CN104989656B - 无轴密封循环泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供了无轴密封循环泵，属于泵业制造技术领域。它解决了现有的循环泵噪声大和稳定性差的问题。本无轴密封循环泵包括底部具有进水口和出水口的泵壳，泵壳中设有屏蔽罩，屏蔽罩将泵壳的内部分为上下互不连通的上腔和下腔，进水口和出水口均与下腔相连通，上腔中固连有定子，下腔中设有转子和叶轮，转子与叶轮相固连，转子上固连有上磁环，下腔中还固连有下磁环和定位机构，上磁环和下磁环同极相对设置，定位机构的顶部与屏蔽罩相固连，底部抵靠在叶轮的中心处，使转子和叶轮悬空设置。本无轴密封循环泵具有噪声低和稳定好的优点。

Description

无轴密封循环泵

技术领域

本发明属于泵业制造技术领域，涉及一种无轴密封循环泵。

背景技术

循环泵指装置中输送反应、吸收、分离、吸收液再生的循环液用泵。将水循环起来所用的泵就叫循环泵，例如水暖供热管道中的热水是靠循环泵循环起来的。

现有的循环泵，例如中国专利文献资料公开了供热循环泵[申请号：201280013058.9；申请公布号：CN103429905A]，其具有泵壳体和设置在该泵壳体中并由电动机驱动的泵叶轮，该电动机的定子设置在与泵壳体相连接的电机壳体中；和设置在电机壳体上的接线盒，用于电机绕组的电连接和容纳电机控制装置的电气和/或电子元件，接线盒由至少两个材料配合地彼此连接的部分组成，并且接线盒相对于电机和外部环境密封地封闭。

该种结构的循环泵，缝管中设置转子和轴，轴穿设在转子中且轴与转子相固连，轴的一端与泵叶轮相固连，该种结构的循环泵通电后，转子旋转带动轴旋转，从而带动叶轮旋转。但是该种结构的循环泵在使用一段时间后，会在泵壳体的内侧壁上积累一定的水垢，水垢阻碍叶轮的正常旋转，使循环泵的噪声逐渐增大，最终导致循环泵被卡死，稳定性差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种无轴密封循环泵，解决如何使现有的循环泵噪声小，稳定性好。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无轴密封循环泵，包括底部具有进水口和出水口的泵壳，其特征在于，所述泵壳中设有屏蔽罩，所述屏蔽罩将泵壳的内部分为上下互不连通的上腔和下腔，所述进水口和出水口均与下腔相连通，所述上腔中固连有定子，所述下腔中设有转子和叶轮，所述转子与叶轮相固连，所述转子上固连有上磁环，所述下腔中还固连有下磁环和定位机构，所述上磁环和下磁环同极相对设置，所述定位机构的顶部与屏蔽罩相固连，底部抵靠在叶轮的中心处，使所述转子和叶轮悬空设置。

