CN112761920A - 具有循环自冷却流道的电机泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有循环自冷却流道的电机泵，包括封盖、端盖、电机定子、电机转子、缸体套筒、缸体、活塞、斜盘、双作用配流盘和回程盘。缸体上设有沿圆周均匀分布的外侧缸孔和内侧缸孔，缸体的中心设有中心孔，活塞杆部和外侧缸孔的第一端面连接，活塞头部和滑靴第一端连接，滑靴第二端和斜盘连接，压紧弹簧的第一端和缸体的中心孔连接，压紧弹簧的第二端和压紧组件的第一端连接，压紧组件的第二端和回程盘连接。左端盖、电机定子、右端盖和右封盖中均设有冷却流道，左端盖冷却流道、电机定子冷却流道、右端盖冷却流道和右封盖冷却流道共同构成自冷却流道。本发明具有更高的吸液能力和自冷却效果，同时具有更弱的气蚀、噪声和振动现象。

Description

具有循环自冷却流道的电机泵

技术领域

本发明涉及电机泵技术领域，特别涉及一种具有循环自冷却流道的电机泵，尤其涉及一种具有高效循环自冷却流道的电机泵。

背景技术

目前，世界各国都面临水资源比较匮乏的情况，人均水资源占有量都在不断下降。可实现能量回收高度集成的反渗透海水淡化电机泵，在提高系统集成度降低系统安装空间的同时，能够进一步提高系统工作效率，降低系统能耗。可实现能量回收高度集成的反渗透海水淡化电机泵，通过将吸液流道布置于端盖和壳体上，在工作过程中由吸入的低温液体带走自身产生的热量，从而实现自冷却的效果。但是可实现能量回收高度集成的反渗透海水淡化电机泵的部分自冷却流道段孔径细小且流道较长，这严重影响了电机泵的吸液能力和自冷却能力，也因此引发其气蚀、噪声和振动等问题。

本发明在结构上在可实现能量回收高度集成的反渗透海水淡化电机泵的端盖外侧添加封盖，并对左右两侧封盖、端盖和电机定子中的冷却流道进行重新设计，研发出一种吸液能力和自冷却效果更高，气蚀、噪声和振动现象更弱的电机泵。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种具有循环自冷却流道的电机泵，通过对封盖、端盖和电机定子中的冷却流道进行设计，提高电机泵的吸液能力和自冷却效果，从而提高整个系统的工作效率，降低整个系统的能耗。

本发明提供了一种具有循环自冷却流道的电机泵，其包括封盖、端盖、电机定子、电机转子、轴承、O型密封圈、缸体套筒、缸体、活塞、活塞端盖、斜盘、双作用配流盘、回程盘、滑靴、压紧弹簧和压紧组件。所述缸体上设有沿圆周均匀分布的外侧缸孔和内侧缸孔，所述缸体的中心处设有中心孔，所述外侧缸孔为通孔，所述内侧缸孔为盲孔，所述内侧缸孔的底部和所述外侧缸孔通过圆柱孔连通，所述活塞的杆部位于所述外侧缸孔的内部，所述活塞的杆部通过所述活塞端盖和所述外侧缸孔的第一端面在径向方向上固定连接，所述活塞的头部通过球铰和所述滑靴的第一端连接，所述滑靴的第二端和所述斜盘的第一端面连接，所述压紧弹簧的第一端和所述缸体的中心孔连接，所述压紧弹簧的第二端和所述压紧组件的第一端连接，所述压紧组件的第二端和所述回程盘的中心连接，所述回程盘的两端分别与所述滑靴的第三端连接。所述电机转子的外表面位于所述电机定子的内表面，所述缸体套筒的外表面位于所述电机转子的内表面，所述缸体、所述回程盘和所述斜盘位于所述缸体套筒的内表面，所述缸体套筒的两端分别通过轴承与所述左端盖第五端面和所述右端盖第五端面连接，所述双作用配流盘上设有沿圆周均匀分布的内侧配流窗和外侧配流窗，所述紧固螺栓穿过所述左封盖第一端面将所述左封盖、所述左端盖和所述电机定子依次固定连接，所述紧固螺栓穿过所述右封盖第一端面将所述右封盖、所述右端盖和所述电机定子依次固定连接。所述左封盖第二端面通过O型密封圈和所述左端盖第一端面连接，所述左端盖第二端面通过O型密封圈和所述电机定子第一端面连接，所述左端盖第三端面通过O型密封圈和所述电机定子第二端面连接，所述左端盖第四端面和所述双作用配流盘的第一端面连接，所述双作用配流盘的第二端面和所述缸体的第一端面连接，所述斜盘的第二端面和所述右端盖第四端面连接，所述电机定子第三端面通过O型密封圈和所述右端盖第一端面连接，所述电机定子第四端面通过O型密封圈和所述右端盖第二端面连接，所述右端盖第三端面通过O型密封圈和所述右封盖第二端面连接。所述活塞杆部和所述缸体的外侧缸孔配合形成原料水腔，所述活塞头部和所述缸体的内侧缸孔配合形成能量回收腔，所述左封盖上分别设有浓水高压流道和浓水低压流道，所述左端盖上分别设有原料水低压流道和原料水高压流道；所述原料水腔和所述能量回收腔分别通过所述内侧配流窗和所述外侧配流窗与所述浓水高压流道、所述浓水低压流道、所述原料水低压流道和所述原料水高压流道连接。

