CN110159549B - 泵组件及高压清洗设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种泵组件及高压清洗设备，包括电动机、由所述电动机驱动的传动组件、与所述传动组件连接的水泵及水流通道；所述传动组件包括密闭部、与所述密闭部可进行热传递的散热部及设置在所述密闭部内的传动结构，所述密闭部内注有润滑介质，所述散热部与水流通道流体连通。如此设置，泵组件通过设置对密闭部可进行热传递的散热部，从而使密闭部内传动结构产生的热量可通过散热部内的液体流出进行散热，进而达到泵组件的散热效果。
Description
技术领域
本发明涉及机械领域，尤其涉及一种泵组件及具有该泵组件的高压清洗设备。
背景技术
目前市场上的手持式清洗机的电机多采用有刷的风冷电机，有刷的风冷电机存在以下缺点：一方面，由于有刷电机为开放式结构，其防水等级较低，不能满足高性能手持式清洗机的雨淋IPX5及以上的安规要求；另一方面，由于有刷的风冷电机效率低，发热较多，冷却不好，电机功率不足，不能满足用户对于清洗机高性能的需要。
在传动系统方面，目前的手持式清洗机多是采用行星齿轮减速传动与曲柄连杆活塞传动配合的结构，一般传动结构使用脂润滑，存在润滑不良，噪音高，发热高的特点，导致电机泵的性能难以提高。
有鉴于此，有必要设计一种改进的泵组件及具有该泵组件的高压清洗设备，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种散热效果好的泵组件及具有该泵组件的高压清洗设备。
为实现上述发明目的，本发明提供了一种泵组件，包括电动机、由所述电动机驱动的传动组件、与所述传动组件连接的水泵及水流通道；所述传动组件包括密闭部、与所述密闭部可进行热传递的散热部及设置在所述密闭部内的传动结构，所述密闭部内注有润滑介质，所述散热部与水流通道流体连通。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述水流通道包括相连通的电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述散热部包括进水口、出水口及位于所述进水口与出水口之间的水道，所述进水口、出水口及水道形成传动组件水流通道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述水道为环形结构，所述水道内设置有若干金属散热筋片。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述电动机包括主体部及分设于所述主体部两端且与所述主体部密封连接的进水端盖与出水端盖，所述进水端盖、主体部及出水端盖均为双层结构并分别形成位于进水端盖上的第一水道、位于主体部上的第二水道及位于出水端盖上的第三水道，所述第一水道、第二水道及第三水道共同形成所述电动机水流通道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述进水端盖上设有与所述第一水道相连通的进水接头，所述第一水道内设有至少两个挡水筋板，所述挡水筋板对水流起阻挡作用，从而使水流均匀地进入第二水道。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述主体部的第二水道包括若干由散热筋片形成的若干子通道，所述若干子通道沿所述主体部的周向均匀分布。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述水泵包括泵体、形成于所述泵体内的水泵水流通道及与所述泵体的出水孔连通的出水体，所述出水体上安装有安全阀。
作为本发明进一步改进的技术方案，所述水流通道内的液体依次流经电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道；或所述水流通道内的液体分别流经电动机水流通道及传动组件水流通道，汇流后再流入水泵水流通道。
为实现上述发明目的，本发明还提供了一种高压清洗设备，所述高压清洗设备包括前述技术方案中任一技术方案所述的泵组件。
本发明的有益效果是：本发明的泵组件通过设置对密闭部可进行热传递的散热部，从而使密闭部内传动结构产生的热量可通过散热部内的液体流出进行散热，进而达到泵组件的散热效果。
附图说明
图1为本发明泵组件的立体图。
图2为本发明泵组件的立体分解图。
