CN113595329A - 一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了水泵电机冷却技术领域的一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法，包括泵体和电机机芯，泵体的顶部依次密闭配合设置有泵立盖、电机机壳以及机壳后盖，电机机壳为中空夹层结构、其内部设置有供冷却水流通的冷却水通道，泵立盖的左右两侧分别开设有内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道，内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道在泵立盖的侧壁段均分别连通设置有外引冷却水进水通道和外引冷却水出水通道，本发明可分别利用内部循环水或外部直流水对水泵电机进行冷却，其中S形弯折迂回结构冷却水通道使得冷却水在分通道内流通换热更持久，并可均匀流通至各个角落，能够起到换热高效、均匀的作用。

Description

一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法

技术领域

本发明涉及水泵电机冷却技术领域，具体为一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法。

背景技术

现有的水泵电机在较长时间工作后都会发热，为了防止电机过热，通常采用风扇吹或者通过制在电机外壳上的散热筋散热。这些方法冷却电机的速度较慢，降低的温度有限。为解决水泵电机散热问题，现有技术中将水泵电机的外壳设计为夹层结构，通过引入外部冷却水，以水冷热交换的形式抑制电机持续升温，然而此类水冷结构仍然存在有待改进之处，例如无法避免依赖外部水源引入，需要单独提供冷却水即相应的管道，使得装置安装位置受限，此外，还有例如现有的水冷机壳夹层一般为一体的空腔结构，冷却水流动过程中无法保证各个部分水流交换均匀，从而无法做到高效均匀散热。

基于此，本发明设计了一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法，以解决上述问题。

发明内容

发明的目的在于提供一种闭合式冷却自旋环水泵电机及其冷却方法，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种闭合式冷却自旋环水泵电机，包括泵体和电机机芯，所述泵体的顶部依次密闭配合设置有用于容置安装所述电机机芯的泵立盖、电机机壳以及机壳后盖，所述电机机壳为中空夹层结构、其内部设置有供冷却水流通的冷却水通道，所述泵立盖的左右两侧分别开设有与所述冷却水通道进出端连通的内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道，所述内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道分别自所述泵立盖的底部与所述泵体的出水口端侧壁上的出水孔和进水口端侧壁上的进水孔相连通。

优选的，所述内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道在所述泵立盖的侧壁段均分别连通设置有外引冷却水进水通道和外引冷却水出水通道。

优选的，所述泵体、泵立盖、电机机壳以及机壳后盖通过若干环向阵列分布的螺栓上下锁紧固定。

优选的，所述电机机壳的内夹层上下两端贯通并且端缘处为环向锥面密封凹槽，所述泵立盖的顶部以及机壳后盖的底部均分别设置有与所述环向锥面密封槽配合连接的环向锥面密封凸脊。

优选的，所述冷却水通道由两个互相并行、且对称环绕于所述电机机壳内夹层前后两侧的分通道构成。

优选的，所述分通道内通过设置若干沿半圆间隔分布的分隔筋条，所述分隔筋条两端留设拐角通道，所述环向锥面密封凸脊上间隔设置有若干分隔凸块，所述分隔凸块与所述分隔筋条的其中一端抵接将其拐角通道封堵，从而使所述分通道分隔为S形弯折迂回结构。

优选的，所述内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道对应所述出水孔和进水孔位置均设置有封堵螺钉，所述封堵螺钉向下锁紧后可减小流量直至封堵所述出水孔和进水孔。

一种闭合式冷却自旋环水泵电机的冷却方法，包括利用泵体的出水口端水压大于进水口端水压，由泵体的出水口端引出冷却水并依次经过出水孔-内引冷却水进水通道-冷却水通道-内引冷却水出水通道-进水孔形成内部循环冷却回路，冷却水在冷却水通道内沿着前后两个S形弯折迂回的分通道并行流通。

一种闭合式冷却自旋环水泵电机的冷却方法，包括引入外部冷却水，水流依次经过外引冷却水出水通道-冷却水通道-外引冷却水进水通道形成外部直流冷却回路，冷却水在冷却水通道内沿着前后两个S形弯折迂回的分通道并行流通。

