CN113614379A - 热阻挡机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种泵总成（1），尤其是一种磁耦合泵总成，具有：由壳体总成（2）形成的内部空间（11）；收纳罐（10），其使得由其包围的腔室（12）相对于由所述壳体总成（2）形成的所述内部空间（11）密闭地密封；可围绕旋转轴线（A）旋转地驱动的叶轮轴（13）；设置在所述叶轮轴（13）的一端的叶轮（16）；设置在所述叶轮轴（13）的另一端的内转子（17）；驱动装置；可由所述驱动装置驱动可围绕所述旋转轴线（A）旋转的驱动轴（20）；和布置在所述驱动轴（20）上的与所述内转子（17）配合作用的外转子（24），其中，所述外转子（24）具有第一支架部件（25）和与所述第一支架部件（25）连接的第二支架部件（32），其中，所述第一支架部件（25）具有热阻挡装置（37）。

Description

热阻挡机构

技术领域

本发明涉及一种泵总成，尤其是一种磁耦合泵总成，具有：由壳体总成形成的内部空间；收纳罐(Spalttopf，有时称为分隔罐)，其使得由其包围的腔室相对于由壳体总成形成的内部空间密闭地密封；可围绕旋转轴线旋转地驱动的叶轮轴；设置在叶轮轴的一端的叶轮；设置在叶轮轴的另一端的内转子；驱动装置；可由驱动装置驱动可围绕旋转轴线旋转的驱动轴；和布置在驱动轴上的与内转子配合作用的外转子，其中，外转子具有第一支架部件和与第一支架部件连接的第二支架部件。

背景技术

这种泵总成很普遍，几乎用于所有工业领域。当前类型的机器也用于有爆炸危险的区域。对于各种生产和输送设备，特别是在化工行业，有与防爆相关的特殊规定。在这种设备中，一方面使用工作机械例如泵或涡轮机作为非电的设备，另一方面使用动力机器例如驱动马达作为电的设备。对于电的设备，存在已久经考验的安全标准。在这些标准中规定了必须采取哪些结构措施才能在各种有爆炸危险的区域中使用电的设备。在可能产生有爆炸危险的气氛的房间中，必须避免点火源，即产生摩擦火花和冲击火花、摩擦热和带电，并且必须通过预防的和构造上的措施考虑到爆炸的可能影响。防爆的块电机，特别是采用法兰设计的标准电机，只允许在接口特别是法兰和轴处将一定量的热量引入电机，使得不超过电机的最高允许温度。

目前已知的是，在磁耦合泵总成中，输入到驱动电机中的主要热量通过其驱动轴发生，因为磁耦合的外部磁体载体既暴露于介质温度，又由于涡流损耗而导致温度升高。由于泵壳也被加热，因此外部磁体载体散热不良，大部分热能直接传递到驱动轴上。

在DE 298 14 113 U1中，该问题通过以下方式被解决，即称为驱动器的外转子和驱动电机通过由导热性差的材料制成的驱动机构而处于传动连接中。这里的缺点是具有中间外转子的成本高昂的实施方式。因为除了所需的附加构件外，除了电机滚动轴承外，还必须维修支撑外转子的深沟球轴承。此外，热阻挡功能仅存在于与电机轴端的接口处。但是，由于热量直接传入深沟球轴承的内圈，导致内圈膨胀，进而轴承发生翘曲，因而使用寿命缩短。在使用冷却剂操作的实施方式中，外转子在冷却剂中运行，这导致相当大的摩擦损失，摩擦损失显著地降低了泵的效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种泵总成，其中，流入安装在轴承支架中的驱动轴并因此流入滚动轴承的内圈的热量被最小化。