图3为图2中电动机的立体分解图。
图4为图3中主体部的结构示意图。
图5为图3中进水端盖的结构示意图。
图6为图3中出水端盖的结构示意图。
图7为图2中传动组件的立体图。
图8为图2中传动组件的立体分解图。
图9为图7中散热部的结构示意图。
图10为本发明泵组件的柱塞处于下死点位置时的剖视图。
图11为图10中I区域的局部放大图。
图12为本发明泵组件的柱塞处于上死点位置时的剖视图。
图13为图12中II区域的局部放大图。
图14为本发明泵组件的出水体堵塞时安全阀的工作状态图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
请参阅图1至图9所示，本发明泵组件100包括电动机1、由电动机1驱动的传动组件2、与传动组件2连接的水泵3及水流通道4。水流通道4包括相连通的电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道，电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道依次连通。
电动机1可以为直流无刷电机，其包括驱动轴11、电机定转子组件12、套设于电机定转子组件12周侧的主体部13及分设于主体部13两端且与主体部13密封连接的出水端盖14与进水端盖15，主体部13、出水端盖14及进水端盖15均为双层结构并分别形成位于进水端盖15上的第一水道150、位于主体部13上的第二水道130及位于出水端盖14上的第三水道140，第一水道150、第二水道130及第三水道140共同形成电动机水流通道。电机定转子组件12为现有结构，在此不再赘述。
请参图3至图5所示，主体部13包括环设于电机定转子组件12周侧的第一周壁131、环设于第一周壁131外侧的第二周壁132以及将第一周壁131与第二周壁132之间的第二水道130分隔为若干子通道133的若干散热筋片134。优选地，第一周壁131、第二周壁132及驱动轴11的中心轴线共线。若干子通道133沿主体部13的周向均匀分布。
特别地，主体部13的第一周壁131与第二周壁132的两端均设有收容密封圈的密封凹槽135；进水端盖15与主体部13之间、出水端盖14与主体部13之间均设有O型密封圈16。如此设置，进水端盖15、主体部13及出水端盖14装配完成后，电动机1呈密封式结构，提高了电动机1的防水等级。
请参阅图5并结合图3所示，进水端盖15包括底板151及自底板151向主体部13方向延伸的第一侧壁152与第二侧壁153。底板151上设有贯穿底板151供液体流入第二水道130的进水接头154，第一侧壁152与第二侧壁153形成第一水道150，进水接头154与第一水道150相连通。
特别地，第一水道150内设有至少两个连接第一侧壁152与第二侧壁153的挡水筋板155，且两个挡水筋板155的高度小于第一水道150的高度。优选地，两个挡水筋板155对称设置，以将第一水道150均分为上下两个部分。两个挡水筋板155将第一水道150分隔成上下两个部分。一般状况下，水进入后，会直接掉落到底部而被吸走；通过设置挡水筋板155，对水流起阻挡作用，保证进水优先进入第一水道150的上部，再均匀地进入第二水道130中，进而从各个子通道133流过。当然，挡水筋板155并不限于为两个，也可以设置为对称设置的四个，或者更多个。
设置多个挡水筋板155，对电动机1进行充分冷却；防止经进水接头154流入的液体直接因重力掉落至第一水道150的底部后经过主体部13底部的子通道133流走，导致电动机1散热不均匀。即，无论经进水接头154流入的液体是有压力水源还是无压力水源，都可以从主体部13的各个子通道133流过，对电动机1进行良好的冷却。
请参阅图6并结合图3所示，出水端盖14包括底壁(未标号)及自底壁向主体部13方向延伸的第一侧壁142与第二侧壁143。底壁上设有贯穿底壁供液体流出第二水道130的出水接头144，第一侧壁142与第二侧壁143形成第三水道140，出水接头144与第三水道140连通。
自进水端盖15的进水接头154流入的液体依次流过第一水道150、第二水道130、第三水道140后经出水接头144流出，各子通道133便自然形成若干冷却通道，对电动机1均匀冷却。