可优选的是，所述缸体、所述缸体套筒、所述电机转子、所述电机定子内圆面、所述O型密封圈、所述轴承、所述回程盘、所述斜盘和所述双作用配流盘的轴线在同一条直线上。

可优选的是，所述左端盖第一端面设有半圆环形槽，所述半圆环形槽位于所述原料水高压流道相对的一侧，所述半圆环形槽的轴线和所述左端盖内圆面的轴线在同一直线上，所述半圆环形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述半圆环形槽和所述腰型通孔共同构成所述左端盖冷却流道。

可优选的是，所述电机定子第二端面和第三端面上设有圆环形槽，所述两侧圆环形槽关于所述电机定子中心面对称分布，所述两侧圆环形槽之间设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述圆环形槽、所述电机定子和所述腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，所述圆环形槽和所述腰型通孔共同构成所述电机定子冷却流道。

可优选的是，所述右端盖第三端面设有圆柱形槽，所述圆柱形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述圆柱形槽、所述左端盖内圆面和所述腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，所述圆柱形槽和所述腰型通孔共同构成所述右端盖冷却流道。

可优选的是，所述右封盖的中心设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔为所述右封盖的冷却流道。

可优选的是，所述左端盖、所述电机定子、所述右端盖和所述右封盖中均设有冷却流道，所述左端盖冷却流道、所述电机定子冷却流道、所述右端盖冷却流道和所述右封盖冷却流道共同构成自冷却流道。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

本发明通过在可实现能量回收高度集成的电机泵左右两端盖两侧添加封盖，并对左右两侧封盖、端盖和电机定子中的冷却流道进行重新设计，相比于现有技术，该电机泵具有更高的吸液能力和自冷却效果，同时具有更弱的气蚀、噪声和振动现象。

附图说明

图1为本发明具有循环自冷却流道的电机泵的整体剖视二维结构图；

图2为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中双作用配流盘的结构图；

图3为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中左封盖的剖视图；

图4为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中左封盖的结构示意图；

图5为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中左端盖结构示意图；

图6为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中左端盖的剖视图；

图7为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中电机定子结构示意图；

图8为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中电机定子的剖视图；

图9为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中右端盖结构示意图；

图10为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中右端盖的剖视图；

图11为本发明具有循环自冷却流道的电机泵中右封盖的剖视图。

主要附图标记：

右封盖1，右封盖第一端面1001，右封盖第二端面1002，右端盖2，右端盖冷却流道201，右端盖第一端面2001，右端盖第二端面2002，右端盖第三端面2003，右端盖第四端面2004，右端盖第五端面2005，电机定子3，电机定子冷却流道301，电机定子第一端面3001，电机定子第二端面3002，电机定子第三端面3003，电机定子第四端面3004，电机转子4，缸体5，能量回收腔501，原料水腔502，左端盖6，原料水高压流道601，原料水低压流道602，左端盖第一端面6001，左端盖第二端面6002，左端盖第三端面6003，左端盖第四端面6004，左端盖第五端面6005，左封盖7，浓水高压流道701，浓水低压流道702，左封盖第一端面7001，左封盖第二端面7002，轴承8，双作用配流盘9，内侧配流窗9001，外侧配流窗9002，活塞10，活塞端盖11，斜盘12，O型密封圈13，紧固螺栓14，缸体套筒15，滑靴16，回程盘17，压紧弹簧18，压紧组件19。

