CN109399815A - 一种叶轮式增氧机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种叶轮式增氧机，包括浮体、连杆、直流电机驱动器、顶盖、总成法兰、直流无刷外转子电机、连接法兰、叶轮，所述直流电机驱动器安装在顶盖的安装腔中，所述顶盖安装在总成法兰的顶端，所述浮体通过连杆与总成法兰相连接，所述叶轮通过连接法兰连接安装在直流无刷外转子电机的底端，所述直流电机驱动器与直流无刷外转子电机通过导线连接。本发明的有益效果是：叶轮式增氧机的重量轻，密封性好，防水效果好，浮体与连杆连接牢固。
Description
技术领域
本发明涉及增氧机技术领域，尤其涉及一种叶轮式增氧机。
背景技术
叶轮式增氧机采用机械方法增氧，通过电动机带动水面叶轮旋转来搅动水面、搅拌气膜和液膜，增加气、液的接触面积，以扩大氧在水中的浓度梯度，提升空气中的氧向水中转移扩散的速度、增氧。叶轮式增氧机的动力大、效率高，每千瓦/时最高可增氧1800克以上。池水在富氧情况下，可有效抑制养殖水产发生细菌性、病毒性疾病，对水产养殖增产增收意义重大。
现有的叶轮式增氧机存在如下问题：1、电机体积大、重量重；2、密封性差，水容易进入电机内部使电机烧毁；3、连杆与浮体的连接不牢固；4、电机与水面间的垂直高度小，水容易溅到电机上。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种叶轮式增氧机。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种叶轮式增氧机，包括浮体、连杆、直流电机驱动器、顶盖、总成法兰、直流无刷外转子电机、连接法兰、叶轮，所述直流电机驱动器安装在顶盖的安装腔中，所述顶盖安装在总成法兰的顶端，所述浮体通过连杆与总成法兰相连接，所述叶轮通过连接法兰连接安装在直流无刷外转子电机的底端，所述直流电机驱动器与直流无刷外转子电机通过导线连接，所述直流无刷外转子电机包括定子、外转子、外转子壳体、外转子盖、空心轴，所述导线套在位于空心轴中心的通孔中，所述外转子固定安装在外转子壳体中，所述外转子盖安装在外转子壳体的顶端，所述定子固定安装在空心轴的底部，所述定子位于外转子的中间，所述空心轴从设置在外转子盖中心的圆孔中自下向上穿出，所述外转子盖的顶端设置有与圆孔共轴线的圆环形的挡水环，所述总成法兰的顶部中心设有下凹的横截面为多边形的容纳槽，所述容纳槽的底部中心开设有轴孔，所述总成法兰的底部中心设置有竖直向下的圆环形的挡水罩，所述挡水罩罩在挡水环外，所述空心轴的顶部自下向上从轴孔中穿出，所述空心轴位于外转子盖与总成法兰之间的部分从下往上依次套有第一油封、挡水垫圈、聚四氟乙烯垫圈、第二油封，所述空心轴位于容纳槽中的部分从下往上依次套有橡胶垫圈、压板、防滑垫片，所述空心轴的顶部螺接有将空心轴与总成法兰相固定的螺母。
进一步，所述总成法兰的底端设置有三个按照环形阵列排布的条形安装槽，所述浮体的顶部设置有S形的卡块，所述卡块中设有条形卡槽，所述连杆的一端通过紧固件安装固定在条形安装槽中，所述连杆的另一端通过紧固件安装固定在条形卡槽中。
进一步，所述挡水罩的外侧设置有多个按照环形阵列排布的沿竖直方向设置的加强筋。
进一步，所述聚四氟乙烯垫圈为圆环形结构，并且所述聚四氟乙烯垫圈的内径比其所处位置的空心轴的外径大5~10丝。
进一步，所述挡水垫圈为圆环形结构，并且所述挡水垫圈的外侧面为倾斜的斜面。
进一步，所述空心轴的顶部一侧沿其轴向设置有缺口，所述轴孔的一侧孔壁设置有与缺口相配合的凸起。
进一步，所述叶轮包括圆环形的叶轮体，所述叶轮体的底端设置有底盖板，所述叶轮体的外周设置有多个按照环形阵列排布的叶片，所述底盖板的中间设有向上凸起的法兰盘，所述法兰盘上设有多个按照环形阵列排布的上下贯通的安装孔，所述法兰盘与连接法兰的底部通过紧固件连接。
进一步，所述叶片包括曲面形的上推板、曲面形的下推板、弧线形的侧推板，所述上推板位于下推板的顶端，所述侧推板位于上推板和下推板远离叶轮体的一侧，所述上推板上设有多个条形通孔，所述下推板上设有多个扇形通孔，所述叶轮体的底端设有向下突出的与且下推板相连接的连接板。