与现有技术相比，发明的有益效果为：

本发明泵立盖的左右两侧分别开设有与冷却水通道进出端连通的内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道，内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道分别自泵立盖的底部与泵体的出水口端侧壁上的出水孔和进水口端侧壁上的进水孔相连通，实际工作时，利用水泵两端水压差，驱动水流经出水孔、内引冷却水进水通道引入冷却水通道后再由内引冷却水出水通道、进水孔回流，形成内部冷却水循环系统，无需依赖外接水源，使得装置独立工作能力更强，可安装使用场景更广；此外，装置扔保留外接冷却水接口，可作为应急备用措施，保证如内循环通道堵塞故障时等特殊情境下可应急使用。

本发明电机机壳为中空夹层结构、其内部设置有供冷却水流通的冷却水通道，冷却水通道由两个互相并行、且对称环绕于电机机壳内夹层前后两侧的分通道构成，该结构引导冷却水从对立侧进出流通，从而保证水流畅通性并兼顾结构对称美观分布。

本发明分通道内通过设置若干分隔筋条，以及环向锥面密封凸脊上间隔设置有若干分隔凸块，分隔凸块与分隔筋条的其中一端抵接将其拐角通道封堵，从而使分通道分隔为S形弯折迂回结构，该结构使得分通道的有效流通长度得以延长，从而使得冷却水在分通道内流通换热更持久，并可均匀流通至各个角落，能够起到换热高效、均匀的作用。

本发明电机机壳的内夹层上下两端贯通并且端缘处为环向锥面密封凹槽，泵立盖的顶部以及机壳后盖的底部均分别设置有与环向锥面密封槽配合连接的环向锥面密封凸脊，泵立盖、电机机壳以及机壳后盖连接出采用环向锥面结构接触配合，在连接螺栓锁紧后，环向锥面密封槽与环向锥面密封凸脊充分抵接，从而可有效消除连接缝隙，在免除使用密封配件的情况下，能够保证结构的水密性，无需考虑密封件老化损坏等问题，起到简化装置结构，减少装置故障因素，提升结构稳定性的作用。

本发明内引冷却水进水通道和内引冷却水出水通道对应出水孔和进水孔位置均设置有封堵螺钉，封堵螺钉向下锁紧后可减小流量直至封堵出水孔和进水孔，实际应用时，可通过调节封堵螺钉的锁紧量来控制冷却水流量，即可作为简易的节流阀使用；该结构结构水流通道的分布特点，结构简单有效，不易故障失效，具有调节操作简便、节流稳定有效的优异性。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明整体结构示意图二；

图3为本发明泵立盖结构示意图；

图4为本发明电机机壳结构示意图；

图5为本发明机壳后盖结构示意图；

图6为本发明分通道结构示意简图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-泵体，2-泵立盖，3-电机机壳，4-机壳后盖，5-冷却水通道，51-分通道， 6-内引冷却水进水通道，7-内引冷却水出水通道，8-环向锥面密封槽，9-分隔筋条，10-封堵螺钉，11-分隔凸块，12-出水孔，13-进水孔，14-环向锥面密封凸脊，15-外引冷却水进水通道，16-外引冷却水出水通道。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。

请参阅图1-6，发明提供一种技术方案：一种闭合式冷却自旋环水泵电机，包括泵体1和电机机芯，泵体1的顶部依次密闭配合设置有用于容置安装电机机芯的泵立盖2、电机机壳3以及机壳后盖4，电机机壳3为中空夹层结构、其内部设置有供冷却水流通的冷却水通道5，泵立盖2的左右两侧分别开设有与冷却水通道5进出端连通的内引冷却水进水通道6和内引冷却水出水通道 7，内引冷却水进水通道6和内引冷却水出水通道7分别自泵立盖2的底部与泵体1的出水口端侧壁上的出水孔12和进水口端侧壁上的进水孔13相连通。实际工作时，利用水泵两端水压差，驱动水流经出水孔12、内引冷却水进水通道6引入冷却水通道5后再由内引冷却水出水通道7、进水孔13回流，形成内部冷却水循环系统，无需依赖外接水源，使得装置独立工作能力更强，可安装使用场景更广；

