CN113765280A - 一种用于真空粉碎泵的电机 - Google Patents

Abstract

本发明为一种用于真空粉碎泵的电机，除电机标准部件外还包括顺序与电机主体固定连接的端盖和用于端盖轴封的机械轴封静环，电机主体腔内设置的总轴为根据安装部件不同而相应设置为直径不同的多段圆柱和一段圆锥组成的一根整轴，包括电机轴段和泵轴段。所述的总轴自泵轴段端部起，依次安装有动刀、通过旋转产生真空的泵叶轮、泵座、机械轴封、端盖及设于电机主体腔内的电机标准部件，所述的端盖腔内顺序安装有O形密封圈、骨架油封、轴用挡圈、双列角接触球轴承及孔用挡圈，并设有泄水孔，泄水孔连通端盖内部孔道、机械轴封的静环上的泄水槽及电机外部空气。本发明将电力传动和负载连为一体，缩减了整体尺寸，降低了生产成本，且运行平稳可靠。

Description

一种用于真空粉碎泵的电机

技术领域

本发明涉及一种真空泵制造技术领域，特别是公开一种用于真空粉碎泵的电机，是一种尤其适用于船用环境的真空粉碎泵。

背景技术

目前市场的具有粉碎功能的真空泵或具有真空抽吸功能的粉碎泵（以下简称为真空粉碎泵），有使用普通电机，采用联轴器和泵底座加支架组合而成的结构型式；也有采用长加轴型式的非标电机。但前者存在体积庞大、结构复杂的问题；后者存在振动大、噪音高、寿命短的问题，两者在工业场所使用还能承受，但在船用环境条件下，由于安装空间小、使用环境较为安静，所以真空粉碎泵满足体积小、噪音低、性能可靠是非常必要的。

对于真空粉碎泵，采用普通标准电机的优点是对于电机没有特殊要求，电机选择范围广泛。但是需要一个电机和泵体共用底座，对于少量生产，可以采用焊接件；对于大量生产的则需要铸造后加工。无论焊件还是铸件，都需要机械加工，而对于上下两个大面，必须上大型刨床（一般为龙门刨）加工。同时，需要通过弹性联轴器将电机轴和泵轴相连。泵轴必须有两端支承，这样势必要设计两边墙架，墙架须设计有轴承座，轴承座孔须经膛床加工。因此生产投入大，加工精度要求高，加工成本也高，制造获得的产品体积大，工作噪音大，连接部件损耗大，使用寿命较短，使用成本就高，不能很好的满足船用环境使用需求。

鉴于上述现状，国内外已有这方面的研究，研究思路采用常规标准电机的基础上，在泵的结构和传动支承方面做文章，在泵和电机之间用非标钟罩联接，钟罩的泵一侧安装有轴承，泵轴安装叶轮和动刀，动刀外侧的轴无支承，这种半悬臂型式对泵轴和泵体的横向长度有制约，不能做得很长，否则会发生甩尾的情况。后续又经深入研究后，在动刀外侧的轴加以延伸，配合碳化钨滑动轴承。这些结构在理论上可行，但实际试生产中做出来的样机存在振动大，噪音高的问题，且由于部件繁多，导致安装维护都很麻烦。而且对于部件加工的尺寸和形位公差要求苛刻，合格率低。同时经测试，泵的工作性能曲线不佳，真空度和扬程等主要指标难以达到现有产品的性能，机械轴封损坏率高，泵故障频繁。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种用于真空粉碎泵的电机，对电机总轴、端盖、机械轴封静环进行了全新设计，优化了电机结构，简化了部件，降低生产成本，利于生产安装和维护，经济实用。

本发明是这样实现的：一种用于真空粉碎泵的电机，包括电机主体，所述的电机主体包括均为电机标准部件的设于电机主体上的电机接线盒及设于电机主体腔内的定子、定子绕组、转子、转子绕组、冷却风扇和端部罩壳，其特征在于：还包括顺序与电机主体固定连接的端盖和用于端盖轴封的机械轴封静环，所述的电机主体腔内设有用于传动的总轴，所述的总轴为包括电机轴段和泵轴段的一根整轴。