本发明的目的的实现方式为，第一支架部件具有热阻挡装置。热阻挡装置减少了从收纳罐到外转子的驱动轴和轴承的热量输入，驱动轴通过这些轴承支撑在轴承支架中。

根据本发明的一种设计，第一支架部件包括环形盘，该环形盘具有用于固定在驱动轴上的毂，其中，在环形盘上设置了在收纳罐的方向上轴向延伸的套环。

一种有利的设计规定，热阻挡装置布置在套环内部。

通过套环和通过在套环内部布置热阻挡装置，可以实现对热阻挡装置的最佳放置。

一种设计已被证明是特别有利的，根据该设计，热阻挡装置包括绝热部件和热反射部件。由此可以有效地减少输入到第一支架部件和驱动轴中的热量。

理想地，绝热部件基本上设计为圆柱体。

一种设计已被证明是特别有利的，根据该设计，热反射部件基本上设计为圆盘形板。

由于圆形设计，绝热部件和热反射部件的外壳表面可以贴靠在套环的内壳表面上，并且减少输入到第一支架部件和驱动轴中的热量。

有益地，绝热部件贴靠在支架部件的环形盘上，并且热反射部件贴靠在绝热部件上，并且布置在收纳罐和绝热部件之间。通过这种方式，从收纳罐发出的热辐射可以被反射回来，并且可以大大减少流入驱动轴的热量。

为了将热阻挡装置牢固地固定在第一支架部件上，设置了螺钉状固定机构。

替代于螺钉状固定机构或与其组合地，为了将热阻挡装置固定在第一支架部件上，设置了螺栓状固定机构。

替代于螺钉状或螺栓状固定机构或与其组合地，为了将热阻挡装置固定在第一支架部件上，设置了铆钉状固定机构。

在替代的实施方式中，套环的内壳表面具有径向环绕的槽，固定环插入该槽中。该固定环防止热阻挡装置的轴向移动。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出，并且在下面更详细地描述。

图1示出带有外转子的磁耦合泵总成的纵剖视图，该外转子具有绝热装置；和

图2示出图1所示的外转子的放大图；和

图3~5示出外转子的其它实施方式。

具体实施方式

图1示出了磁耦合泵总成形式的泵总成1。泵总成1具有多件式壳体总成2，该壳体总成带有设计为螺旋壳体的液压壳体3、壳体盖 4、轴承支架隆顶5、轴承支架6和轴承盖7。

液压壳体3具有用于吸入输送介质的输入开口8和用于排出输送介质的输出开口9。壳体盖4布置在液压壳体3的与输入开口8相对的一侧。轴承支架隆顶5固定在壳体盖4的背离液压壳体3的一侧。 轴承支架6安装在轴承支架隆顶5的与壳体盖4相对的一侧。轴承盖7又固定在轴承支架6的背离轴承支架隆顶5的一侧。

优选采用深冲工艺或采用铸造工艺制造的收纳罐10固定在壳体盖4的背离液压壳体3的一侧，并且至少部分地延伸穿过由壳体盖4、轴承支架隆顶5和轴承支架6界定的内部空间11。收纳罐10使得由其包围的腔室12相对于内部空间11密闭地密封。

可围绕旋转轴线A旋转的叶轮轴13从借助液压壳体3和壳体盖4界定的流动腔室14，通过设置在壳体盖4中的开口15，延伸到腔室12中。

在叶轮轴13的位于流动腔室14内部的轴端上固定了叶轮16，在相对的轴端上设置了布置在腔室12内部的内转子17。内转子17配备有多个磁体18，这些磁体布置在内转子17的面向收纳罐10的一侧。

在叶轮16和内转子17之间布置有与叶轮轴13处于作用连接中的轴承总成19，该叶轮轴可围绕旋转轴线A旋转地可驱动。

未示出的驱动装置，例如驱动马达，优选电动马达，驱动着驱动轴20。可围绕旋转轴线A旋转驱动的驱动轴20与叶轮轴13基本同轴地布置。驱动轴20延伸穿过轴承盖7以及轴承支架6，并支撑在两个安装于轴承支架6内的球轴承21、22中。承载着多个磁体23的外转子24布置在驱动轴20的自由端。这些磁体23布置在外转子24的面向收纳罐10的一侧。外转子24至少部分地延伸经过收纳罐10，并与内转子17配合作用，从而旋转的外转子24借助磁力使得内转子17处于旋转运动中，并且进而使得叶轮轴13和叶轮16也处于旋转运动中。

