CN104214109A - 一种循环泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种循环泵，包括泵体(5)，定子(1)和转子(22)，还包括隔离所述定子(1)和所述泵体(5)的外罩(21)；所述外罩(21)包括套装于所述转子(22)与所述定子(1)之间的套筒(211)、分别连接于所述套筒(211)两端的前端板、后端盖，所述前端板至少覆盖所述定子(1)的前端面。套筒采用能保证外罩强度和刚度、且厚度较小的材料，因此，与现有技术相比，能够大大减小定子和转子组件之间的电磁气隙，增大气隙磁密度，提高循环泵的效率。

Description

一种循环泵

技术领域

本发明涉及液压控制元件技术领域，尤其涉及一种循环泵。

背景技术

在家用和商用领域，热泵系统循环用水、水压过低时增压供水、太阳能热水器增压供水、锅炉热水循环增压、工业设备液体增压循环等都需要用到循环泵。循环泵输送介质时，泵体和电机的定子需要隔离，避免定子和电路板接触流体介质，导致损坏电机，影响循环泵的工作稳定性。

请参考图1，图1为现有技术中一种循环泵的结构示意图，下面简要介绍这种循环泵的泵体和电机的定子隔离的具体结构及其存在的弊端。

如图1所示，该循环泵包括泵体3′和电机，电机包括转子组件2′和定子1′。定子1′包括定子铁芯、绕组和驱动电路板，以及将上述三者塑封为一体的包封层。转子组件2′设于定子1′中部，包括转轴和转子。泵体3′包括进口管、出口管和叶轮。定子1′与泵体3′之间、定子1′与转子组件2′之间设有隔板11′，该隔板11′一体注塑于定子1′上。循环泵输送介质时，隔板11′能够避免定子1′接触流体介质，进而避免设于定子1′上的定子铁芯、驱动电路板和绕组等部件接触流体介质，保证循环泵的工作稳定性。

但是，使用上述隔板11′隔离泵体3′和定子1′的结构具有如下技术缺陷：

首先，由于注塑材料的厚度不能过薄，该隔板11′具有一定的厚度，因此，实际定子1′和转子组件2′之间的电磁间隙为隔板11′、转子组件2′之间的间隙和隔板11′的厚度之和，该电磁间隙较大，产生了较大的磁阻，导致漏磁增加，磁通量较少，气隙磁密度较小，机械特性变软，导致电机性能变坏，效率较低。

其次，注塑加工的精度较低，隔板11′存在收缩变形，导致尺寸不能有效控制，装配后定子1′和转子组件2′之间的间隙不均匀，造成电磁气隙不均匀，运转时容易产生振动和噪音。

再次，当循环泵用于增压系统时，需要长期承受波动的压力，由于注塑成型的隔板11′的强度较小，容易导致泄漏甚至破损。

最后，由于电磁间隙为隔板11′与转子组件2′之间的间隙和隔板11′的厚度之和，隔板11′的厚度一定，为了减小电磁间隙就必须减小隔板11′与转子组件2′之间的间隙，但是这样会造成流体介质中的杂质进入隔板11′和转子组件2′之间，产生噪音、甚至电机扫膛卡死。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中定子和泵体的隔离结构做进一步优化设计，使其既能够隔离泵体和定子，又能保证较小的电磁间隙、较高的效率和工作稳定性。

发明内容

本发明的目的为提供一种循环泵，该循环泵的转子组件具有外罩，该外罩既能够隔离泵体和定子，又能够保证较小的电磁间隙，使电机具有较高的工作效率和工作稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种循环泵，包括泵体，定子和转子，还包括隔离所述定子和所述泵体的外罩；所述外罩包括套装于所述转子与所述定子之间的圆筒状的套筒、分别连接于所述套筒两端的前端板、后端盖，所述前端板至少覆盖所述定子的前端面。

