管部160和162至少基本上沿与对应的第一导管部156和158的延伸方向大致相反的轴向进行延伸。

优选地，第一和第二导管部156、158、160和162中的每一个都是由壳体24和转子72共同限定。更具体的是，第一导管部156和158优选至少部分由壳体24和叶轮84的轮缘90共同限定；且第二导管部160和162优选至少部分由壳体24和磁体86共同限定。

优选地，流导管152、腔118和流导管154共同限定第二流路径164。更具体的是，由流导管152、腔118被磁体86填充的部分和流导管154共同限定的第二流路径164可被更精确地描述。

第二流路径164的结构优选为，使得类似或相同的流体流过第二流路径164的速度低于流过第一流路径100时的速度。第二流路径164中的流体因此优选为通过操作为转子72和定子74提供冷却。优选地，该流体进一步通过操作对转子72和壳体24之间的界面进行润滑。最优选地，该流体通过操作对转子72与在邻近定子74的区域中的壳体24之间的界面进行润滑。再次地，所示的实施例最适合与液体一起使用。然而，使用液体也不是必需的。

第二流路径164的结构也可优选为防止碎片进入磁体腔118。这样的功能优选地将减少对转子72造成的阻碍，并且进而降低维护要求。而且，由于没有使大部分流体流过磁体腔118，减少了与分流、紊流等相关的低效率。

尽管上述的正交设置的部分示出了优选实施例，但可以理解的是，其他正交结构也落在本发明的范围内：在该结构中沿大致横向路径流向弯曲或改变方向至少一次。例如，所述部分可以是直的且被设置为呈锐角或钝角，或所述部分是弯曲的(例如，C形或S型部分)。也可设置附加部分。最后，多种弯曲、扭曲、曲折、迷宫般的或其他迂回结构中的任何一种是可允许的。

最好如图6所示，流导管152和154优选为绕壳体24和转子72的整个周长延伸，从而最大程度上应用上述的冷却和阻挡碎片的优点。然而，在本发明的范围内，流导管152和154沿圆周方向可以是不连续的。在此情况下，可设置单个的流导管，或在每个轴侧上设置一个流导管。在另一可替代的实施例中，在圆周方向上隔开的多个导管可设置在一个或两个轴侧上。其他变型例也落入本发明的范围内。

在上述第一优选实施例的操作中，流体从流体影响机构14，流经管路16的入口部18，并流入泵组件12的入口孔26。流体然后流过入口通道44，并被入口导流件58导入穿过转子72的中间通道96。叶轮84，由于其在套筒轴承130上围绕静止轴120转动，从而促使流动。

优选地，流体的第一辅助部分流入间隙134、148和150中，以对轴承130进行润滑和冷却。

而且，流体的第二辅助部分优选分流到第二流路径164中。更具体的是，流体的第二辅助部分优选分流到流导管152，进而分流到磁体腔118中。优选地，流体在通过流导管154退出以重新加入第一流路径100中的流体之前，缓慢流过腔118。然而，对于通过流导管152进入腔118的部分或全部流体，可在泵组件12的运行期间或者甚至在泵组件12的运行结束后仍保留在腔118内。实质上，流体被分流以注入腔118，但流体流过腔118的速度不一定与流体沿第一流路径100流动时的速度相同。

连续流过中间通道96的任何流体(即，不是被分流以润滑轴承130或被分流到第二流路径164中)优选为由出口导流件60导入并分别流过近端和远端出口通道48和50。该流体接着流经管路16的出口部20直达流体影响机构14，并且重复该循环。

如上所述，通过适当地利用流过泵组件12的流体，可有利地散发由转子72的转动、其与定子74的相互作用和通电的定子74本身所产生的热量。

转子72的转动也导致转子在取决于其转动方向的方向上的轴向载荷。也就是说，沿逆时针方向的转动导致第一方向上的轴向载荷，而沿顺时针方向的转动导致第二轴方向上的轴向载荷，第二轴方向与第一轴方向相反。配置具有轴向轴承表面140和142的套筒轴承130、和具有推力面144和146的止推垫圈136和138，可适应此类轴向载荷，而不管哪种转动方向被使用。也就是说，转子72的转动方向可反转，因此可反转流向(从而出口孔28作为入口，入口孔26作为出口等)，而没有负载解决能力的损失。然而，尽管具有双止推垫圈136和138和在套筒轴承130上的轴向轴承表面140和142的双向泵组件12是优选的，但只沿一个方向转动的转子和设置单个止推垫圈和轴向轴承表面也在本发明的范围内。

