CN103962047B - 直驱式潜水搅拌器 - Google Patents
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Abstract
一种混合机技术领域的直驱式潜水搅拌器，包括：配电盘、机壳、各个凸极上绕制有线圈绕组的定子、转子、前盖、支撑隔板、叶轮、主轴、右密封静环、左密封静环和密封动环，机壳的前端开口依次设有支撑隔板和前盖，后端封闭且外侧焊接配电盘，主轴的一端设置于机壳后端的内侧，中部定位于支撑隔板上，另一端穿过前盖且连接叶轮，定子固定于机壳的内壁，转子位于机壳的内部且设置于主轴上，支撑隔板与主轴之间的间隙处设有左密封静环，前盖与主轴之间的间隙处设有右密封静环，左密封静环和右密封静环之间设密封动环，使得支撑隔板与前盖的相对面之间形成密封的油腔空间。本发明结构简单，设计、制造和维修方便，采用配电盘供电，双重机械密封机构，更能满足污水、泥沙等恶劣工况。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种混合机技术领域的装置，具体是一种直驱式潜水搅拌器。
背景技术
水处理工艺中，需均质和推流，潜水搅拌器是必不可少的设备。潜水搅拌器主要由潜水电机、密封结构、叶轮和安装支架等组成。
正常情况下，污水中含有多种杂质，包括微生物、泥沙、固体颗粒、纤维状物质和各种化学物质。潜水搅拌器需要长期连续运行在污水中，因此，潜水搅拌器的可靠性和能源效率至关重要。针对污水环境，通常采用密封隔离的办法，使污水无法进入电机内部，如机械密封；对潜水器与污水接触部分涂防腐涂层，防止腐蚀。可以通过优化叶轮结构，匹配电机控制模式等来提高潜水搅拌器的能源效率。然而，普通电机结构复杂，长期运行极易产生故障，造成停机停产。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN202021029，公开日2011‐11‐02，公开了一种潜水搅拌器，在叶轮组件和油室之间以及前轴承座和油室之间分别安装一个单端面机械密封结构；在叶轮组件和油室间的机械密封结构采用能适应污水工况的硬质合金/硬质合金，并且将叶轮组件的半球形叶轮轮毂和油室间的间隙控制在0.5‐1mm之间，防止污水中纤维状物质进入到油室腔中。在前轴承座和轴承间的机械密封选用石墨/碳化硅，以防止污水渗透进入到轴承及电机腔，并确保在前一个机械密封失效的情况下，后一个机械密封仍能防止污水介质进入轴承和电机腔中。但该技术中涉及的半球形叶轮轮毂和油室间的间隙虽然很小，但尺寸接近间隙的细小泥砂和固体颗粒依然可以进入缝隙中，对轮毂和油室腔壁形成研磨作用，加剧磨损，严重时甚至可以卡死轮毂，使其无法转动，造成电机过载以至烧毁；其次，两道机械密封之间没有联系，第一道机械密封一旦失效，在污水环境下，后一道密封很快也会失效。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种直驱式潜水搅拌器，结构简单，无转子线圈，设计、制造和维修方便，采用配电盘供电，双重机械密封机构，更能满足污水、泥沙等恶劣工况。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：配电盘、机壳、各个凸极上绕制有线圈绕组的定子、转子、前盖、支撑隔板、叶轮、两个弹性件、主轴、右密封静环、左密封静环和密封动环，其中：机壳的前端开口依次设有支撑隔板和前盖，后端封闭且外侧焊接配电盘，主轴的一端设置于机壳后端的内侧，中部定位于支撑隔板上，另一端穿过前盖且连接叶轮，定子固定于机壳的内壁，转子位于机壳的内部且设置于主轴上，支撑隔板与主轴之间的间隙处设有左密封静环，前盖与主轴之间的间隙处设有右密封静环，左密封静环和右密封静环之间设密封动环，使得支撑隔板与前盖的相对面之间形成密封的油腔空间。
所述的左密封静环与支撑隔板之间以及右密封静环与前盖之间均设有弹性件。
所述的前盖整体呈漏斗形，其一端与机壳的前端相互固定连接，另一端设封油盖，表面开有出油孔，该出油孔由密封螺栓密封。
所述的支撑隔板的结构为圆盘形，外端面均布六道辐射状加强筋以加强结构强度并增大散热面积，外周与机壳前端的台阶孔之间过盈配合设置，轴向由前盖固定。
所述的油腔空间内2/3体积为密封腔油量。
本发明解决了普通潜水器机械结构复杂，制造维修困难，容易发生故障的缺陷；双机械密封可靠性高，可工作于各种污水环境；配电盘供电可以有效解决电气绝缘密封问题，防止漏电造成不必要的损失。开关磁阻电机低速时输出转矩大，可直接驱动叶轮，无须减速机构。开关磁阻电机能源效率高，在长期连续工作时更加经济，有效节约成本。