所述的总轴为多段不同直径的圆柱和一段圆锥组成的一根整轴，每段圆柱的直径与相应安装位置处安装的不同部件的内径相对应配合，所述泵轴段包括叶轮安装段和动刀安装段，所述的总轴自真空粉碎泵的泵体端向电机端依次设有若干个用于相应安装部件位置定位的挡圈槽和键槽，在所述总轴的泵轴段的端面设有中心螺孔，为动刀固定螺孔，所述的总轴自动刀固定螺孔起顺序设计有叶轮安装键槽、机械轴封动环安装段、挡圈槽、双列角接触球轴承安装段、圆锥段、电机转子段、标准轴承段和风扇安装段。所述的总轴自泵轴段端部起，依次安装有动刀、通过旋转产生真空的泵叶轮、泵座、机械轴封、端盖及设于电机主体腔内的电机标准部件，所述的机械轴封包括位于泵座腔内用于固定轴封支承位置的锁位环和机械轴封动环及与端盖连接的机械轴封静环及安装在机械轴封静环上的O形密封圈。所述的机械轴封静环设有四只沿圆周均布的径向泄水槽，外缘侧面还设有用于安装O形密封圈的静环O形密封圈槽。

所述的端盖腔内顺序安装有带O形密封圈的机械轴封静环、骨架油封、轴用挡圈、双列角接触球轴承及孔用挡圈。所述的端盖中间段呈圆形两侧设有多耳法兰，包括电机侧安装孔和泵侧安装孔，其外圆中心的正上方设有吊环螺孔，用于安装吊装整台泵的吊环，端盖的内腔自电机侧起顺序加工有凹缘、挡圈槽、轴承座、端盖O形密封圈槽、骨架油封槽、机械密封静环座、凸缘及泄水孔，所述的泄水孔连通端盖内部孔道、机械轴封静环的泄水槽及外表面。所述端盖上电机侧的安装法兰耳和电机侧安装孔与泵侧的安装法兰耳和泵侧安装孔互成45°夹角。

真空粉碎泵的泵体安装于总轴上采用螺栓与电机紧固连接并采用O形橡胶密封圈密封，在泵体的进水腔侧壁安装有静刀。由动刀和静刀配合将进液混合物中固体物粉碎，泵叶轮设于泵体主腔内，泵的泵座内部为空腔，作为出水腔。

本发明的有益效果是：本发明用于真空粉碎泵，通过对电机总轴、端盖、机械轴封静环进行了全新设计，优化了电机结构，选用能够同时承受双向轴向负荷和径向负荷的双列角接触球轴承，对轴封座、骨架油封座、双列角接触球轴承座采用一体化设计，简化了部件，使得真空粉碎泵的整体尺寸大大缩减，解决了真空粉碎泵体积大、成本高、性能差、寿命低等难题，本发明不仅结构简单、降低生产成本，而且生产安装和维护方便，经济实用，且提升了泵的性能和机械效率、运行平稳可靠，降低工作噪音。

附图说明

图1 是本发明整体结构示意图。

图2 是本发明的端盖位置处剖视结构示意图。

图3 是本发明中总轴的结构示意图。

图4 是本发明中端盖的剖视结构示意图。

图5 是图4的左视图。

图6 是本发明中机械轴封静环的结构示意图。

图7 是本发明中机械轴封静环的剖视结构示意图。

图8 是安装本发明的真空粉碎泵整体剖视结构示意图。

图中：1、电机主体； 2、端盖； 3、机械轴封静环； 4、总轴；

11、吊环； 12、O形密封圈； 13、泄水孔； 14、轴用挡圈； 15、双列角接触球轴承；16、孔用挡圈； 17、骨架油封；

21、动刀固定螺孔； 22、叶轮安装键槽； 23、机械轴封动环安装段； 24、挡圈槽；25、双列角接触球轴承安装段； 26、圆锥段； 27、电机转子段； 28、标准轴承段； 29、风扇安装段；