在图2中放大地示出的外转子24包括第一支架部件25。第一支架部件25包括带有毂27的环形盘26，其中，毂27被推到图1中所示的驱动轴20上，并且利用合适的机构被固定在该驱动轴上。在环形盘26上构造了环形的套环28，该套环在收纳罐10或壳体盖4的方向上轴向延伸。套环28具有比环形盘26小的外直径。因此，第一支架部件25具有外直径减小的区域29和外直径增大的区域30，由此形成了台阶31。

外转子24还包括构造或布置在第一支架部件25上的中空圆柱状的第二支架部件32，该第二支架部件至少部分地围绕收纳罐10，并且磁体23布置在该第二支架部件上。

为了将第二支架部件32固定在第一支架部件25上，将第二支架部件32推到套环28上，即第一支架部件25的具有减小的外直径的区域29上，其中，台阶31形成了止挡装置。

第二支架部件32借助图1中所示的螺钉33固定在第一支架部件25上。

第一和第二支架部件25、32被示出为可通过螺纹连接而相互连接的两个部分。替代地，这两个部分可以采用收缩技术相互连接。在另一示例性的变型中，第一支架部件25和第二支架部件32的中空圆柱形部分可以一体地构造。

如由图2还可看出，第一支架部件25具有热阻挡装置34。热阻挡装置34设置在套环28内部。热阻挡装置34包括绝热部件35和热反射部件36。绝热部件35基本上设计为圆柱体，并且由导热性非常差的材料例如云母制成。热反射部件36基本上设计为盘形板，并且由具有高热反射度的材料例如不锈钢合金制成。

绝热部件35贴靠在支架部件25的环形盘26上。热反射部件36又贴靠在绝热部件35上，并因此在安装状态下布置在收纳罐10和绝热部件35之间，以便将从收纳罐10发出的热辐射反射回去。以这种方式，流入驱动轴20的热量可以大大减少。绝热部件35和热反射部件36的外壳表面优选地贴靠在套环28的内壳表面上。

为了将热阻挡装置34固定在第一支架部件25上，在所示实施方式中，在热反射部件36中设置了至少一个通孔37，并且在绝热部件35中设置了至少一个通孔38，其中，两个通孔37、38重叠布置。第一支架部件25的环形盘26具有至少一个螺纹孔39。两个通孔37、38都布置在螺纹孔39上方，使得在所示实施例中螺钉式地构造的固定机构40延伸穿过两个通孔37、38，并且可拧入螺纹孔39中。优选地设置两个或更多个通孔37、38和螺纹孔39。

至少一个固定机构40被分成具有不同外直径的三个部分。 第一部分41形成头部42。第二部分43形成与头部42连接的杆44。邻接第二部分43的第三部分45设有外螺纹46。头部42的外直径大于杆44的外直径。杆44的外直径又大于外螺纹46的外直径。

如果尚未安装热反射部件36和绝热部件35，则杆44的长度略小于热反射部件36和绝热部件35的总厚度。以这种方式，热反射部件36和绝热部件35可以在规定的预应力下牢固地与第一支架部件25的环形盘26固定。

在图3所示的另一示例性实施方式中，外转子24的环形盘26具有至少一个通孔47，该通孔与绝热部件35中的通孔38重叠。构造在热反射部件36上的螺栓式的固定机构48，延伸穿过通孔38和环形盘26的通孔47。固定机构48在其自由端具有带螺纹50的区域49。借助可拧到固定机构48上的螺母51，可把热阻挡装置34固定在第一支架部件25上。优选地，两个或更多个通孔38设置在绝热部件35和环形盘26中，并且设置相应数量的固定机构48。

