CN104838138A - 用于泵送液体的泵的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵送液体的泵，泵包括驱动单元(3)和连接至驱动单元(3)的热沉(23)，热沉布置成用以带走在泵运转期间在驱动单元中产生的热量，驱动单元包括在径向上由电动机外壳(22)界定且容纳带定子(16)的电动机(17)的电动机隔室(10)和至少部分地由泵顶部外壳(14)界定且容纳动力供应部件(15)的联接隔室(11)，上部隔板(20)布置在电动机隔室(20)和联接隔室(11)之间。泵的特征在于电动机外壳(22)包括：连接至上部隔板(20)和热沉(23)且在轴向上在它们之间延伸的外部护套(24)；在定子(16)和热沉(23)之间延伸的内部定子壳体(25)；和在径向上将外部护套(24)和内部定子壳体(25)分开的充气缝隙(26)。

Description

用于泵送液体的泵的冷却装置

技术领域

本发明大体上涉及一种用于泵送液体的泵，例如废水泵。特别地，本发明涉及一种包括驱动单元和连接至所述驱动单元的热沉的泵，所述热沉被布置成用以带走在泵运转期间在所述驱动单元中产生的热量。驱动单元包括电动机隔室、联接隔室和上部隔板，电动机隔室在径向方向上由电动机外壳界定并且容纳具有定子的电动机，联接隔室至少部分地由泵顶部外壳界定并且容纳动力供应部件，上部隔板布置在所述电动机隔室和所述联接隔室之间。

背景技术

废水泵通常仅具有一个热源，必须从热源带走在泵运转期间产生的热量，以避免热源受损，或者由于泵温度过高而需要借助于常规保护设备关闭热源。这种热源包括泵的电动机，所述电动机布置在驱动单元的电动机隔室内。电动机的定子被压入泵的电动机外壳/定子壳体中，并且热量被带出至周围介质。如果泵是沉没或浸没式泵，则周围介质由液体构成，如果泵为干式安装的泵，则周围介质替代性地由气体构成。在后一情况中，热量传输至周围介质不充分，或借助于使用风扇的外部空气冷却或借助于经由电动机外壳/定子壳体至泵的热沉的热传输而加强将热量传输至周围介质，所述泵的热沉继而由吸入并且泵送至泵之外的液体而冷却。

通常，电气设备布置在相对于热沉位于电动机隔室的相对侧处(即，位于泵的顶部处)的联接隔室内，并且在现有泵中该电气设备不需要专用冷却。在最基本的设计中，电气设备由用于连接进入电缆和内部敷设电缆的连接模块构成。

然而，未来的泵将更普遍地包括布置在所述联接隔室内的内部动力供应部件，并且与其它电气设备形成对比的是，这种动力供应部件需要专用冷却，以避免受损并且避免由于在动力供应部件处温度过高而需要安全设备以关闭泵。由于联接隔室相对于下部热沉位于电动机隔室的顶部，因而联接隔室中的热量必须超过电动机隔室的热量，以使得从联接隔室带走的热量经过中间电动机隔室到达下部热沉。然而，电动机产生的热量远大于动力供应部件，并且联接隔室和动力供应部件被电动机加热而不是按照预期的方式得以冷却，这对动力供应部件产生负面影响，并且导致不合需要的安全停止泵。

发明目的简述

本发明旨在避免先前已知泵的上述缺点和弱点，以及提供一种改进的泵。本发明的基本目的是提供一种开头所述类型的改进泵，所述改进泵确保联接隔室和动力供应部件均配置有必须的冷却，而不考虑联接隔室的温度未超过电动机隔室内的温度。

发明内容

根据本发明，至少基本目的通过开头限定的具有独立权利要求中所限定的特征的泵而实现。在各从属权利要求中进一步限定了本发明的优选实施例。

根据本发明，提供了一种根据开头限定类型的泵，该泵的特征在于泵的电动机外壳包括：连接至上部隔板和热沉并且沿着轴向方向在所述上部隔板和热沉之间延伸的外部护套；在电动机的定子和热沉之间延伸的内部定子壳体；以及在径向方向上将外部护套和内部定子壳体分离开的充气缝隙。

因而，本发明是基于这样的理解的，即，通过分别提供从电动机隔室通往热沉以及从联接隔室通往热沉的分开、相互隔离的导热路径，避免了由于电动机隔室和联接隔室之间的上述相互温度关系而产生的问题。

根据本发明的一个优选实施例，热沉包括布置在驱动单元和泵腔之间的下部隔板，所述泵腔布置在液压单元中。另外，优选地是，所述液压单元包括界定所述泵腔的泵壳体，所述下部隔板固定地连接至泵壳体。