具体实施方式

为详尽本发明之技术内容、结构特征、所达成目的及功效，以下将结合说明书附图进行详细说明。

具有循环自冷却流道的电机泵，如图1所示，其包括封盖、端盖、电机定子3、电机转子4、轴承8、O型密封圈13、缸体套筒15、缸体5、活塞10、活塞端盖11、斜盘12、双作用配流盘9、回程盘17、滑靴16、压紧弹簧18和压紧组件19。本发明在可实现能量回收高度集成的电机泵端盖两侧添加封盖，并对左封盖7、右封盖1、左端盖6、右端盖2和电机定子3中的冷却流道进行设计，使得电机泵具有更高的吸液能力和自冷却效果，同时具有更弱的气蚀、噪声和振动现象。

缸体5上设有沿圆周均匀分布的外侧缸孔和内侧缸孔，缸体5的中心处设有中心孔，外侧缸孔为通孔，内侧缸孔为盲孔，内侧缸孔的底部和外侧缸孔通过圆柱孔连通；活塞10的杆部位于外侧缸孔的内部，活塞10的杆部通过活塞端盖11和外侧缸孔的第一端面在径向方向上固定连接，活塞10的头部通过球铰和滑靴16的第一端连接，滑靴16的第二端和斜盘12的第一端面连接，压紧弹簧18的第一端和缸体5的中心孔连接，压紧弹簧18的第二端和压紧组件19的第一端连接，压紧组件19的第二端和回程盘17的中心连接，回程盘17的两端分别与滑靴16的第三端连接。缸体5和斜盘12之间通过活塞10和滑靴16进行连接。

电机转子4的外表面位于电机定子3的内表面，且二者之间有一定的气隙，缸体套筒15的外表面位于电机转子4的内表面，缸体5、回程盘17和斜盘12位于缸体套筒15的内表面，缸体套筒15的两端分别通过轴承8与左端盖第五端面6005和右端盖第五端面2005连接，如图2所示，双作用配流盘9上设有沿圆周均匀分布的内侧配流窗9001和外侧配流窗9002，紧固螺栓14穿过左封盖第一端面7001将左封盖7、左端盖6和电机定子3依次固定连接，紧固螺栓14穿过右封盖第一端面1001将右封盖1、右端盖2和电机定子3依次固定连接。

左封盖第二端面7002通过O型密封圈13和左端盖第一端面6001连接，左端盖第二端面6002通过O型密封圈13和电机定子第一端面3001连接，左端盖第三端面6003通过O型密封圈13和电机定子第二端面3002连接，左端盖第四端面6004和双作用配流盘9的第一端面连接，双作用配流盘9的第二端面和缸体5的第一端面连接，斜盘12的第二端面和右端盖第四端面2004连接，电机定子第三端面3003通过O型密封圈13和右端盖第一端面2001连接，电机定子第四端面3004通过O型密封圈13和右端盖第二端面2002连接，右端盖第三端面2003通过O型密封圈13和右封盖第二端面1002连接。

活塞10的杆部和缸体5的外侧缸孔配合形成原料水腔502，活塞10的头部和缸体5的内侧缸孔配合形成能量回收腔501，如图3和图4所示，左封盖7上分别设有浓水高压流道701和浓水低压流道702，左端盖6上分别设有原料水低压流道602和原料水高压流道601；原料水腔502和能量回收腔501分别通过内侧配流窗9001和外侧配流窗9002与浓水高压流道701、浓水低压流道702、原料水低压流道602和原料水高压流道601连接。浓水高压流道701和原料水高压流道601分别分布在左封盖7和左端盖6的第一侧面，浓水低压流道702和原料水低压流道602分布在左封盖7和左端盖6的第二侧面，斜盘12的端面和缸体5轴线的夹角与原料水腔501和能量回收腔502的排量相关联。

缸体5、缸体套筒15、电机转子4、电机定子3的内圆面、O型密封圈13、轴承8、回程盘17、斜盘12和双作用配流盘9的轴线在同一条直线上。

如图5和图6所示，左端盖第一端面6001上设有半圆环形槽，半圆环形槽位于原料水高压流道601相对的一侧，半圆环形槽的轴线和左端盖6内圆面的轴线在同一直线上，半圆环形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，半圆环形槽和腰型通孔共同构成左端盖冷却流道。