进一步，所述条形孔的个数为四个或五个。
进一步，所述叶片与水平面间的夹角范围为15~60°。
进一步，所述上推板和下推板的背面均设有纵横交错的条形加强筋。
进一步，所述叶轮体的内侧与叶片相对的位置设有三角形的支撑板。
进一步，所述叶片有八个。
本发明的有益效果是：1、采用直流无刷外转子电机替代传统的电机，直流无刷外转子电机具有体积小、重量轻的特点，能够减轻整个叶轮式增氧机的重量；2、设置挡水罩和挡水环作为初级防水结构，能够避免水直接溅到空心轴上，空心轴位于外转子盖与总成法兰之间的部分从下往上依次套有第一油封、挡水垫圈、聚四氟乙烯垫圈、第二油封作为次级防水结构，进一步防止水溅到空心轴上、并且防止水向下流入直流无刷外转子电机中，空心轴位于容纳槽中的部分从下往上依次套有橡胶垫圈、压板、防滑垫片作为三级防水结构，能够有效防止水溅入容纳槽中；3、在浮体的顶部设置有S形的卡块，连杆的末端通过紧固件安装固定在设置与卡块中的条形卡槽中，卡块能够将连杆的末端抱住，避免连杆在条形卡槽中左右摇晃；4、通过将叶轮的法兰盘设置为向上凸起的结构，增加直流无刷外转子电机与水面间的垂直高度，减少水溅到直流无刷外转子电机上，同时减小水对叶轮的浮力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的分解图；
图3是本发明实施例中总成法兰与直流无刷外转子电机连接处密封结构的分解结构示意图；
图4是本发明实施例中叶轮的结构示意图；
图5是本发明实施例中总成法兰的俯视图；
图6是本发明实施例中总成法兰的仰视图；
图7是本发明实施例中直流无刷外转子电机的分解图；
图8是本发明实施例中浮体的结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1、图2所示， 一种叶轮式增氧机，包括浮体4、连杆5、直流电机驱动器7、顶盖8、总成法兰6、直流无刷外转子电机3、连接法兰2、叶轮1，所述直流电机驱动器7安装在顶盖8的安装腔中，所述顶盖8安装在总成法兰6的顶端，所述浮体4通过连杆5与总成法兰6相连接，所述叶轮1通过连接法兰2连接安装在直流无刷外转子电机3的底端，所述直流电机驱动器7与直流无刷外转子电机3通过导线连接，如图7所示，所述直流无刷外转子电机3包括定子330、外转子320、外转子壳体310、外转子盖340、空心轴350，所述导线套在位于空心轴350中心的通孔351中，所述外转子320固定安装在外转子壳体310中，所述外转子盖340安装在外转子壳体310的顶端，所述定子330固定安装在空心轴350的底部，所述定子330位于外转子320的中间，所述空心轴350从设置在外转子盖340中心的圆孔341中自下向上穿出，所述外转子盖340的顶端设置有与圆孔341共轴线的圆环形的挡水环342，如图5、图6所示，所述总成法兰6的顶部中心设有下凹的横截面为多边形的容纳槽610，所述容纳槽610的底部中心开设有轴孔611，所述总成法兰6的底部中心设置有竖直向下的圆环形的挡水罩620，所述挡水罩620罩在挡水环342外，所述空心轴350的顶部自下向上从轴孔611中穿出，如图1、图3所示，所述空心轴350位于外转子盖340与总成法兰6之间的部分从下往上依次套有第一油封11、挡水垫圈12、聚四氟乙烯垫圈13、第二油封14，所述空心轴350位于容纳槽610中的部分从下往上依次套有橡胶垫圈15、压板16、防滑垫片17，所述空心轴350的顶部螺接有将空心轴350与总成法兰6相固定的螺母18。
采用直流无刷外转子电机3替代传统的电机，直流无刷外转子电机3具有体积小、重量轻的特点，能够减轻整个叶轮式增氧机的重量。
设置挡水罩620和挡水环342作为初级防水结构，能够避免水直接溅到空心轴350上，空心轴350位于外转子盖340与总成法兰6之间的部分从下往上依次套有第一油封11、挡水垫圈12、聚四氟乙烯垫圈13、第二油封14作为次级防水结构，进一步防止水溅到空心轴350上、并且防止水向下流入直流无刷外转子电机3中，空心轴350位于容纳槽610中的部分从下往上依次套有橡胶垫圈15、压板16、防滑垫片17作为三级防水结构，能够有效防止水溅入容纳槽610中。