根据另一优选实施例，内部定子壳体抵接下部隔板，使得内部定子壳体和下部隔板直接接触，这提高了传热能力。

在一个优选实施例中，上部隔板和外部护套彼此固定地连接。

根据其它从属权利要求以及下文对优选实施例的详述，本发明的其它优点和特征将很明了。

附图说明

参考附图根据对优选实施例的下列详述，很显然将会更完整地理解本发明的上述和其它特征及优点，在附图中：

图1是从上方来看时泵的示意性透视图，

图2是本发明的泵的优选实施例的示意性剖视侧视图，以及

图3是根据图2的泵的一部分的放大视图。

具体实施方式

首先参考图1。本发明涉及一种通常由附图标记1指代的泵，所述泵优选适于泵送包含固体物质的废水或其它液体。特别地，本发明涉及离心泵。泵1包括通常由附图标记2指代的液压单元和通常由附图标记3指代的驱动单元。在所示的实施例中，驱动单元布置在所述液压单元2上方，然而，这种泵1可以相对于水平面横卧或以任何其它角度布置。下文将描述竖直布置的本发明泵1。在泵1的上端部处包括吊环4或类似结构，以用于将泵1下放至水槽/水池(未示出)中或者从所述水槽/水池中提起泵1。

现在参考图2，其公开了本发明的泵1的优选实施例。

泵1的液压单元2包括具有入口6和出口7的泵壳体5，泵壳体5至少部分地限定/界定泵腔8，所述泵腔连接所述入口6和出口7，并且在泵1运转期间使得泵送的液体通过所述泵腔。泵腔8以常规方式容纳用于通过出口7泵出液体的叶轮，但是在图2中去除了叶轮。叶轮以合适的方式连接至驱动轴9的下端部并且布置成与所述驱动轴共同旋转。叶轮可是所谓的闭式叶轮或开式叶轮。

泵1的驱动单元3包括电动机隔室10和联接隔室11。引入电缆12经由布置在泵顶部外壳14中的电缆引导通孔13而延伸至联接隔室11中，所述泵顶部外壳至少部分地界定所述联接隔室11。除了作为动力供应电缆之外，引入电缆12还可以将控制信号等传输至泵1。电缆引导通孔13提供了使电缆12通过泵顶部外壳14的液体密封引导通孔，以阻止其中泵1下放进入的液体或其它任何液体进入联接隔室中以及损伤泵1。联接隔室11收纳电气设备，尤其是直接或间接地连接至电缆12的动力供应部件15。动力供应部件15优选由速度控制单元、例如已知的VFD(可变频率驱动器)构成。而且，动力供应部件15可操作地连接至收纳在电动机隔室10内的电动机17的定子16。在所示的实施例中，引出电动机电缆18经由布置在上部隔板20中的电缆引导通孔19从动力供应部件15延伸至电动机隔室10中，所述上部隔板布置在联接隔室11和电动机隔室10之间。电动机17按照惯例也包括连接至驱动轴9的转子21，驱动轴9和转子21布置成在泵1运转期间在定子16中共同旋转。动力供应部件15使得电动机17能够以可变频率驱动，以便调节驱动轴9和叶轮的转速，从而最优化泵1的运转。位于上部隔板20中的电缆导引通孔19阻止已经进入电动机隔室10的所有可能油或液体进入联接隔室11和阻止电气设备受损，以及阻止已经进入联接隔室20的液体进入电动机隔室10和阻止电动机17受损。联接隔室11和电动机隔室10填充有气体，气体优选由空气构成。

因而，在所示的实施例中，联接隔室11由泵顶部外壳14和上部隔板20界定。电动机隔室10在径向方向上由电动机外壳22界定，而在朝向联接隔室11的方向上由上部隔板20限定。驱动单元3连接至通常由附图标记23指代的热沉，所述热沉适于将在泵1运转期间在驱动单元3中产生的热量、更精确地是由至少电动机17和动力供应部件15产生的热量带走。热沉23布置在驱动单元3和液压单元2之间的界面处，泵送通过泵腔8的液体吸收来自热沉23的热量并且将热量从泵1运出。

根据本发明，驱动单元3的电动机外壳22包括在径向方向上借助于充气缝隙26而分离开的外部护套24和内部定子壳体25。外部护套24连接至上部隔板20和热沉23并且沿着轴向方向在所述上部隔板和热沉之间延伸，内部定子壳体25在电动机17的定子16和热沉23之间延伸。这样，分别获得了从联接隔室11至热沉23和从电动机隔室10至热沉的独立热传导通路。外部护套24和内部定子壳体25优选同心地布置，而中间充气间隙26优选呈环形。优选地，上部隔板20和电动机外壳22的外部护套24彼此固定地连接，这促使将热量从上部隔板20良好地传导至外部护套24。

在所示的优选实施例中，同时参见图3，在内部定子壳体25的上端部的区域中以及在内部定子壳体25的下端部的区域中，内部定子壳体25抵接外部护套24，以便获得电动机17的定子16相对于驱动轴9的正确和不变定位/对准。然而，应当提及的是，在外部护套24和内部定子壳体25之间存在上述引导件的情况下，内部定子壳体25和外部护套24之间的抵接表面的区域小于内部定子壳体25和外部护套24之间的界面区域，至少小于8％，所述界面区域由充气缝隙26构成。