进一步的，内引冷却水进水通道6和内引冷却水出水通道7在泵立盖2 的侧壁段均分别连通设置有外引冷却水进水通道15和外引冷却水出水通道7，装置扔保留外接冷却水接口，可作为应急备用措施，保证如内循环通道堵塞故障时等特殊情境下可应急使用。

进一步的，泵体1、泵立盖2、电机机壳3以及机壳后盖4通过若干环向阵列分布的螺栓上下锁紧固定，泵立盖2、电机机壳3以及机壳后盖4上均设有螺栓耳，螺栓耳上相应设置有螺栓孔，连接螺栓自机壳后盖4依次穿过电机机壳3和泵立盖2的螺栓孔后锁紧于泵体1上，泵立盖2底部具有一法兰结构，其两侧的内引冷却水进水通道6和内引冷却水出水通道7呈L形自侧壁延伸至该法兰的底部端面后与泵体1的出水口端侧壁上的出水孔12和进水口端侧壁上的进水孔13相连通。

进一步的，电机机壳3的内夹层上下两端贯通并且端缘处为环向锥面密封凹槽8，泵立盖2的顶部以及机壳后盖4的底部均分别设置有与环向锥面密封槽8配合连接的环向锥面密封凸脊14，泵立盖2、电机机壳3以及机壳后盖4连接出采用环向锥面结构接触配合，在连接螺栓锁紧后，环向锥面密封槽8与环向锥面密封凸脊14充分抵接，从而可有效消除连接缝隙，在免除使用密封配件的情况下，能够保证结构的水密性，无需考虑密封件老化损坏等问题，起到简化装置结构，减少装置故障因素，提升结构稳定性的作用。

进一步的，冷却水通道5由两个互相并行、且对称环绕于电机机壳3内夹层前后两侧的分通道51构成，该结构引导冷却水从对立侧进出流通，从而保证水流畅通性并兼顾结构对称美观分布。

进一步的，分通道51内通过设置若干沿半圆间隔分布的分隔筋条9，分隔筋条9两端留设拐角通道，环向锥面密封凸脊14上间隔设置有若干分隔凸块11，分隔凸块11与分隔筋条9的其中一端抵接将其拐角通道封堵，具体的，相邻两个分隔筋条9的相同端端部分别与泵立盖2和机壳后盖4上的分隔凸块11抵接配合封堵，形成连续的S形隔板结构，从而使分通道51分隔为S 形弯折迂回结构，该结构使得分通道51的有效流通长度得以延长，从而使得冷却水在分通道51内流通换热更持久，并可均匀流通至各个角落，能够起到换热高效、均匀的作用。

进一步的，内引冷却水进水通道6和内引冷却水出水通道7对应出水孔 12和进水孔13位置均设置有封堵螺钉10，封堵螺钉10向下锁紧后可减小流量直至封堵出水孔12和进水孔13，封堵螺钉10的直径应大于出水孔12和进水孔13的端口，且出水孔12和进水孔13的下端部设计为圆头或锥形，确保封堵螺钉10向下锁紧后能够有效将出水孔12和进水孔13封堵；实际应用时，可通过调节封堵螺钉10的锁紧量来控制冷却水流量，即可作为简易的节流阀使用；该结构结构水流通道的分布特点，结构简单有效，不易故障失效，具有调节操作简便、节流稳定有效的优异性。