如图8所示，所述总成法兰6的底端设置有三个按照环形阵列排布的条形安装槽630，所述浮体4的顶部设置有S形的卡块410，所述卡块410中设有条形卡槽411，所述连杆5的一端通过紧固件安装固定在条形安装槽630中，所述连杆5的另一端通过紧固件安装固定在条形卡槽411中。
在浮体4的顶部设置有S形的卡块410，连杆的末端通过紧固件安装固定在设置于卡块中的条形卡槽411中，卡块410能够将连杆5的末端抱住，避免连杆5在条形卡槽411中左右摇晃。
如图3所示，所述聚四氟乙烯垫圈13为圆环形结构，并且所述聚四氟乙烯垫圈13的内径比其所处位置的空心轴的外径大5~10丝，减少聚四氟乙烯垫圈13与空心轴350之间的摩擦，延长聚四氟乙烯垫圈13的使用寿命，聚四氟乙烯垫圈13设置在挡水垫圈12与第二油封14之间起到润滑的作用，降低挡水垫圈12在转动时的摩擦损耗，延长挡水垫圈12的使用寿命。
如图3所示，所述挡水垫圈12为圆环形结构，并且所述挡水垫圈12的外侧面为倾斜的斜面，斜面有利于水向下流淌、排出。
如图3所示，第二油封14的外径比挡水罩620的内径大5~10丝，使第二油封14与挡水罩620过盈装配；第二油封14的内径比其所处位置的空心轴的外径大5~10丝，减少第二油封14与空心轴350之间的磨损，延长第二油封14的使用寿命。
如图3所示，所述空心轴350的顶部一侧沿其轴向设置有缺口352，所述轴孔611的一侧孔壁设置有与缺口352相配合的凸起612，方便对空心轴350的径向进行固定，避免空心轴350转动。
如图1、图4所示，所述叶轮1包括圆环形的叶轮体110，所述叶轮体110的底端设置有底盖板120，所述叶轮体110的外周设置有八个按照环形阵列排布的叶片140，所述底盖板120的中间设有向上凸起的法兰盘130，所述法兰盘130上设有多个按照环形阵列排布的上下贯通的安装孔，所述法兰盘130与连接法兰2的底部通过紧固件连接。
通过将叶轮1的法兰盘130设置为向上凸起的结构，增加直流无刷外转子电机3与水面间的垂直高度，减少水溅到直流无刷外转子电机3上，同时减小水对叶轮1的浮力。
如图4所示，所述叶片140包括曲面形的上推板141、曲面形的下推板142、弧线形的侧推板143，所述上推板141位于下推板142的顶端，所述侧推板143位于上推板141和下推板142远离叶轮体110的一侧，所述上推板141上设有多个条形通孔146，所述下推板142上设有多个扇形通孔145，所述叶轮体110的底端设有向下突出的与且下推板142相连接的连接板144。
当叶轮1转动时，叶片140将水铲起，部分水沿着叶片向上扬起形成水膜，部分水穿过条形通孔146和扇形通孔145后被打散成水花，从而使水与空气充分接触，能够显著增加水中的含氧量。
如图4所示，经过多次实验表明，当所述条形孔146的个数为四个时能够显著提高叶片140的强度和使用寿命。
如图4所示，所述叶片140与水平面间的夹角范围为28°，该角度有利于叶片140将水充分打散，增氧效果最好。
如图4所示，所述上推板141和下推板142的背面均设有纵横交错的条形加强筋147，加强筋147能够提高叶片的强度，降低被折断的可能性，延长使用寿命。
作为另一种优选的实施方式，所述叶轮体110的内侧与叶片140相对的位置设有三角形的支撑板，支撑板能够提高叶轮1的整体强度。
作为另一种优选的实施方式，所述条形孔146的个数为五个，五个条形孔146能够促进水的破碎效果，增加增氧效果。
作为另一种优选的实施方式，所述挡水罩620的外侧设置有多个按照环形阵列排布的沿竖直方向设置的加强筋。
本发明中提出的紧固件包括但不限于螺栓、螺丝、螺钉和铆钉。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (10)