优选地，热沉23包括布置在驱动单元3和液压单元2的泵腔8之间的下部隔板27。电动机外壳22的外部护套24抵接下部隔板27。优选地，液压单元3的泵壳体5和下部隔板27彼此固定地连接。优选地，热沉23包括含有液体、优选为油的液体密封腔28。液体密封腔28布置在下部隔板27的相对于所述泵腔8的相对侧处。

在其下端部的区域中，内部定子壳体25与液体密封腔28相邻，内部定子壳体25中的热量被液体密封腔28中的液体吸收并且经由所述液体而运出至下部隔板27。优选地，内部定子壳体25在其下端部的区域中包括轴向延伸部29，所述轴向延伸部29抵接下部隔板27。内部定子壳体25和下部隔板27之间的直接接触促使进一步改善从内部定子壳体25至下部隔板27的传热。

驱动轴9沿着轴向方向从电动机隔室10通过下部隔板27延伸至终结于所述泵腔8中。常规密封件与下部隔板27中的驱动轴9的通道相关地布置，以阻止泵送的液体穿过下部隔板27。而且，优选的是，上部隔板20包括其中布置有上部轴承31的上部轴承保持器30，驱动轴9的上端部接收在所述上部轴承31中。同样优选地是，内部定子壳体25包括其中布置有下部轴承33的下部轴承保持器32，驱动轴9延伸通过所述下部轴承33。

本发明的可行修改

本发明并不仅仅局限于附图中所示的上述实施例，所述实施例主要是为了示意和示例的目的。本专利申请旨在涵盖本文中描述的优选实施例的所有修正方案和变型方案，因而本发明由随附权利要求的措辞限定，并且因而可以按照涵盖在随附权利要求的范围内的所有方式来对本设备进行修改。

还应当指出的是，诸如上方、下方、上部、下部等相关术语的所有信息均应当理解/解读为根据各附图来对设备进行定向，使各附图定向成使得可以正确地阅读各附图标记。因而，这些术语仅指明所示实施例中的相互关系，如果本发明的设备设置有其它结构/设计，也可以改变所述相互关系。

还应当指出的是，即使并未明确地指出特定实施例的特征可以与其它实施例的特征相组合，但是如果组合是可行的，则应当认为这种组合是显而易见的。

Claims (12)

1.一种用于泵送液体的泵，所述泵包括驱动单元(3)和连接至所述驱动单元(3)的热沉(23)，所述热沉被布置成用以将在泵运转期间在所述驱动单元中产生的热量带走，所述驱动单元包括：

-电动机隔室(10)，所述电动机隔室在径向方向上由电动机外壳(22)界定并且容纳具有定子(16)的电动机(17)，

-联接隔室(11)，所述联接隔室至少部分地由泵顶部外壳(14)界定并且容纳动力供应部件(15)，

-上部隔板(20)，所述上部隔板布置在所述电动机隔室(20)和所述联接隔室(11)之间，

其特征在于，所述电动机外壳(22)包括：

-外部护套(24)，所述外部护套连接至上部隔板(20)和热沉(23)并且沿着轴向方向在所述上部隔板和热沉之间延伸，

-内部定子壳体(25)，所述内部定子壳体在定子(16)和热沉(23)之间延伸，以及

-充气缝隙(26)，所述充气缝隙在径向方向上将外部护套(24)和内部定子壳体(25)分离开。

2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述热沉(23)包括布置在驱动单元(3)和泵腔(8)之间的下部隔板(28)，所述泵腔布置在液压单元(2)中。

3.根据权利要求2所述的泵，其中，所述液压单元(2)包括界定所述泵腔(8)的泵壳体(5)，所述下部隔板(27)固定地连接至泵壳体(5)。

4.根据权利要求2或3所述的泵，其中，所述内部定子壳体(25)抵接下部隔板(27)。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的泵，其中，所述热沉(23)包括液体密封腔(28)。

6.根据权利要求5所述的泵，其中，所述内部定子壳体(25)与液体密封腔(28)相邻。

7.根据权利要求2-4中的任一项所述的泵，其中，所述热沉(23)包括布置在下部隔板(27)的相对于所述泵腔(8)的相对侧处的液体密封腔(28)。

8.根据权利要求2或3所述的泵，其中，所述泵包括驱动轴(9)，所述驱动轴连接至电动机(17)，并且沿着轴向方向从电动机隔室(10)延伸通过下部隔板(27)至终止于所述泵腔(8)中。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其中，所述上部隔板(20)包括上部轴承保持器(30)。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其中，所述内部定子壳体(25)包括下部轴承保持器(32)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其中，所述上部隔板(20)和外部护套(24)彼此固定地连接。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的泵，其中，所述动力供应部件(15)由可操作地连接至电动机(17)的定子(16)的速度控制单元构成。