工作原理实施例：

使用内循环冷却水时，将外引冷却水进水通道15和外引冷却水出水通道 16封堵，将两侧出水孔12和进水孔13上的封堵螺钉10开启，开启电机使水泵正常工作，由于水泵的出水端水压高于进水端，则水泵出水端的一部分水流通过出水孔12和内引冷却水进水通道6进入冷却水通道5，冷却水进入进入冷却水通道5后前后分流，进而流经前后两侧的S形分通道51，以热交换的形式带走电机机壳3内电机机芯产生的热量，实现水冷降温，最后并通过内引冷却水出水通道7、进水孔13回流至水泵的进水口端中。

同理，使用外循环冷却水时，将外引冷却水进水通道15和外引冷却水出水通道16开启并外接冷却水管道，将两侧出水孔12和进水孔13上的封堵螺钉10关闭，开启电机使水泵正常工作，由外接经过外引冷却水进水通道15 引入冷却水，完成热交换降温后从外引冷却水出水通道16排出。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种闭合式冷却自旋环水泵电机，包括泵体(1)和电机机芯，其特征在于：所述泵体(1)的顶部依次密闭配合设置有用于容置安装所述电机机芯的泵立盖(2)、电机机壳(3)以及机壳后盖(4)，所述电机机壳(3)为中空夹层结构、其内部设置有供冷却水流通的冷却水通道(5)，所述泵立盖(2)的左右两侧分别开设有与所述冷却水通道(5)进出端连通的内引冷却水进水通道(6)和内引冷却水出水通道(7)，所述内引冷却水进水通道(6)和内引冷却水出水通道(7)分别自所述泵立盖(2)的底部与所述泵体(1)的出水口端侧壁上的出水孔(12)和进水口端侧壁上的进水孔(13)相连通。

2.根据权利要求1所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述内引冷却水进水通道(6)和内引冷却水出水通道(7)在所述泵立盖(2)的侧壁段均分别连通设置有外引冷却水进水通道(15)和外引冷却水出水通道(16)。

3.根据权利要求1或2所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述泵体(1)、泵立盖(2)、电机机壳(3)以及机壳后盖(4)通过若干环向阵列分布的螺栓上下锁紧固定。

4.根据权利要求1或2所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述电机机壳(3)的内夹层上下两端贯通并且端缘处为环向锥面密封凹槽(8)，所述泵立盖(2)的顶部以及机壳后盖(4)的底部均分别设置有与所述环向锥面密封槽(8)配合连接的环向锥面密封凸脊(14)。

5.根据权利要求4所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述冷却水通道(5)由两个互相并行、且对称环绕于所述电机机壳(3)内夹层前后两侧的分通道(51)构成。

6.根据权利要求5所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述分通道(51)内通过设置若干沿半圆间隔分布的分隔筋条(9)，所述分隔筋条(9)两端留设拐角通道，所述环向锥面密封凸脊(14)上间隔设置有若干分隔凸块(11)，所述分隔凸块(11)与所述分隔筋条(9)的其中一端抵接将其拐角通道封堵，从而使所述分通道(51)分隔为S形弯折迂回结构。

7.根据权利要求1或2所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机，其特征在于：所述内引冷却水进水通道(6)和内引冷却水出水通道(7)对应所述出水孔(12)和进水孔(13)位置均设置有封堵螺钉(10)，所述封堵螺钉(10)向下锁紧后可减小流量直至封堵所述出水孔(12)和进水孔(13)。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机的冷却方法，包括利用泵体(1)的出水口端水压大于进水口端水压，由泵体(1)的出水口端引出冷却水并依次经过出水孔(12)-内引冷却水进水通道(6)-冷却水通道(5)-内引冷却水出水通道(7)-进水孔(13)形成内部循环冷却回路，其特征在于：冷却水在冷却水通道(5)内沿着前后两个S形弯折迂回的分通道(51)并行流通。

9.根据权利要求2-7任一项所述的一种闭合式冷却自旋环水泵电机的冷却方法，包括引入外部冷却水，水流依次经过外引冷却水出水通道(16)-冷却水通道(5)-外引冷却水进水通道(15)形成外部直流冷却回路，其特征在于：冷却水在冷却水通道(5)内沿着前后两个S形弯折迂回的分通道(51)并行流通。

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