除了上述的载荷和散热的优点外，根据上述优选实施例构造的泵组件12还减少了流动损耗并提高了液压效率及电动机效率。该泵通过操作高速运行，并且由于其同轴结构，适合配置在需要考虑空间限制的装置内。更进一步地，设计的简化导致更低的制造和组装成本。

参考图7，示出了可在如图1所示的装置10中使用的根据本发明第二优选实施例构造的电泵组件210。首先注意的是，下面将对某些例外详细说明，根据第二实施例的泵组件210中的许多元件与上述针对根据第一实施例的泵组件12而详细描述的元件相同或非常类似。因此，为了简洁和清楚起见，此处一般避免冗余的说明和编号。因此，除非另有说明，以上针对第一实施例而提供的对所述元件的详细说明可被理解为也至少大体上适用于第二实施例。

泵组件210优选包括限定入口孔214和出口孔216的壳体212。包括多个叶片220的静止入口导流件218优选地位于或邻近入口孔214，包括多个叶片224的静止出口导流件222优选地位于或靠近出口孔216。壳体212和入口导流件218共同限定通过泵组件210的第一流路径226。

泵组件210优选包括电动机228，电动机228包括转子230和定子232。定子232优选包括大致环形的磁芯234和多个线圈236，该线圈包括缠绕磁芯234的线238。

转子230优选包括旋转轴240、叶轮242和磁体244。叶轮242优选包括轮毂246、围绕轮毂246的轮缘248、和在轮毂246与轮缘248之间延伸并连接两者的多个桨片250。磁体244优选为环形且围绕轮缘248。而且，磁体244优选为固定至轮缘248，以便叶轮242和磁体244一致地旋转。

磁体244优选限定径向内表面252、径向外表面254和径向延伸、轴向隔开的一对端面256和258。磁体244优选位于第一流路径226中，以便磁体244阻挡流过的流体。更具体的是，端面256阻挡从入口孔214流经第一流路径226的流体。

优选地，周向间隙260形成在磁体的外表面254和壳体212之间，从而润滑液可流入间隙260以提供润滑和冷却。

在优选实施例中，轴240包括第一和第二端部262和264。端部262和264分别由安装在入口导流件218和出口导流件222上的轴承系统266和268旋转地支撑。

也设置一对止推垫圈270和272。优选地，止推垫圈270和272被固定到叶轮242的轴向相对的端部上以随其旋转。

叶轮242通过本领域已知的任意适合的手段固定到轴240上，以便轴240、叶轮242、止推垫圈270和272、和磁体244一致地旋转。

在上述第二优选实施例的操作中，流体以与上述第一优选实施例相似的方式从流体影响机构(未示出)流入泵组件210。然而，进入的流体冲击磁体244的端面256并流入磁体244与壳体212之间的间隙260，而非流经迷宫般的第二流路径以冷却转子230和定子232。

与第一优选实施例的操作相反的是，第二优选实施例中的轴240是可转动的且由分别设置在轴端部262和264上的轴承系统266和268支撑。

参考图8，示出了在如图1所示的装置10中使用的根据本发明第三优选实施例构造的电泵组件310的一部分。其首先注意的是，下面将对某些例外详细说明，根据第三实施例的泵组件310的许多元件与以上针对第一实施例的泵组件12详细描述的元件相同或非常类似。因此，为了简洁和清楚起见，此处一般避免冗余的说明和编号。因此，除非另有说明，以上针对第一实施例而提供的对所述元件的详细说明可被理解为也至少大体上适用于第三实施例。

泵组件310优选包括具有端部314的轴312、优选为围绕轴312且相对轴312可转动的套筒轴承316、和也优选围绕轴312的止推垫圈318。止推垫圈318优选被设置为轴向邻近套筒轴承316，以便与套筒轴承316滑动地接合或几乎邻接。

泵组件310也优选包括入口导流件320，入口导流件320限定具有近侧区324和远侧区326的插槽322。远侧区326优选地相对近侧区324收缩，以便肩部328形成在区域324和326之间的过渡区上。近侧区和远侧区分别限定内表面330和332。轴312的端部314优选地延伸到插槽322且被容纳在插槽322中。

凹槽334优选地形成在轴312的端部314中。尽管在本发明的范围内，凹槽334可为不连续的或不沿圆周方向，但槽334优选为沿圆周方向连续的。

在优选实施例中，泵组件310还包括O形环。O形环336优选位于凹槽334中，以便围绕轴312。O形环336、轴312、凹槽334、插槽322的近侧区324、和止推垫圈318优选被设计尺寸且彼此相对设置，以便O形环336与轴312、肩部328、插槽322的近侧区324的内表面330和止推垫圈318接触且被紧压。鉴于摩擦力，因此，该O形环通过操作限制或至少基本上阻止轴312相对于泵组件310的静止部件转动。