1.一种叶轮式增氧机，其特征在于：包括浮体、连杆、直流电机驱动器、顶盖、总成法兰、直流无刷外转子电机、连接法兰、叶轮，所述直流电机驱动器安装在顶盖的安装腔中，所述顶盖安装在总成法兰的顶端，所述浮体通过连杆与总成法兰相连接，所述叶轮通过连接法兰连接安装在直流无刷外转子电机的底端，所述直流电机驱动器与直流无刷外转子电机通过导线连接，所述直流无刷外转子电机包括定子、外转子、外转子壳体、外转子盖、空心轴，所述导线套在位于空心轴中心的通孔中，所述外转子固定安装在外转子壳体中，所述外转子盖安装在外转子壳体的顶端，所述定子固定安装在空心轴的底部，所述定子位于外转子的中间，所述空心轴从设置在外转子盖中心的圆孔中自下向上穿出，所述外转子盖的顶端设置有与圆孔共轴线的圆环形的挡水环，所述总成法兰的顶部中心设有下凹的横截面为多边形的容纳槽，所述容纳槽的底部中心开设有轴孔，所述总成法兰的底部中心设置有竖直向下的圆环形的挡水罩，所述挡水罩罩在挡水环外，所述空心轴的顶部自下向上从轴孔中穿出，所述空心轴位于外转子盖与总成法兰之间的部分从下往上依次套有第一油封、挡水垫圈、聚四氟乙烯垫圈、第二油封，所述空心轴位于容纳槽中的部分从下往上依次套有橡胶垫圈、压板、防滑垫片，所述空心轴的顶部螺接有将空心轴与总成法兰相固定的螺母。
2.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述总成法兰的底端设置有三个按照环形阵列排布的条形安装槽，所述浮体的顶部设置有S形的卡块，所述卡块中设有条形卡槽，所述连杆的一端通过紧固件安装固定在条形安装槽中，所述连杆的另一端通过紧固件安装固定在条形卡槽中。
3.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述挡水罩的外侧设置有多个按照环形阵列排布的沿竖直方向设置的加强筋。
4.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述聚四氟乙烯垫圈为圆环形结构，并且所述聚四氟乙烯垫圈的内径比其所处位置的空心轴的外径大5~10丝。
5.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述挡水垫圈为圆环形结构，并且所述挡水垫圈的外侧面为倾斜的斜面。
6.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述空心轴的顶部一侧沿其轴向设置有缺口，所述轴孔的一侧孔壁设置有与缺口相配合的凸起。
7.根据权利要求1所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述叶轮包括圆环形的叶轮体，所述叶轮体的底端设置有底盖板，所述叶轮体的外周设置有多个按照环形阵列排布的叶片，所述底盖板的中间设有向上凸起的法兰盘，所述法兰盘上设有多个按照环形阵列排布的上下贯通的安装孔，所述法兰盘与连接法兰的底部通过紧固件连接。
8.根据权利要求7所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述叶片包括曲面形的上推板、曲面形的下推板、弧线形的侧推板，所述上推板位于下推板的顶端，所述侧推板位于上推板和下推板远离叶轮体的一侧，所述上推板上设有多个条形通孔，所述下推板上设有多个扇形通孔，所述叶轮体的底端设有向下突出的与且下推板相连接的连接板。
9.根据权利要求8所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述叶片与水平面间的夹角范围为15~60°；所述叶片有八个；所述条形孔的个数为四个或五个。
10.根据权利要求8所述的叶轮式增氧机，其特征在于：所述叶轮体的内侧与叶片相对的位置设有三角形的支撑板；所述上推板和下推板的背面均设有纵横交错的条形加强筋。
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- 2018-11-21 CN CN201811388103.4A patent/CN109399815B/zh active Active
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