上磁环和下磁环同极相对设置，下磁环固定在下腔中，上磁环和下磁环之间产生的斥力将上磁环以及转子向上推，定位机构对叶轮的高度起到限位的作用且对叶轮的旋转起到稳定的作用，在上磁环、下磁环和定位机构共同的作用下使转子和叶轮悬空设置，当本循环泵通电时，转子带动叶轮旋转，转子和叶轮在旋转的过程中会产生向上的离心力，定位机构使转子和叶轮定位在合适的高度中，即转子和叶轮不会与泵壳的内侧壁和屏蔽罩发生接触，本循环泵是没有轴的，转子和叶轮始终悬浮在设定的高度中，摩擦力很小，不受泵体内侧壁上积累的水垢影响，转子和叶轮旋转顺畅，噪声小，不会卡住，稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述转子的外表面包覆有转子套，所述转子套与屏蔽罩之间具有间隙一，所述叶轮和转子之间设置有连接筒，所述连接筒的顶部与转子套相固连，所述叶轮固连在连接筒的底部，所述叶轮的底部与泵壳之间具有间隙二。连接筒起到连接转子和叶轮的作用，转子旋转通过连接筒带动叶轮旋转，间隙一和间隙二的存在使转子和叶轮悬空设置，不会与泵体的内侧壁和屏蔽罩发生接触，不会产生碰撞，噪声小，稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述连接筒顶部的直径大于连接筒底部的直径，所述连接筒的内侧壁上具有抵靠面，所述抵靠面位于连接筒沿竖直方向的中间处。该种结构，使转子更靠近定子，转子的灵敏度高，同时叶轮的旋转中心较小，叶轮旋转的稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述定位机构包括支撑筒和滚珠，所述支撑筒的顶部与屏蔽罩相固连，所述支撑筒的底部具有呈扩口状的抵靠部，所述抵靠面呈弧形，所述滚珠的顶部抵靠在抵靠部的内侧壁上，所述滚珠的底部抵靠在抵靠面上，所述滚珠沿竖直方向的投影位于叶轮的中心处。抵靠部和抵靠面对滚珠进行定位，使滚珠不会偏移初始位置，转子、连接筒和叶轮旋转后，滚珠与连接筒之间的摩擦力小，滚珠在起到定位作用的同时对转子、连接筒和叶轮旋转的影响很小，滚珠该种位置的设置，提高叶轮和转子旋转的稳定性，且滚珠的设置消除了传统水泵存在的轴承间隙，使本循环泵始终保持在超低音的工作状态，解决传统水泵使用时间越长噪声越大的问题。

在上述的无轴密封循环泵中，所述定位机构包括支撑筒、滚珠和轴承，所述支撑筒的顶部与屏蔽罩相固连，所述支撑筒的底部具有呈扩口状的抵靠部，所述轴承设置在抵靠面上，所述滚珠的顶部抵靠在抵靠部的内侧壁上，所述滚珠的底部抵靠在轴承上，所述滚珠沿竖直方向的投影位于叶轮的中心处。设置轴承起到更好的定位滚珠的作用，同时使支撑筒和滚珠起到更好的定位叶轮、连接筒和转子的作用，使叶轮、连接筒和转子不会偏移，转动顺畅，滚珠与轴承相配合，能更好的消除轴承间隙，使本循环泵噪声小，稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述轴承与滚珠相接触的一侧设置有若干条过液槽。过液槽使介质能通过过液槽进入到转子的内侧，介质起到润滑的作用，减少滚珠和轴承之间的摩擦力，使滚珠对转子和叶轮旋转的影响小，转子和叶轮转动顺畅，噪声小，稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述滚珠是陶瓷球。陶瓷球具有超高强度和耐磨损的特点。

在上述的无轴密封循环泵中，所述屏蔽罩呈碗状且底部开口，所述转子、转子套和支撑筒均位于屏蔽罩中。合理利用空间，设计合理，转子更靠近定子，使转子的灵敏度高。

在上述的无轴密封循环泵中，所述连接筒的外侧套有稳定环，所述稳定环位于下磁环的内侧，所述稳定环的周向外侧壁与下磁环的周向内侧壁之间具有间隙三。本循环泵在刚启动时，上磁环和下磁环之间的磁场会产生一定的变化，即转子、连接筒和叶轮在启动时会存在一定晃动的问题，稳定环起到稳定的作用，使上磁环和下磁环之间的磁场迅速稳定，减少转子、连接筒和叶轮晃动的程度以及时间，使转子、连接筒和叶轮快速的进入到稳定的状态，稳定性好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述上磁环位于转子的底部，所述上磁环位于转子套中。上磁环与下磁环的位置较近，产生的斥力大，保证转子和叶轮始终悬空设置，而且上磁环位于转子套中，转子套使上磁环不会与介质直接接触，对上磁环起到保护的作用，使上磁环不会损坏，始终保持高磁性，稳定性好，使用寿命长。

