CN116658429A - 一种湿转子泵机组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种湿转子泵机组，该泵机组包括屏蔽电机、叶轮、泵壳体和轴承组，所述泵壳体包括安放叶轮的叶轮腔室、液体介质的吸入口和排出口，当泵机组运行时，所述叶轮旋转产生的离心力使得叶轮腔室内与吸入口和排出口相连的区域分别对应形成低压腔和高压腔，所述泵机组运行时，液体介质从低压腔流入高压腔，经过屏蔽电机内部液路再回到低压腔，形成液路循环；所述高压腔与屏蔽电机内部液路之间设有去磁缓冲区，所述去磁缓冲区内部设有用于吸附液体中磁性物质的磁环。与现有技术相比，本发明具有吸附液体中的磁性物质、提高电机冷却效率等优点。

Description

一种湿转子泵机组

技术领域

本发明涉及湿运行泵技术领域，尤其是涉及一种湿转子泵机组。

背景技术

在供热系统中，离心泵通常在湿运行环境中工作，电机的冷却通过设计液路循环来实现。通常使泵内液体介质流经转子腔，然后从转轴的中心孔或者其他通道回到叶轮的入口形成循环回路。由于介质中不可避免的含有磁性物质，在介质流经转子时，其中的磁性物质会被磁性转子所吸附，磁性物质的堆积会增加转子的摩擦损失并降低屏蔽套的使用寿命。

经检索现有技术，专利文献CN113137396A公开了一种泵轴承保持器，该保持器分为径向内部部段和径向外部部段，其中，径向内部部段与轴承之间形成第一个流道间隙，而径向外部部段上开设了多个流道孔，提供方向相反的第二流道，从而形成液路循环。当泵运行时，介质不经过磁性转子即形成循环，减少了磁性物质的吸附；但是该方案使得介质不经过转子即形成液路循环，会导致电机冷却不充分，从而会引起电机电机发热，影响泵机组寿命。

为了解决上述现有技术问题，急需提出一种泵机组，一方面能够提供合理的液路循环供给电机的充分冷却，另一方面又能够防止液体介质当中的磁性物质在电机转子与屏蔽套的间隙中堆积。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种湿转子泵机组。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

根据本发明的一个方面，提供了一种湿转子泵机组，该泵机组包括屏蔽电机、叶轮、泵壳体和轴承组，所述泵壳体包括安放叶轮的叶轮腔室、液体介质的吸入口和排出口，当泵机组运行时，所述叶轮旋转产生的离心力使得叶轮腔室内与吸入口和排出口相连的区域分别对应形成低压腔和高压腔，所述泵机组运行时，液体介质从低压腔流入高压腔，电机冷却液体经过屏蔽电机内部液路再回到低压腔，形成液路循环；

所述高压腔与屏蔽电机内部液路之间设有去磁缓冲区，所述去磁缓冲区内部设有用于吸附液体中磁性物质的磁环。

作为优选的技术方案，所述屏蔽电机包括转轴和屏蔽套，所述屏蔽套内的空间形成转子腔，所述转轴放置在叶轮腔室和转子腔内，所述转轴的轴头安装叶轮，所述转轴内部设有连接低压腔和转子腔的阶梯中心孔F3，所述屏蔽套包括凸缘端面和阶梯轴段。

作为优选的技术方案，所述轴承组包括安装在转轴上的前轴承支架和后滑动轴承，所述前轴承支架包括径向外凸缘和轴向内凸缘，所述径向外凸缘上设有一个或多个冷却孔，所述轴向内凸缘与屏蔽套的阶梯轴段在配合面存在屏蔽套径向配合间隙F1，所述后滑动轴承与转轴在配合面存在后滑动轴承配合间隙F2。

作为优选的技术方案，液体介质从所述去磁缓冲区流入屏蔽电机内部液路，依次经过所述冷却孔、屏蔽套径向配合间隙F1、转子腔、后滑动轴承配合间隙F2和阶梯中心孔F3流向低压腔。