41、凹缘； 42、挡圈槽； 43、轴承座； 44、吊环螺纹孔； 45、端盖O形密封圈槽； 46、骨架油封槽； 47、机械密封静环座； 48、凸缘； 49、电机侧安装孔； 50、泵侧安装孔； 51、泄水槽； 52、静环O形密封圈槽；

61、O形橡胶密封圈； 62、机械轴封动环； 63、锁位环； 64、泵叶轮； 65、动刀；66、静刀； 67、进水腔； 68、主腔； 69、出水腔； 70、泵座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

根据附图1~附图8，本发明为一种用于真空粉碎泵的电机，包括电机主体1及顺序与电机主体1固定连接的端盖2、机械轴封静环3，所述的电机主体1腔内设有用于传动的总轴4，所述的电机主体1还包括均为电机标准部件的设于电机主体1上的电机接线盒及设于电机主体1腔内的定子、定子绕组、转子、转子绕组、冷却风扇和端部罩壳。

根据附图3，所述的总轴4为多段不同直径的圆柱和一段圆锥组成的一根整轴，每段圆柱的直径与本段处相应安装的不同部件的内径相对应配合，包括电机轴段和泵轴段，所述泵轴段包括叶轮安装段和动刀安装段。所述的总轴4自真空粉碎泵的泵体端向电机端依次设有若干个用于相应安装部件位置定位的挡圈槽和键槽，在所述总轴4的泵轴段的端面设有中心螺孔，为动刀固定螺孔21。所述的总轴4自动刀固定螺孔21起顺序设计有叶轮安装键槽22、机械轴封动环安装段23、挡圈槽24、双列角接触球轴承安装段25、圆锥段26、电机转子段27、标准轴承段28和风扇安装段29。本发明将电机和泵的传动设计为同一根轴，以简化结构，减轻设备重量，便于船舶等对泵体积重量有要求的场所使用。

根据附图2和附图8，所述的总轴4自泵轴段端部起，依次安装有动刀65、通过旋转产生真空的泵叶轮64、泵座70、机械轴封、端盖2及设于电机主体1腔内的电机标准部件，所述的机械轴封包括位于泵座70腔内用于固定轴封支承位置的锁位环63和机械轴封动环62及与端盖2连接的机械轴封静环3及安装在机械轴封静环3上的O形密封圈12。所述的端盖2内顺序安装有带O形密封圈12的机械轴封静环3、骨架油封17、轴用挡圈14、双列角接触球轴承15及孔用挡圈16。

根据附图2、附图4和附图5，所述的端盖2中间段呈圆形两侧设有多耳法兰，包括电机侧安装孔49和泵侧安装孔50，因接触海水等腐蚀性介质，选用316L不锈钢材料，进行精密铸造加工而成。其外圆中心的正上方设有吊环螺孔44，用来安装吊装整台泵的吊环11。端盖2的内腔自电机侧起顺序加工有凹缘41、挡圈槽42、轴承座43、端盖O形密封圈槽45、骨架油封槽46、机械密封静环座47、凸缘48及泄水孔13等，加工标准和要求均需符合机械加工要求。所述的泄水孔13连通端盖2内部孔道及外表面。根据附图5，端盖2上电机侧的安装法兰耳和电机侧安装孔49与泵侧的安装法兰耳和泵侧安装孔50互成45°夹角，这样设计使得设备结构紧凑和安装维护方便。