在上述的无轴密封循环泵中，所述泵壳包括泵体和泵盖，所述屏蔽罩的周向边沿位于泵体和泵盖之间，所述泵体和泵盖通过螺栓相固连且使屏蔽罩固连在泵壳中，所述泵体和泵盖之间设有密封圈，所述进水口位于泵体的一端，所述出水口位于泵体的另一端。屏蔽罩固连的结构简单，牢固程度高，密封圈密封泵体和泵盖之间的缝隙，密封效果好。

在上述的无轴密封循环泵中，所述下磁环外包覆有保护套，所述保护套的周向外侧固连有连接环，所述连接环的外侧嵌入固定在泵体和泵盖之间。保护套对下磁环起到保护的作用，使下磁环不会与介质直接接触，使下磁环不会损坏，始终保持高磁性，使用寿命长，而且通过连接环固连在泵体和泵盖之间，固连的牢固程度高，不会偏移位置。

在上述的无轴密封循环泵中，所述上磁环和下磁环均由稀土永磁材料制成。稀土永磁材料的使用，提高整机的运行效率，降低整机能耗。

在上述的无轴密封循环泵中，所述屏蔽罩由不锈钢材料经防腐处理制成。屏蔽罩不会被腐蚀，避免循环泵闭锁现象。

在上述的无轴密封循环泵中，所述定子包括矽钢片和绕组线圈，所述矽钢片和绕组线圈采用绝缘树脂整体浇注工艺固连。该种结构使电机散热性能好，在堵转(通电时转子卡死停转)的极限工况下电机也不会烧毁，同时绝缘树脂有效的保护绕组线圈，使绕组线圈抗氧化、抗腐蚀能力增强，提高循环泵的整机稳定性。

与现有技术相比，本发明提供的无轴密封循环泵具有以下优点：

1、本循环泵无轴，通过上磁体和下磁体的相斥作用，以及支撑筒和滚珠的限位作用，使转子和叶轮始终保持在悬空的状态，转子和叶轮旋转顺畅，噪声小，稳定性好。

2、本循环泵的滚珠是具有超高强度和耐磨损的陶瓷球，本循环泵运行时转子上升，转子的四周由介质间隔润滑，陶瓷球辅助支撑限位，排除轴承间隙的产生，使本循环泵保持在超低音的工作状态，噪声小，稳定性好。

3、本循环泵的矽钢片和绕组线圈采用绝缘树脂整体浇注成型，电机散热性能好，能承受电机卡死、堵转等极限工况，稳定性好。

4、本循环泵的泵盖采用节能管状热绝缘材料制成，散热效果好；屏蔽罩、转子套、连接筒、支撑筒和保护套等均经过防腐处理，避免水泵闭锁现象的出现。

附图说明

图1是本无轴密封循环泵的整体结构剖视图。

图2是本无轴密封循环泵的局部结构剖视图。

图3是本无轴密封循环泵轴承的整体结构示意图。

图中，1、进水口；2、出水口；3、泵壳；31、泵体；32、泵盖；4、屏蔽罩；5、上腔；6、下腔；7、定子；71、矽钢片；72、绕组线圈；8、转子；9、叶轮；10、上磁环；11、下磁环；12、转子套；13、间隙一；14、连接筒；141、抵靠面；15、间隙二；16、支撑筒；161、抵靠部；17、滚珠；18、轴承；19、过液槽；20、稳定环；21、间隙三；22、螺栓；23、密封圈；24、保护套；25、连接环。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1、图2所示，本无轴密封循环泵包括泵壳3、屏蔽罩4、定子7、转子8、叶轮9、上磁环10、下磁环11和定位机构。

泵壳3包括泵体31和泵盖32，屏蔽罩4由不锈钢材料经防腐处理制成，屏蔽罩4呈碗状且底部开口，屏蔽罩4底部开口的周向边沿位于泵体31和泵盖32之间，泵体31和泵盖32通过螺栓22相固连且使屏蔽罩4固连在泵壳3中，屏蔽罩4将泵壳3的内部分为上下互不连通的上腔5和下腔6，泵体31和泵盖32之间设有密封圈23，进水口1位于泵体31的一端，出水口2位于泵体31的另一端，进水口1和出水口2均与下腔6相连通。