优选地，所述套筒为不锈钢材料套筒，且厚度范围为0.2mm～0.5mm。

优选地，所述前端板、所述后端盖均为不锈钢制成，且所述前端板、所述后端盖的厚度范围均为0.6mm～1.5mm。

优选地，所述套筒与所述定子内表面贴合。

优选地，所述转子的中部转动连接有转轴，所述转轴的前端、后端分别连接有前轴承、后轴承，所述后端盖为支撑所述后轴承的后轴承盖。

优选地，所述前端板为覆盖所述定子前端面的盖板。

优选地，所述前端板包括支撑所述前轴承的前轴承盖和覆盖所述定子的前端面的盖板，所述前轴承盖和所述盖板连接。

优选地，所述前轴承盖与所述盖板由不锈钢板材一体冲压成型。

优选地，所述前轴承盖与所述盖板由不锈钢棒车加工而成并经激光焊接连接。

优选地，所述前轴承盖上设有轴向通孔，所述轴向通孔前侧设有滤网。

优选地，所述前端板、所述后端盖均由不锈钢棒车加工而成，且所述前端板、所述后端盖的厚度范围均为1.0mm～5.5mm。

优选地，所述后轴承盖在所述转轴的对应位置设有向后凸起的凹槽。

本发明提供一种循环泵，其外罩包括套装于转子与定子之间的圆筒状的套筒、分别连接于套筒两端的前端板、后端盖，前端板至少覆盖定子的前端面。

采用这种结构，前端板、套筒和后端盖将循环泵隔离为两部分，第一部分为定子，第二部分包括转子组件、叶轮和泵体，能够避免定子与流体介质接触，从而避免设于定子上的定子铁芯、驱动电路板和绕组等部件接触流体介质，保证循环泵的工作稳定性。最重要的是，由于套筒与定子呈分体式结构，因此套筒可以不必采用塑料，而是采用能保证强度和刚度、且厚度较小的材料，比如可以将套筒设置为不锈钢套筒。相比现有技术中与定子注塑一体、厚度较大的隔板，上述外罩在保证强度、刚度的前提下，可以将套筒做的很薄，因此，能够大大减小定子和转子组件之间的电磁气隙，增大气隙磁密度，提高循环泵的效率。

附图说明

图1为现有技术中一种循环泵的结构示意图；

图2为本发明所提供循环泵的一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中循环泵的定子的结构示意图；

图4为图2中循环泵的转子组件的结构示意图；

图5为图4中外罩的外轮廓示意图；

图6为本发明所提供循环泵的另一种具体实施方式的结构示意图；

图7为本发明所提供循环泵的又一种具体实施方式的结构示意图；

图8为本发明所提供循环泵的再一种具体实施方式的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

定子1′；隔板11′；转子组件2′；泵体3′；

图2至图8中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

定子1；包封层11；驱动电路板12；定子绝缘13；定子铁芯14；

转子组件2；外罩21；套筒211；前轴承盖212；轴向通孔212a；后轴承盖213；凹槽213a；前盖板214；转子22；转轴23；滤网24；前轴承25；后轴承26；

泵体5；进水口51；出水口52；叶轮53。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种循环泵，该循环泵通过在转子组件外部设置与定子分体的外罩，起到隔离泵体和定子的作用，并且能够保证较小的电磁间隙，提高循环泵的效率和工作稳定性。

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。

需要说明的是，本文中的方位词“前端”指的是靠近泵体5的一端，即图2中的右端，“后端”指的是远离泵体5的一端，即图2中的左端。“外”指的是图2中由中部指向上、向下的方向，“内”指的是图2中由上、下指向中部的方向。定子1的“前端面”指的是定子1前端的竖直平面，应当理解，这些方位词是以说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

请参考图2至图5，图2为本发明所提供循环泵的一种具体实施方式的结构示意图；图3为图2中循环泵的定子1的结构示意图；图4为图2中循环泵的转子组件2的结构示意图；图5为图4的外轮廓示意图。

在一种具体实施方式中，如图2至图5所示，本发明提供一种循环泵，包括泵体5和电机。电机包括定子1和转子组件2，定子1包括定子铁芯14、定子绝缘13、绕组(图中未示出)和驱动电路板12，以及将上述各部件塑封为一体的包封层11。转子组件2设于定子1的内部空腔中，包括转轴23和转子22。泵体5包括进水管51、出水管52和叶轮53。该循环泵还包括隔离定子1和泵体5的外罩21，该外罩21包括套装于转子22与定子1之间的圆筒状套筒211、连接于套筒211前端的前端板和连接于套筒211后端的后端盖，前端板至少覆盖定子1的前端面，套筒211与定子1为分体式结构。

采用这种结构，前端板、套筒211和后端盖将循环泵隔离为两部分，第一部分为定子1，第二部分包括转子组件2和泵体5，能够避免定子1与流体介质接触，从而避免设于定子1上的定子铁芯14、驱动电路板12和绕组等部件接触流体介质，保证循环泵的工作稳定性。最重要的是，由于套筒211与定子1呈分体式结构，因此套筒可以不必采用塑料，而是采用能保证强度和刚度、且厚度较小的材料，比如可以将套筒211设置为不锈钢套筒，该不锈钢套筒211的厚度可以设置为0.2mm～0.5mm。相比现有技术中与定子1注塑一体、厚度较大的隔板，上述外罩21在保证强度、刚度的前提下，可以将套筒211做的很薄，因此，能够大大减小定子1和转子组件2之间的电磁气隙，增大气隙磁密度，提高循环泵的效率。