根据附图6和附图7，所述的机械轴封静环3设有四只沿圆周均布的径向泄水槽51，外缘侧面还设有用于安装O形密封圈12的静环O形密封圈槽52。

根据附图8，泵体安装于总轴4上采用螺栓与电机紧固连接并采用O形橡胶密封圈61密封后，电机动力通过总轴4传送到真空粉碎泵，由动刀65和静刀66配合将进液混合物中固体物粉碎，所述的静刀66安装在泵体的进水腔67侧壁，泵叶轮64设于泵体主腔68内，泵座70内部为空腔，作为出水腔69，泵座70具有对整个泵的支承和固定安装功能。机械轴封静环3的泄水槽51和端盖2上的泄水孔13相互配合，如果机械轴封动环62、机械轴封静环3、O形密封圈12等密封有泄漏时，泄露的水将进入机械轴封静环3和骨架油封17之间，此时可以经泄水孔13自行流出，排出泵体之外，而骨架油封17阻止了泄露的水进入电机内部，继续起密封作用，保护电机正常工作。本发明采用了机械轴封和骨架油封同时应用的设计，起到了双重密封保险作用，减少了因泵泄漏引起的电路故障，大大提升了真空粉碎泵的完好工作时长。

通过本发明真空粉碎泵电机的设计，将电力传动和负载连为一体，彻底改变了原有真空粉碎泵的传动方式和结构型式。

Claims (7)

1.一种用于真空粉碎泵的电机，包括电机主体，所述的电机主体包括均为电机标准部件的设于电机主体上的电机接线盒及设于电机主体腔内的定子、定子绕组、转子、转子绕组、冷却风扇和端部罩壳，其特征在于：还包括顺序与电机主体固定连接的端盖和用于端盖轴封的机械轴封静环，所述的电机主体腔内设有用于传动的总轴，所述的总轴为包括电机轴段和泵轴段的一根整轴。

2.根据权利要求 1 所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：所述的总轴为多段不同直径的圆柱和一段圆锥组成的一根整轴，每段圆柱的直径与相应安装位置处安装的不同部件的内径相对应配合，所述泵轴段包括叶轮安装段和动刀安装段，所述的总轴自真空粉碎泵的泵体端向电机端依次设有若干个用于相应安装部件位置定位的挡圈槽和键槽，在所述总轴的泵轴段的端面设有中心螺孔，为动刀固定螺孔，所述的总轴自动刀固定螺孔起顺序设计有叶轮安装键槽、机械轴封动环安装段、挡圈槽、双列角接触球轴承安装段、圆锥段、电机转子段、标准轴承段和风扇安装段。

3.根据权利要求 1 或2所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：所述的总轴自泵轴段端部起，依次安装有动刀、通过旋转产生真空的泵叶轮、泵座、机械轴封、端盖及设于电机主体腔内的电机标准部件，所述的机械轴封包括位于泵座腔内用于固定轴封支承位置的锁位环和机械轴封动环及与端盖连接的机械轴封静环及安装在机械轴封静环上的O形密封圈，所述的端盖腔内顺序安装有带O形密封圈的机械轴封静环、骨架油封、轴用挡圈、双列角接触球轴承及孔用挡圈。

4.根据权利要求 1 所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：所述的端盖中间段呈圆形两侧设有多耳法兰，包括电机侧安装孔和泵侧安装孔，其外圆中心的正上方设有吊环螺孔，用于安装吊装整台泵的吊环，端盖的内腔自电机侧起顺序加工有凹缘、挡圈槽、轴承座、端盖O形密封圈槽、骨架油封槽、机械密封静环座、凸缘及泄水孔，所述的泄水孔连通端盖内部孔道、机械轴封静环的泄水槽及外表面。

5.根据权利要求 1 或4所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：所述端盖上电机侧的安装法兰耳和电机侧安装孔与泵侧的安装法兰耳和泵侧安装孔互成45°夹角。

6.根据权利要求 1 所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：所述的机械轴封静环设有四只沿圆周均布的径向泄水槽，外缘侧面还设有静环O形密封圈槽。

7.根据权利要求 1 所述的一种用于真空粉碎泵的电机，其特征在于：泵体安装于总轴上采用螺栓与电机紧固连接并采用O形橡胶密封圈密封，在泵体的进水腔侧壁安装有静刀，由动刀和静刀配合将进液混合物中固体物粉碎，泵叶轮设于泵体主腔内，泵的泵座内部为空腔，作为出水腔。

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