替代地或与至少一个固定机构40和/或48组合地，也可使用如图4中示例性示出的铆钉状的固定机构52。在此，在热反射部件36上设有至少一个通孔37，在绝热部件35上设有至少一个通孔38，且在外转子24的环形盘26上设有至少一个通孔47，其中，通孔37、38和47重叠布置。

在外转子24的图5所示的另一示例性实施方式中，构造在第一支架部件25的环形盘26上的套环28的内壳表面具有径向环绕的槽53，固定环54插入该槽中。插入槽53中的该固定环54防止热阻挡装置34的轴向移动。

在图1所示的实施例中，驱动轴20通过耦接装置与未示出的马达尤其是电动机的输出轴连接。本发明例如也可用于以所谓的块式设计构造的泵总成，其中，第一支架部件直接固定到马达的输出轴上。

Claims (12)

1.泵总成（1），尤其是磁耦合泵总成，具有：

由壳体总成（2）形成的内部空间（11）；

收纳罐（10），其使得由其包围的腔室（12）相对于由所述壳体总成（2）形成的所述内部空间（11）密闭地密封；

可围绕旋转轴线（A）旋转地驱动的叶轮轴（13）；

设置在所述叶轮轴（13）的一端的叶轮（16）；

设置在所述叶轮轴（13）的另一端的内转子（17）；

驱动装置；

可由所述驱动装置驱动可围绕所述旋转轴线（A）旋转的驱动轴（20）；和

布置在所述驱动轴（20）上的与所述内转子（17）配合作用的外转子（24），

其中，所述外转子（24）具有第一支架部件（25）和与所述第一支架部件（25）连接的第二支架部件（32），

其特征在于，

所述第一支架部件（25）具有热阻挡装置（34）。

2.如权利要求1所述的泵总成，其特征在于，所述第一支架部件（25）包括环形盘（26），该环形盘具有用于固定在所述驱动轴（20）上的毂（27），其中，在所述环形盘（26）上设置了在所述收纳罐（10）的方向上轴向延伸的套环（28）。

3.如权利要求1或2所述的泵总成，其特征在于，所述热阻挡装置（34）布置在所述套环（28）内部。

4.如权利要求1~3中任一项所述的泵总成，其特征在于，所述热阻挡装置（34）包括绝热部件（35）和热反射部件（36）。

5.如权利要求4所述的泵总成，其特征在于，所述绝热部件（35）基本上设计为圆柱体。

6.如权利要求4或5所述的泵总成，其特征在于，所述热反射部件（36）基本上设计为圆盘形板。

7.如权利要求4~6中任一项所述的泵总成，其特征在于，所述绝热部件（35）贴靠在所述支架部件25的环形盘26上，所述热反射部件（36）贴靠在所述绝热部件（35）上，并且布置在所述收纳罐（10）和所述绝热部件35之间。

8.如权利要求1~7中任一项所述的泵总成，其特征在于，为了将所述热阻挡装置（34）固定在所述第一支架部件（25）上，设置了至少一个螺钉状固定机构（40）。

9.如权利要求1~7中任一项所述的泵总成，其特征在于，为了将所述热阻挡装置（34）固定在所述第一支架部件（25）上，设置了至少一个螺栓状固定机构（48）。

10.如权利要求1~7中任一项所述的泵总成，其特征在于，为了将所述热阻挡装置（34）固定在所述第一支架部件（25）上，设置了至少一个铆钉状固定机构（52）。

11.如权利要求8~10中任一项所述的泵总成，其特征在于，为了将所述热阻挡装置（34）固定在所述第一支架部件（25）上，设置了至少一个任意的固定机构，特别是螺钉状、螺栓状和/或铆钉状的固定机构（40、48、52）。

12.如权利要求1~7中任一项所述的泵总成，其特征在于，为了将所述热阻挡装置（34）固定在所述第一支架部件（25）上，在所述环形盘（26）上构造的套环（28）的内壳表面具有径向环绕的槽（53），固定环（54）插入该槽中。

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