安装外罩时，先将后端盖或前端板定位于转子22的一端，再将圆筒状套筒211套装于定子1与转子22之间、与已安装的后端盖或前端板连接，再将前端板或后端盖连接于套筒211的另一端，整个过程操作简单、方便。

此外，上述不锈钢套筒211还具有强度较大、加工精度较高的特点，即使循环泵长期承受波动的压力，也能够保证较长的使用寿命。具体地，上述套筒211与前端板、套筒211与后端盖可以采用激光焊接(例如脉冲焊接或连续焊接)，以保证外罩21的密封性和结合强度。

可以想到，上述套筒211的材料并不仅限于不锈钢，上述套筒211的厚度也并不仅限上述范围，还可以将其设置为其他密度较大、延展性好、强度较大的材料。

还可以进一步设置上述前端板、后端盖的加工方法和厚度范围。

在另一种具体实施方式中，如图2和图4所示，上述前端板、后端盖可以为不锈钢板制成，前端板、所述后端盖的厚度范围均为0.6mm～1.5mm。采用这种结构，能够使外罩21具有较高的强度和刚度。具体地，上述前端板、后端盖的厚度可以为1mm。

在另一种具体实施方式中，如图8所示，图8为本发明所提供循环泵的再一种具体实施方式的结构示意图，上述前端板、后端盖也可以均由不锈钢棒经过车加工而成，前端板、后端盖的厚度范围可以均为1.0mm～5.5mm。采用这种结构，前端板、后端盖既能够保证外罩21所需的强度和刚度，对不锈钢棒进行车加工还具有简单、方便的特点。具体地，上述前端板、后端盖的厚度范围可以为2.0mm～4.0mm。

更具体的方案中，上述套筒211可以与定子1内表面贴合，即套筒211与定子1之间的间隙为零，套筒211仅在靠近转子组件2的一侧设置一定间隙、以使转子组件2能够自由转动。这样，能够更进一步减小定子1和转子组件2之间的电磁气隙，进一步增大磁通量、减小漏磁，提高循环泵的工作效率。

还可以进一步设置上述外罩21的后端盖的具体结构。

在另一种具体实施方式中，如图2和图4所示，上述转轴23的前端、后端分别连接有前轴承25、后轴承26，后端盖为支撑后轴承26的后轴承盖213。

采用这种结构，将后轴承盖213直接作为后端盖与套筒211连接，既能够实现后轴承盖213的支撑定位，又能够实现对定子1和泵体5的隔离，使得循环泵具有结构简单、紧凑的特点，节省了生产成本。当然，上述后端盖并不仅限采用后轴承盖213的结构形式，还可以将后轴承盖213与定子1连接实现其自身定位，并采用单独的后端盖与套筒211连接实现定子1和泵体5的隔离。

还可以对上述外罩21的前端板做进一步设置。

请参考图6，图6为本发明所提供循环泵的另一种具体实施方式的结构示意图。

在另一种具体实施方式中，如图6所示，上述前端板可以为覆盖定子1前端面的盖板214。采用这种结构，盖板214、套筒211和后轴承盖213形成了隔离定子1和泵体5的外罩21，将循环泵隔离为两部分，第一部分为定子1，第二部分包括转子组件2和泵体5，从而避免流体介质与定子1接触，这种外罩21具有结构简单、装配方便的特点。进一步地，如图6所示，可以在转子22和叶轮53之间设置滤网24，对进入转子组件2内部的流体介质起过滤作用，避免杂质进入转子22和定子1之间的间隙，影响转子22的转动。

另一种具体实施方式中，如图2所示，上述前端板可以包括支撑前轴承25的前轴承盖212和覆盖定子1的前端面的盖板214。采用这种结构，既能够实现前轴承盖212的支撑定位，又能够实现对定子1和泵体5的隔离，进一步使循环泵具有结构简单、紧凑的特点，进一步节省了生产成本。

更具体的方案中，上述前轴承盖212和盖板214可以由不锈钢板材一体冲压成型。这样，能够保证前端板具有较大强度，避免前端板在长时间工作中受到流体介质的冲击而发生断裂等不稳定现象。可以想到，上述前轴承盖212和盖板214还可以由不锈钢棒车加工而成并经激光焊接连接。同样能保证前端板的强度。