如图7和图8所示，电机定子第二端面3002和电机定子第三端面3003上设有圆环形槽，两侧圆环形槽关于电机定子3的中心面对称分布，两侧圆环形槽之间设有沿周向均匀分布的腰型通孔，圆环形槽、电机定子和腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，圆环形槽和腰型通孔共同构成电机定子冷却流道301。

如图9和图10所示，右端盖第三端面2003上设有圆柱形槽，圆柱形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，圆柱形槽、右端盖2的内圆面和腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，圆柱形槽和腰型通孔共同构成右端盖冷却流道201。

如图11所示，右封盖1的中心设有圆柱形通孔，圆柱形通孔为右封盖冷却流道。

左端盖6、电机定子3、右端盖2和右封盖1中均设有冷却流道，左端盖冷却流道、电机定子冷却流道301、右端盖冷却流道201和右封盖冷却流道共同构成自冷却流道。

以下结合实施例对本发明一种具有循环自冷却流道的电机泵做进一步描述：

本发明主要用于岛屿、船舶、海上平台和中小型海水淡化等场合，本实施例以船舶应用为例，该实施例子的平台要求反渗透海水淡化系统安装空间越小越好，效率越高越好，耗电量越低越好。而本发明在结构上可有效提高吸液能力和自冷却效果，同时减弱在工作过程中的气蚀、噪声和振动现象，从而进一步提高该实施例中系统的工作效率，降低该实施例中系统的能耗，能很好地满足船舶海水淡化的应用场景。

由于左端盖第一端面6001上设有半圆环形槽，在半圆环形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔；在电机定子第二端面3002和电机定子第三端面3003上设有圆环形槽，在两侧圆环形槽之间设有沿周向均匀分布的腰型通孔；在右端盖第三端面2003上设有圆柱形槽，在圆柱形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，在右封盖1的中心处设有圆柱形通孔。

半圆环形槽、腰型通孔、圆环形槽、圆柱形槽和圆柱形通孔是循环自冷却流道的主要因素，为了使其发挥最大作用，需要保证左端盖6上的半圆环形槽的轴线和腰型通孔分布圆的轴线、电机定子3上的环形槽的轴线和腰型通孔分布圆的轴线、右端盖2上的圆柱形槽的轴线和腰型通孔分布圆的轴线以及右封盖1上的圆柱形通孔的轴线在同一直线上。

由于左端盖6上的半圆环形槽的外径和腰型通孔的外径、电机定子3上的环形槽的外径和腰型通孔的外径、右端盖2上的圆柱形槽的外径和腰型通孔的外径相同；左端盖6上的腰型通孔、电机定子3上的腰型通孔和右端盖2上的腰型通孔的孔型尺寸相等。因此在安装中，需要把左端盖6上的腰型通孔、电机定子3上的腰型通孔和右端盖2上的腰型通孔各孔面相互对齐。

将本发明的电机泵组装完成并安装在对应的工作系统中以后，启动该电机泵，电机泵在运行过程中，活塞10在驱动电机、缸体5、滑靴16、回程盘17、压紧弹簧18和压紧组件19的作用下，沿着缸体5的外侧缸孔作沿缸体5轴线的往复运动。当活塞10缩回缸体5的外侧缸孔时，能量回收腔501容积增大，原料水腔502容积减小，此时高压浓盐水进入浓水高压流道701，并通过双作用配流盘9上设有的内侧配流窗9001进入能量回收腔501，并与电机共同驱动活塞10收缩，从而为原料水腔502中的原料海水加压，被加压的压原料海水通过双作用配流盘9上设有的外侧配流窗9002进入原料水高压流道601被排出。

当活塞10伸出缸体5的外侧缸孔时，能量回收腔501容积减小，原料水腔502容积增大，此时能量回收腔501中的低压浓盐水通过双作用配流盘9上设有的内侧配流窗9001进入浓水低压流道702被排出，同时原料海水依次通过右封盖冷却流道、右端盖冷却流道201、电机定子冷却流道301、左端盖冷却流道进入原料水低压流道602，并通过双作用配流盘9上设有的外侧配流窗9002进入原料水腔502，至此完成一个循环，如此反复，完成降温的目的。

电极泵内流体在循环流动过程中，带走电机定子3和电机转子4产生的热量，实现自冷却的效果。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种具有循环自冷却流道的电机泵，其包括封盖、端盖、电机定子、电机转子、轴承、O型密封圈、缸体套筒、缸体、活塞、活塞端盖、斜盘、双作用配流盘、回程盘、滑靴、压紧弹簧和压紧组件，其特征在于，