该O形环优选为圆形、椭圆形、卵形，或其他规则的横截面和环形，但在图8中在压缩的状况下显示。然而，在本发明的范围内，可设置具有不规则横截面或整体形状的O形环。

尽管上述说明描述了本发明优选实施例的特征，但也可实现符合本发明的原理的其他优选实施例。而且，如前所述，这些其他优选实施例在某些情况下可通过将适合一起使用的特征进行结合来实现，尽管这些特征作为以上说明的各个实施例的一部分而被独立说明。

上述本发明的优选形式仅为示例性的，不应该理解为对本发明的限制。如上所述，在不脱离本发明精神的情况下，本领域技术人员可对示例性实施例进行明显的修改。

发明者特此说明他们的意图以依靠等同原则确定并评价本发明的公平合理的范围，因为其涉及到实质上不偏离以下权利要求中所述的本发明的字面范围但在该字面范围之外的任何设备。

Claims (29)

1.一种装置，包括：

提供流体通道的流体管路；

耦接至所述管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和

通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵，所述泵包括：

耦接至所述流体管路的壳体，该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道；

包括转子和定子的电动机；

所述转子包括磁体、具有相对端部的细长的可转动的轴、和固定至该轴以与该轴一起转动的叶轮，

所述叶轮包括大致环形的轮缘，该轮缘与所述轴径向隔开且支撑所述磁体，

所述叶轮进一步包括设置在所述第一流路径中的桨片，和

在所述壳体上旋转地支撑所述轴的一对轴承系统，每个轴承系统分别邻近于所述轴的相应端部。

2.根据权利要求1所述的装置，

所述转子进一步包括一对可转动轴承表面，这一对可转动轴承表面面向至少基本上相反的大致轴向方向，

每个轴承系统包括与相应的一个可转动轴承表面接合的轴向轴承表面，以允许相应的可转动轴承表面相对该轴向轴承表面的转动，并限制该可转动轴承表面的相对轴向运动。

3.根据权利要求2所述的装置，

每个可转动轴承表面由止推垫圈限定，

其中，所述止推垫圈被固定至所述叶轮并与所述叶轮一起旋转。

4.根据权利要求1所述的装置，

所述叶轮包括大致环形的轮毂，该轮毂至少基本上围绕所述轴，

所述桨片在所述轮毂和所述轮缘之间延伸并将所述轮毂和所述轮缘互连。

5.根据权利要求1所述的装置，

所述叶轮包括多个桨片。

6.根据权利要求1所述的装置，

所述壳体包括入口导流件和出口导流件，

每个导流件包括多个分流叶片。

7.根据权利要求6所述的装置，

所述入口导流件支撑所述轴承系统中的第一轴承系统，

所述出口导流件支撑所述轴承系统中的第二轴承系统。

8.一种装置，包括：

提供流体通道的流体管路；

耦接至所述管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和

通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵，所述泵包括：

耦接至所述流体管路的壳体，该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道；

包括转子和定子的电动机；

所述转子包括磁体、静止的轴、在该轴上被旋转地支撑的套筒轴承、和固定至该套筒轴承以与该套筒轴承一起转动的叶轮，

所述套筒轴承包括与所述轴接合的径向轴承表面，以允许该套筒轴承相对该轴的转动，

所述叶轮包括大致环形的轮缘，该轮缘与所述套筒轴承径向隔开且支撑所述磁体，

所述叶轮进一步包括设置在所述第一流路径中的桨片，和

面向大致轴向方向的静止轴承表面，

所述套筒轴承包括与所述静止轴承表面接合的轴向轴承表面，以允许所述套筒轴承相对所述静止轴承表面的转动，且限制所述套筒轴承的相对轴向运动。

9.根据权利要求8所述的装置，

所述泵包括第二静止轴承表面，所述第二静止轴承表面面向至少基本上与上述第一轴向方向相反的第二大致轴向方向，

所述套筒轴承包括与所述第二静止轴承表面接合的第二轴向轴承表面，以允许该套筒轴承相对所述第二静止轴承表面的转动，且限制所述套筒轴承的相对轴向运动。