定子7固连在上腔5中，定子7包括矽钢片71和绕组线圈72，矽钢片71和绕组线圈72采用绝缘树脂整体浇注工艺固连。

转子8、叶轮9、上磁环10、下磁环11和定位机构均位于下腔6中，其中转子8、转子套12和定位机构位于屏蔽罩4中。上磁环10位于转子8的底部，转子8的外表面包覆有转子套12，上磁环10也位于转子套12中。

叶轮9和转子8之间设置有连接筒14，连接筒14顶部的直径大于连接筒14底部的直径，连接筒14的内侧壁上具有抵靠面141，抵靠面141位于连接筒14沿竖直方向的中间处。连接筒14的顶部与转子套12相固连，且连接筒14的顶部位于转子套12的内侧，叶轮9固连在连接筒14的底部，连接筒14的底部位于叶轮9的内侧中心处。

下磁环11外包覆有保护套24，保护套24的周向外侧固连有连接环25，连接环25的外侧嵌入固定在泵体31和泵盖32之间，泵体31和泵盖32相固连后，保护套24和下磁环11固定在下腔6中，上磁环10和下磁环11均由稀土永磁材料制成，上磁环10和下磁环11同极相对设置，上磁环10和下磁环11产生的斥力强，上磁环10和下磁环11产生的斥力使转子8、转子套12、连接筒14和叶轮9具有向上移动的趋势。

定位机构包括支撑筒16、滚珠17和轴承18，本实施例中滚珠17是具有超高强度和耐磨损的陶瓷球，支撑筒16的顶部与屏蔽罩4相固连，支撑筒16的底部具有呈扩口状的抵靠部161，轴承18设置在抵靠面141上，滚珠17的顶部抵靠在抵靠部161的内侧壁上，滚珠17的底部抵靠在轴承18上，如图3所示，轴承18与滚珠17相接触的一侧设置有六条过液槽19，在实际生产中，过液槽19的数量可以是两条或者十条。滚珠17沿竖直方向的投影位于叶轮9的中心处，定位机构对转子8、叶轮9和连接筒14起到限位的作用，同时定位机构使转子8、叶轮9和连接筒14旋转时的稳定性好。上磁环10、下磁环11和定位机构共同作用，使转子8、叶轮9和连接筒14悬空设置在下腔6中，转子套12与屏蔽罩4之间具有间隙一13，叶轮9的底部与泵壳3之间具有间隙二15。在实际生产中，定位机构也可以不包括轴承18，可以将连接筒14内侧壁上的抵靠面141制作成弧形，在抵靠面141上设置过液槽19，滚珠17的底部直接抵靠在抵靠面141上。