在另一种具体实施方式中，如图2和图4所示，上述前轴承盖212上可以设有轴向通孔212a。

采用这种结构，循环泵工作过程中，流体介质能够通过轴向通孔212a进入转子组件2内部，对前轴承25、后轴承26进行润滑、冷却。因此，这种结构的外罩21适合于前轴承25、后轴承26的润滑介质与循环泵输送的流体介质相同的情况。例如，当循环泵用于输送水，且前轴承25、后轴承26为水润滑轴承(陶瓷轴承、石墨轴承)的情况，或者当循环泵用于输送油，且前轴承25、后轴承26均为油润滑轴承(石墨轴承)的情况。

更进一步地，上述前轴承盖212在轴向通孔212a的前侧对应位置还可以设有滤网24。这样，滤网24在流体介质进入转子组件2内部之前对流体介质进行过滤，避免流体介质中较大的杂质进入转子组件2内部、对转子组件2转动造成影响。

可以想到，上述前轴承盖212也可以为不设通孔的轴承盖，如图7所示，图7为本发明所提供循环泵的又一种具体实施方式的结构示意图，该图中的套筒211、前端板和后轴承盖213围成一个密闭腔室，安装过程中，向该密闭腔室中注入润滑介质，以便在循环泵工作过程中对前轴承25、后轴承26进行润滑、冷却。因此，这种结构的外罩21适合于前轴承25、后轴承26的润滑介质与循环泵输送的流体介质不同的情况，例如，当循环泵用于输送水，而前轴承25、后轴承26为油润滑轴承的情况。

在另一种具体实施方式中，如图2所示，上述后轴承盖213在转轴23的对应位置设有向后凸起的凹槽213a。

采用这种结构，转轴23与轴承转动时由于震动会发生轴向位移，上述凹槽213a能增大转轴23和轴承的配合长度，避免转轴23与轴承发生轴向移动后受到后轴承盖213的摩擦、干涉而影响转轴23转动，进一步保证了循环泵的工作稳定性。

以上对本发明所提供的一种循环泵进行了详细介绍。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 (12)

1.一种循环泵，包括泵体(5)，定子(1)和转子(22)，还包括隔离所述定子(1)和所述泵体(5)的外罩(21)；其特征在于，所述外罩(21)包括套装于所述转子(22)与所述定子(1)之间的圆筒状的套筒(211)、分别连接于所述套筒(211)两端的前端板、后端盖，所述前端板至少覆盖所述定子(1)的前端面。

2.根据权利要求1所述的循环泵，其特征在于，所述套筒(211)为不锈钢材料套筒，且厚度范围为0.2mm～0.5mm。

3.根据权利要求2所述的循环泵，其特征在于，所述前端板、所述后端盖均为不锈钢制成，且所述前端板、所述后端盖的厚度范围均为0.6mm～1.5mm。

4.根据权利要求1所述的循环泵，其特征在于，所述套筒(211)与所述定子(1)内表面贴合。

5.根据权利要求3所述的循环泵，其特征在于，所述转子(22)的中部转动连接有转轴(23)，所述转轴(23)的前端、后端分别连接有前轴承(25)、后轴承(26)，所述后端盖为支撑所述后轴承(26)的后轴承盖(213)。

6.根据权利要求5所述的循环泵，其特征在于，所述前端板为覆盖所述定子(1)前端面的盖板(214)。

7.根据权利要求5所述的循环泵，其特征在于，所述前端板包括支撑所述前轴承(25)的前轴承盖(212)和覆盖所述定子(1)的前端面的盖板(214)，所述前轴承盖(212)和所述盖板(214)连接。

8.根据权利要求7所述的循环泵，其特征在于，所述前轴承盖(212)与所述盖板(214)由不锈钢板材一体冲压成型。

9.根据权利要求7所述的循环泵，其特征在于，所述前轴承盖(212)与所述盖板(214)由不锈钢棒车加工而成并经激光焊接连接。

10.根据权利要求7所述的循环泵，其特征在于，所述前轴承盖(212)上设有轴向通孔(212a)，所述轴向通孔(212a)前侧设有滤网(24)。

11.根据权利要求2、4-10任一项所述的循环泵，其特征在于，所述前端板、所述后端盖均由不锈钢棒车加工而成，且所述前端板、所述后端盖的厚度范围均为1.0mm～5.5mm。

12.根据权利要求5-10任一项所述的循环泵，其特征在于，所述后轴承盖(213)在所述转轴(23)的对应位置设有向后凸起的凹槽(213a)。