10.根据权利要求8所述的装置，

所述静止轴承表面由止推垫圈限定。

11.根据权利要求10所述的装置，

所述叶轮包括大致环形的轮毂，所述轮毂至少基本上围绕并固定至所述套筒轴承，

所述桨片在所述轮毂和所述轮缘之间延伸并将所述轮毂和所述轮缘互连。

12.根据权利要求8所述的装置，

所述叶轮包括多个桨片。

13.根据权利要求8所述的装置，

所述壳体至少部分地限定与所述第一流路径径向向外隔开的流体腔，且所述磁体大体上位于该腔中，

所述腔通过受限制的流导管与所述第一流路径流体地互连。

14.根据权利要求13所述的装置，

所述流导管包括大致正交的部分，其中，第一导管部从所述第一流路径大致径向向外延伸，且第二导管部从该第一部分大致沿轴向延伸，以便阻止流体从所述第一流路径直线流入所述腔。

15.根据权利要求8所述的装置，

所述壳体包括入口导流件和出口导流件，

每个导流件包括多个分流叶片。

16.根据权利要求15所述的装置，

所述静止轴承表面由止推垫圈限定，

所述导流件之一支撑该止推垫圈。

17.根据权利要求8所述的装置，

所述泵进一步包括被所述轴和所述壳体压紧且与该轴和该壳体摩擦地接合的O形环，

所述O形环至少基本上阻止了该轴相对该壳体的转动。

18.根据权利要求17所述的装置，

所述O形环被所述静止轴承表面压紧且与该静止轴承表面摩擦地接合。

19.一种装置，包括：

提供流体通道的流体管路；

耦接至所述管路的机构，以便通过操作作用于所述通道中的流体；和

通过操作使流体沿所述通道移动的轴流泵，所述泵包括：

耦接至所述流体管路的壳体，该壳体至少部分地限定穿过该壳体的第一流路径，该第一流路径流体地连接到所述通道，和

包括转子和定子的电动机，

所述转子包括叶轮和磁体，

所述叶轮包括设置在所述第一流路径中的叶片

所述壳体至少部分地限定与所述第一流路径径向向外隔开的流体腔，且所述磁体大体上位于该腔中，

所述腔通过受限制的流导管与所述第一流路径流体地互连，

所述流导管包括大致正交的部分，其中，第一导管部从所述第一流路径大致径向向外延伸，且第二导管部从该第一部分大致沿轴向延伸，以便阻止流体从所述第一流路径直线流入所述腔。

20.根据权利要求19所述的装置，

所述腔通过与上述第一流导管轴向隔开的另一受限制的流导管而与所述第一流路径流体地互连，

所述另一流导管包括大致正交的部分，其中，所述另一流导管的第一导管部从所述第一流路径大致径向向外延伸，且所述另一流导管的第二导管部从该第一部分大致沿轴向延伸，以便阻止流体从所述腔直线流入所述第一流路径。

21.根据权利要求20所述的装置，

所述流导管和所述腔共同限定第二流路径。

22.根据权利要求21所述的装置，

所述第二流路径被配置为相对于通过所述第一流路径的流体流动，使通过该第二流路径的流体流动变慢。

23.根据权利要求19所述的装置，

所述叶轮包括大致环形的轮毂和大致环形的轮缘，该轮缘与该轮毂径向隔开并支撑所述磁体，

所述桨片在所述轮毂和所述轮缘之间延伸并将所述轮毂和所述轮缘互连。

24.根据权利要求19所述的装置，

所述叶轮包括多个桨片。

25.根据权利要求19所述的装置，

所述转子进一步包括静止的轴和在该轴上被旋转地支撑的套筒轴承，其中所述叶轮固定至该套筒轴承以与该套筒轴承一起转动。

26.根据权利要求25所述的装置，

所述泵包括面向大致轴向方向的静止轴承表面，

所述套筒轴承包括与所述静止轴承表面接合的轴向轴承表面，以允许所述套筒轴承相对所述静止轴承表面的转动，且限制所述套筒轴承的相对轴向运动。

27.根据权利要求19所述的装置，

所述壳体包括入口导流件和出口导流件，

每个导流件包括多个分流叶片。

28.根据权利要求19所述的装置，

所述转子进一步包括静止的轴，

所述泵进一步包括被所述轴和所述壳体压紧且与该轴和该壳体摩擦地接合的O形环，

所述O形环至少基本上阻止了该轴相对该壳体的转动。

29.根据权利要求28所述的装置，

所述泵进一步包括静止轴承表面，

所述O形环被该静止轴承表面压紧且与该静止轴承表面摩擦地接合。

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