本发明机体与叶轮轮毂之间采用大角度配合，减小相对运动面积，使泥砂和固体颗粒物无法停留在相对运动面之间，而随水流流动；同时，双机械密封共一个密封静环，减少零部件数量，降低可能的失效源，并且双机械密封间可形成相互补偿，提高可靠性。
附图说明
图1为本发明的轴向剖视图；
图2为本发明的立体结构图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例包括：配电盘1、机壳2、各个凸极上绕制有线圈绕组3的定子4、转子5、前盖6、支撑隔板7、叶轮9、两个弹性件10、11、主轴14、右密封静环15、左密封静环17和密封动环16，其中：机壳2的整体结构为圆筒形状，前端开口依次设有支撑隔板7和前盖6，后端封闭且外侧焊接配电盘1，主轴14的一端设置于机壳2后端的内侧，中部定位于支撑隔板7上，另一端穿过前盖6且连接叶轮9，定子4固定于机壳2的内壁，主轴14固定于安装在支撑隔板7上的滚动轴承18和安装在机壳2上的滚动轴承20上；前盖6通过9个均匀分布的螺栓固定安装于机壳2之上；支撑隔板7通过过盈配合安装于机壳2前端台阶孔中，轴向由前盖6固定；支撑隔板7与主轴14之间的间隙处设有左密封静环17，左密封静环17与支撑隔板7之间设弹性件10，前盖6与主轴14之间的间隙处设有右密封静环15，右密封静环15与前盖6之间设弹性件11，左密封静环17和右密封静环15之间设密封动环16，使得支撑隔板7与前盖6的相对面之间形成密封的油腔空间。
配电盘1用于将电机内电源线传感器信号线引出，并将所有电源线和信号线与外部环境绝缘，配电盘1焊接于机壳2后端；定子4由硅钢片压制而成，固定安装与机壳2之上。
转子5通过花键结构和弹簧挡圈19安装于主轴14上。
所述的前盖6整体呈漏斗形，其一端与机壳2的前端相互固定连接，另一端设封油盖12，表面开有进出油孔，该进出油孔由密封螺栓8密封。
所述的支撑隔板7的结构为圆盘形，外端面均布六道辐射状加强筋以加强结构强度并增大散热面积，外周与机壳2前端的台阶孔之间过盈配合设置，轴向由前盖6固定。
所述的油腔空间内2/3体积为密封腔油量。
支撑隔板7与前盖6形成空间为密封油腔，密封螺栓8用于密封前盖6上进出油孔；叶轮9通过花键结构和固定螺栓13安装于主轴14上；封油盖12通过螺钉安装于前盖6上；右密封静环15安装于前盖6之上，弹性件11安装于前盖6和右密封静环15之间，弹性件11给右密封静环15提供一个向左的轴向弹力，使右密封静环15保持与密封动环16紧密接触，形成机械密封，将外部环境与密封油腔分隔开来；左密封静环17安装于支撑隔板7上，弹性件10安装于左密封静环17与支撑隔板7之间，弹性件10给左密封静环17提供一个向右的轴向弹力，使左密封静环17保持与密封动环16紧密接触，形成机械密封，将电机内部与密封油腔分隔开来。
Claims (1)
1.一种直驱式潜水搅拌器，其特征在于，包括：配电盘、机壳、各个凸极上绕制有线圈绕组的定子、转子、前盖、支撑隔板、叶轮、主轴、右密封静环、左密封静环和密封动环，其中：机壳的前端开口依次设有支撑隔板和前盖，后端封闭且外侧焊接配电盘；主轴的一端设置于机壳后端的内侧，中部定位于支撑隔板上，另一端穿过前盖且连接叶轮；定子固定于机壳的内壁，转子通过花键结构和弹簧挡圈安装于主轴上，支撑隔板与主轴之间的间隙处设有左密封静环，前盖与主轴之间的间隙处设有右密封静环，左密封静环和右密封静环之间设密封动环，使得支撑隔板与前盖的相对面之间形成密封的油腔空间，所述的油腔空间内2/3体积为密封腔油量；
所述的左密封静环与支撑隔板之间设有弹性件，给左密封静环提供一个向右的轴向弹力，使左密封静环保持与密封动环紧密接触，形成机械密封，将电机内部与密封油腔分隔开来；
所述的右密封静环与前盖之间均设有弹性件，该弹性件给右密封静环提供一个向左的轴向弹力，使右密封静环保持与密封动环紧密接触，形成机械密封，将外部环境与密封油腔分隔开来；
所述的支撑隔板的结构为圆盘形，外端面均布六道辐射状加强筋以加强结构强度并增大散热面积，外周与机壳前端的台阶孔之间过盈配合设置，轴向由前盖固定；
所述的前盖整体呈漏斗形，其一端与机壳的前端相互固定连接，另一端设封油盖且封油盖通过螺钉安装于前盖上，表面开有出油孔，该出油孔由用于密封前盖上进出油孔的密封螺栓密封；
所述的支撑隔板与前盖形成空间为密封油腔，叶轮通过花键结构和固定螺栓安装于主轴上。
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