所述缸体上设有沿圆周均匀分布的外侧缸孔和内侧缸孔，所述缸体的中心处设有中心孔，所述外侧缸孔为通孔，所述内侧缸孔为盲孔，所述内侧缸孔的底部和所述外侧缸孔通过圆柱孔连通，所述活塞的杆部位于所述外侧缸孔的内部，所述活塞的杆部通过所述活塞端盖和所述外侧缸孔的第一端面在径向方向上固定连接，所述活塞的头部通过球铰和所述滑靴的第一端连接，所述滑靴的第二端和所述斜盘的第一端面连接，所述压紧弹簧的第一端和所述缸体的中心孔连接，所述压紧弹簧的第二端和所述压紧组件的第一端连接，所述压紧组件的第二端和所述回程盘的中心连接，所述回程盘的两端分别与所述滑靴的第三端连接；

所述电机转子的外表面位于所述电机定子的内表面，所述缸体套筒的外表面位于所述电机转子的内表面，所述缸体、所述回程盘和所述斜盘位于所述缸体套筒的内表面，所述缸体套筒的两端分别通过轴承与所述左端盖第五端面和所述右端盖第五端面连接，所述双作用配流盘上设有沿圆周均匀分布的内侧配流窗和外侧配流窗，所述紧固螺栓穿过所述左封盖第一端面将所述左封盖、所述左端盖和所述电机定子依次固定连接，所述紧固螺栓穿过所述右封盖第一端面将所述右封盖、所述右端盖和所述电机定子依次固定连接；

所述左封盖的第二端面通过O型密封圈和所述左端盖第一端面连接，所述左端盖第二端面通过O型密封圈和所述电机定子第一端面连接，所述左端盖第三端面通过O型密封圈和所述电机定子第二端面连接，所述左端盖第四端面和所述双作用配流盘的第一端面连接，所述双作用配流盘的第二端面和所述缸体的第一端面连接，所述斜盘的第二端面和所述右端盖第四端面连接，所述电机定子第三端面通过O型密封圈和所述右端盖第一端面连接，所述电机定子第四端面通过O型密封圈和所述右端盖第二端面连接，所述右端盖第三端面通过O型密封圈和所述右封盖第二端面连接；

所述活塞杆部和所述缸体的外侧缸孔配合形成原料水腔，所述活塞头部和所述缸体的内侧缸孔配合形成能量回收腔，所述左封盖上分别设有浓水高压流道和浓水低压流道，所述左端盖上分别设有原料水低压流道和原料水高压流道；所述原料水腔和所述能量回收腔分别通过所述内侧配流窗和所述外侧配流窗与所述浓水高压流道、所述浓水低压流道、所述原料水低压流道和所述原料水高压流道连接。

2.根据权利要求1所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述缸体、所述缸体套筒、所述电机转子、所述电机定子内圆面、所述O型密封圈、所述轴承、所述回程盘、所述斜盘和所述双作用配流盘的轴线在同一条直线上。

3.根据权利要求1所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述左端盖第一端面设有半圆环形槽，所述半圆环形槽位于所述原料水高压流道相对的一侧，所述半圆环形槽的轴线和所述左端盖内圆面的轴线在同一直线上，所述半圆环形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述半圆环形槽和所述腰型通孔共同构成所述左端盖冷却流道。

4.根据权利要求1所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述电机定子第二端面和第三端面上设有圆环形槽，所述两侧圆环形槽关于所述电机定子中心面对称分布，所述两侧圆环形槽之间设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述圆环形槽、所述电机定子和所述腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，所述圆环形槽和所述腰型通孔共同构成所述电机定子冷却流道。

5.根据权利要求1所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述右端盖第三端面设有圆柱形槽，所述圆柱形槽的外侧设有沿周向均匀分布的腰型通孔，所述圆柱形槽、所述左端盖内圆面和所述腰型通孔分布圆的轴线位于同一直线上，所述圆柱形槽和所述腰型通孔共同构成所述右端盖冷却流道。

6.根据权利要求1所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述右封盖的中心设有圆柱形通孔，所述圆柱形通孔为所述右封盖的冷却流道。

7.根据权利要求1-6所述的具有循环自冷却流道的电机泵，其特征在于，所述左端盖、所述电机定子、所述右端盖和所述右封盖中均设有冷却流道，所述左端盖冷却流道、所述电机定子冷却流道、所述右端盖冷却流道和所述右封盖冷却流道共同构成自冷却流道。

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