连接筒14的外侧套有稳定环20，稳定环20位于下磁环11的内侧，稳定环20的周向外侧壁与下磁环11的周向内侧壁之间具有间隙三21。

本循环泵不工作时，上磁环10和下磁环11之间产生的斥力使转子8、连接筒14和叶轮9具有向上移动的趋势，支撑筒16和滚珠17顶在连接筒14和叶轮9的中心处，使转子8、连接筒14和叶轮9不再向上移动，从而使转子8、连接筒14和叶轮9悬空设置在泵壳3中；本循环泵工作时，转子8的旋转产生向上的向心力，使转子8、连接筒14和叶轮9具有更大的向上移动的趋势，由于滚珠17抵靠在轴承18上，轴承18固定在连接筒14中，且滚珠17位于转子8、连接筒14和叶轮9的中心处，滚珠17起到最好的定位和限位的作用，转子8、连接筒14和叶轮9旋转时的稳定性好，不会偏移，始终处于悬空状态，噪声小。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了进水口1、出水口2、泵壳3、泵体31、泵盖32、屏蔽罩4、上腔5、下腔6、定子7、转子8、叶轮9、上磁环10、下磁环11、转子套12、间隙一13、连接筒14、抵靠面141、间隙二15、支撑筒16、抵靠部161、滚珠17、轴承18、过液槽19、稳定环20、间隙三21、螺栓22、密封圈23、保护套24、连接环25等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种无轴密封循环泵，包括底部具有进水口(1)和出水口(2)的泵壳(3)，其特征在于，所述泵壳(3)中设有屏蔽罩(4)，所述屏蔽罩(4)将泵壳(3)的内部分为上下互不连通的上腔(5)和下腔(6)，所述进水口(1)和出水口(2)均与下腔(6)相连通，所述上腔(5)中固连有定子(7)，所述下腔(6)中设有转子(8)和叶轮(9)，所述转子(8)与叶轮(9)相固连，所述转子(8)上固连有上磁环(10)，所述下腔(6)中还固连有下磁环(11)和定位机构，所述上磁环(10)和下磁环(11)同极相对设置，所述定位机构的顶部与屏蔽罩(4)相固连，底部抵靠在叶轮(9)的中心处，使所述转子(8)和叶轮(9)悬空设置，所述转子(8)的外表面包覆有转子套(12)，所述转子套(12)与屏蔽罩(4)之间具有间隙一(13)，所述叶轮(9)和转子(8)之间设置有连接筒(14)，所述连接筒(14)的顶部与转子套(12)相固连，所述叶轮(9)固连在连接筒(14)的底部，所述上磁环和下磁环位于叶轮和转子之间，所述叶轮(9)的底部与泵壳(3)之间具有间隙二(15)。

2.根据权利要求1所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述连接筒(14)顶部的直径大于连接筒(14)底部的直径，所述连接筒(14)的内侧壁上具有抵靠面(141)，所述抵靠面(141)位于连接筒(14)沿竖直方向的中间处。

3.根据权利要求2所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述定位机构包括支撑筒(16)和滚珠(17)，所述支撑筒(16)的顶部与屏蔽罩(4)相固连，所述支撑筒(16)的底部具有呈扩口状的抵靠部(161)，所述抵靠面(141)呈弧形，所述滚珠(17)的顶部抵靠在抵靠部(161)的内侧壁上，所述滚珠(17)的底部抵靠在抵靠面(141)上，所述滚珠(17)沿竖直方向的投影位于叶轮(9)的中心处。

4.根据权利要求2所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述定位机构包括支撑筒(16)、滚珠(17)和轴承(18)，所述支撑筒(16)的顶部与屏蔽罩(4)相固连，所述支撑筒(16)的底部具有呈扩口状的抵靠部(161)，所述轴承(18)设置在抵靠面(141)上，所述滚珠(17)的顶部抵靠在抵靠部(161)的内侧壁上，所述滚珠(17)的底部抵靠在轴承(18)上，所述滚珠(17)沿竖直方向的投影位于叶轮(9)的中心处。

5.根据权利要求4所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述轴承(18)与滚珠(17)相接触的一侧设置有若干条过液槽(19)，所述滚珠(17)是陶瓷球。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述连接筒(14)的外侧套有稳定环(20)，所述稳定环(20)位于下磁环(11)的内侧，所述稳定环(20)的周向外侧壁与下磁环(11)的周向内侧壁之间具有间隙三(21)。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述上磁环(10)位于转子(8)的底部，所述上磁环(10)位于转子套(12)中。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述泵壳(3)包括泵体(31)和泵盖(32)，所述屏蔽罩(4)的周向边沿位于泵体(31)和泵盖(32)之间，所述泵体(31)和泵盖(32)通过螺栓(22)相固连且使屏蔽罩(4)固连在泵壳(3)中，所述泵体(31)和泵盖(32)之间设有密封圈(23)，所述进水口(1)位于泵体(31)的一端，所述出水口(2)位于泵体(31)的另一端。

9.根据权利要求8所述的无轴密封循环泵，其特征在于，所述下磁环(11)外包覆有保护套(24)，所述保护套(24)的周向外侧固连有连接环(25)，所述连接环(25)的外侧嵌入固定在泵体(31)和泵盖(32)之间。