请参阅图7所示，传动组件2包括密闭部21、与密闭部21可进行热传递的散热部22及设置在密闭部21内的传动结构23，密闭部21内传动结构23产生的热量可通过散热部22内的液体流出进行散热，进而达到泵组件100的散热效果。优选地，本实施例中的散热部22位于密闭部21下方，以便达到更好的散热效果。同时，散热部22与密闭部21也可以为一体化结构，密闭部21设置为双层结构，在密闭部21的双层结构中形成一个连通空间，此连通空间为散热部22并与水流通道4流体连通。
请参阅图8并结合图10所示，传动结构23包括大齿轮231、小齿轮232、主轴233、偏心轴234、偏心块235及密封支架236，大齿轮231位于散热部22上方，小齿轮232套设于驱动轴11一端并与大齿轮231齿轮连接。主轴233设置于散热部22上，偏心轴234与主轴233连接，偏心块235安装在偏心轴234上、密封支架236设置于偏心块235与水泵3之间，主轴233与驱动轴11的延伸方向相互垂直。
特别地，可以在密闭部21内注入润滑介质对密闭部21内的传动结构23进行润滑，润滑介质可以是润滑油。润滑介质一方面对密闭部21内的所有传动结构23进行充分润滑，避免了脂润滑造成的润滑不良情况发生，降低了产品噪音，提高了零部件的寿命；另一方面，润滑介质可加速将热量传递给散热部22内的液体，从而通过液体的流出将热量带走。
请参阅图9所示，散热部22包括外侧壁221、位于外侧壁221上方的上盖222及位于外侧壁221下方的底座(未图示)，外侧壁221上设有进水口2211及出水口2212，进水口2211与出水口2212之间形成水道(未标号)，进水口2211、出水口2212及水道形成传动组件水流通道。具体地，散热部22的外侧壁221、上盖222及底座围设成散热部22内的水道。进水口2211与出水端盖14的出水接头144流体连通，出水口2212与水泵3的进水孔(未标号)流体连通。
特别地，散热部22还包括位于外侧壁221内围的内侧壁223，用于将散热部22内的水道设置为环形结构，从而增强液体的散热效果。此外，外侧壁221与内侧壁223的两端均设有收容有密封圈的密封凹槽(未标号)，用于增强密闭部21与散热部22的密封性。
特别地，水道内设有若干竖直设置的金属散热筋片224，如此设置，可以增强散热部22的散热效果。
请参阅图10至图14并结合图2所示，水泵3包括与传动结构23连接的柱塞31、泵体32、对称分布于柱塞31上下两侧的四个单向阀组件、形成于泵体32内的水泵水流通道以及与泵体32的出水孔34连通的出水体35。在本实施例中，水泵3为单柱塞双腔结构，在泵体32左右两侧分别设有柱塞腔321、322，从而使柱塞31的左右往复运动过程中都可以实现吸水与压水的过程，实现了单柱塞的大流量功能。
特别地，在本实施例中，水泵3还包括安装在出水体35上的安全阀36。请参阅图14所示，当水泵3在工作中出水体35上的出水喷头(未图示)有堵塞时，出水体35中的水压会立即升高，水压会立即反作用于泵体32上方的两个单向阀组件331、333上，并使其关闭，同时作用于出水体35下方的安全阀36，安全阀36的阀心361会在回水压力的作用下被立即打开，高压回水会被卸压到水流通道4中，释放水压后，安全阀阀心361又立即恢复关闭状态。如此设置，可以避免当喷嘴堵塞时，对泵体32及与泵体32连通的水枪(未图示)带来的损害。
下面结合图10至图14对水泵3的工作原理进行描述：
当水泵3的柱塞31处于如图10与图11所示的下死点位置时，泵体32左侧的柱塞腔321由于柱塞31的排空形成真空状态，会关闭左上侧的单向阀组件331，并使泵体32左下侧的单向阀组件332的阀心335与阀座336脱离接触形成水流入口，通过散热部22的出水口2212流入水流通道4内的水会被吸入泵体32的左侧的柱塞腔321；然后，由于柱塞31的运动，会将泵体32右侧的柱塞腔322内的液体压出到右上侧的单向阀组件332，并通过泵体32与左侧的阀通道323进入到出水体35，与此同时右下侧的单向阀组件334会同时关闭。此过程为柱塞31的左侧吸水，右侧压水过程，各个单向阀组件的开闭情况及吸水、压水过程中水流方向，参见图10与图11中水流箭头方向。
当水泵3的柱塞31处于如图12与图13所示的上死点位置时，泵体32右侧的柱塞腔322由于柱塞31的排空形成真空状态，会关闭右上侧的单向阀组件332，并使泵体32右下侧的单向阀组件334的阀心337与阀座338脱离接触形成水流入口，通过散热部22的出水口2212流入水流通道4内的液体会被吸入泵体32的右侧的柱塞腔322；然后，由于柱塞31的运动，会将泵体32左侧的柱塞腔321内的水压出到左上侧的单向阀组件331，并通过泵体32与左侧的阀通道323进入到出水体35，与此同时左下侧的单向阀组件334会同时关闭。此过程为柱塞31的右侧吸水，左侧压水过程。各个单向阀组件的开闭情况及吸水、压水过程中水流方向，参见图12与图13中水流箭头方向。
泵组件100的转动方式具体为：首先，通过电动机1上的驱动轴11带动密闭部21内的小齿轮232转动，小齿轮232带动大齿轮231转动，大齿轮231带动主轴233转动并改变转动方向；其次，通过主轴233上偏心轴234及偏心块235的转动进而带动柱塞31作往复运动，以将驱动轴11的转动转换为柱塞31的直线运动；然后，通过柱塞31的往复运动驱动设置于泵体32内部的两个进水单向阀组件332、334与两个出水单向阀组件331、333进行吸水与压水工作；最后，实现水流的高压输出。在本实施方式中，偏心轴234的偏心距为t，柱塞31的行程为2t。
水流通道4内的液体依次流经电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道。此外，为了提升泵组件100的散热效果，水流通道4内的液体也可以分别流经电动机水流通道及传动组件水流通道，汇流后再流入水泵水流通道，从而对电动机1与传动组件2进行分别散热。
本发明还提供了一种包括泵组件100的高压清洗设备。通过使用该泵组件100，提高了高压清洗设备的散热性能，延长了高压清洗设备的使用寿命。
综上所述，本发明泵组件100包括电动机1、由电动机1驱动的传动组件2、与传动组件2连接的水泵3及水流通道4。传动组件2包括密闭部21、与密闭部21可进行热传递的散热部22及设置在密闭部21内的传动结构23，散热部22与水流通道4流体连通。泵组件100通过设置对密闭部21可进行热传递的散热部22，从而使密闭部21内传动结构23产生的热量可通过散热部22内的液体流出进行散热，进而达到泵组件100的散热效果。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种泵组件，其特征在于：包括电动机、由所述电动机驱动的传动组件、与所述传动组件连接的水泵及水流通道；所述传动组件包括密闭部、与所述密闭部可进行热传递的散热部及设置在所述密闭部内的传动结构，所述密闭部内注有润滑介质，所述散热部与水流通道流体连通；所述水流通道包括相连通的电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道，所述电动机水流通道设置在电动机内，所述传动组件水流通道设置在散热部，所述水泵水流通道设置在水泵内；所述散热部包括进水口、出水口及位于所述进水口与出水口之间的水道，所述进水口、出水口及水道形成传动组件水流通道；所述水流通道内的液体依次流经电动机水流通道、传动组件水流通道及水泵水流通道；或所述水流通道内的液体分别流经电动机水流通道及传动组件水流通道，汇流后再流入水泵水流通道。
2.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于：所述水道为环形结构，所述水道内设置有若干金属散热筋片。
3.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于：所述电动机包括主体部及分设于所述主体部两端且与所述主体部密封连接的进水端盖与出水端盖，所述进水端盖、主体部及出水端盖均为双层结构并分别形成位于进水端盖上的第一水道、位于主体部上的第二水道及位于出水端盖上的第三水道，所述第一水道、第二水道及第三水道共同形成所述电动机水流通道。
4.根据权利要求3所述的泵组件，其特征在于：所述进水端盖上设有与所述第一水道相连通的进水接头，所述第一水道内设有至少两个挡水筋板，所述挡水筋板对水流起阻挡作用，从而使水流均匀地进入第二水道。
5.根据权利要求3所述的泵组件，其特征在于：所述主体部的第二水道包括若干由散热筋片形成的若干子通道，所述若干子通道沿所述主体部的周向均匀分布。
6.根据权利要求1所述的泵组件，其特征在于：所述水泵包括泵体、形成于所述泵体内的水泵水流通道及与所述泵体的出水孔连通的出水体，所述出水体上安装有安全阀。
7.一种高压清洗设备，其特征在于：所述高压清洗设备包括权利要求1-6中任一项权利要求所述的泵组件。
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