作为优选的技术方案，所述去磁缓冲区是通过屏蔽套和前轴承支架的端面结构配合形成的间隙。

作为优选的技术方案，所述磁环的形状为圆环或不规则环状物。

作为优选的技术方案，所述磁环安装在屏蔽套的凸缘端面上或前轴承支架面向屏蔽套的径向外凸缘面上。

作为优选的技术方案，所述磁环安装在屏蔽套时，所述屏蔽套设有与磁环相适应的配合结构。

作为优选的技术方案，所述磁环安装在前轴承支架时，所述前轴承支架设有与磁环相适应的配合结构。

作为优选的技术方案，所述磁环为采用永磁材料钕铁硼或钐钴制作而成的磁性物质；当所述磁环采用钕铁硼制作时，需在表面进行磷化处理。

与现有技术相比，本发明能够实现以下技术效果：

1、本发明合理的布置泵机组的各个组件，设计了流经电机转子的液体循环回路，能够实现对电机的充分冷却，液体介质流经叶轮腔室和转子腔内所有组件，最终从转子的阶梯空心轴回到低压腔，能够在泵工作时，有效排出泵内的空气，辅助泵机组平稳运转，并提高对电机的冷却效率。

2、本发明提出的一种湿转子泵机组，在液体介质从高压腔进入转子腔的必经之路上安装了磁环，该磁环采用耐高温、耐腐蚀且磁性力较强的永磁体材料制作，能够有效吸附液体介质中的磁性物质，避免泵机组长期工作时磁性物质在转子和屏蔽套间的沉积和聚集，有效提高了泵机组的运行效率，延长了使用寿命。

附图说明

图1为本发明一个实施例的示意图；

图2为图1的I处结构局部放大图；

图3为图1的Ⅱ处结构局部放大图。

其中，1为转轴，2为叶轮，3为泵壳体，4为定子，5为转子，6为定子壳体，7为屏蔽套，8为前轴承支架，9为前滑动轴承，10为轴向推力滑动轴承，11为冷却孔，12为磁环，13为后轴承支架，14为后滑动轴承，15为吸入口，16为排出口，17为低压腔，18为高压腔，19为转子腔，F1为屏蔽径向配合间隙，F2为后滑动轴承配合间隙，F3为阶梯中心孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提出的一种湿转子泵机组包括屏蔽电机、叶轮2、泵壳体3和轴承组，所述屏蔽电机包括转轴1、定子4、转子5、屏蔽套7和转子腔19，所述泵壳体3包括叶轮腔室、液体的吸入口和排出口，叶轮2安放在叶轮腔室中，所述轴承组包括前轴承支架8、前滑动轴承9、后轴承支架13和后滑动轴承14，转轴1上从泵头到泵尾依次安装叶轮2、前滑动轴承9、转子5和后滑动轴承14。当泵机组运行时，所述转子5带动转轴1上的叶轮2旋转，产生的离心力使得叶轮腔室内与吸入口15和排出口16相连的区域分别对应形成低压腔17和高压腔18。其中，所述前轴承支架8包括径向外凸缘和轴向内凸缘，所述屏蔽套7包括凸缘端面和阶梯轴段，所述径向外凸缘上设有冷却孔11，所述轴向内凸缘与阶梯轴段的配合面存在屏蔽套径向配合间隙F1，所述转子1与后滑动轴承14的配合面存在后滑动轴承配合间隙F2，所述转轴1内部设有阶梯中心孔F3。泵机组运行时，液体介质从低压腔17流入高压腔18，经过屏蔽电机内部液路再回到低压腔17，形成液路循环。液体介质在所述屏蔽电机内部液路依次流经冷却孔11、屏蔽套径向配合间隙F1、转子腔19、后滑动轴承配合间隙F2和阶梯中心孔F3。

如图2所示，液体介质从高压腔进入转子腔19的去磁缓冲区设有用于吸附液体中磁性物质的磁环12，所述磁环12为圆环或不规则环状物，所述磁环12安装在屏蔽套7的凸缘端面上，或者也可以安装在前轴承支架8面向屏蔽套7的径向外凸缘面上，磁环的安装面上设有相适应的配合结构。磁环12采用永磁材料钐钴或表面磷化的钕铁硼制作，具有耐高温、耐腐蚀性能和较强的磁性力，能够有效吸附液体介质中的磁性物质，避免磁性物质在转子和屏蔽套间隙的堆积，使得转子腔内部的液路流动畅通无阻，提高电机的冷却效率和使用寿命。

如图3所示，前轴承支架8上设有一个或多个径向布置的冷却孔11，能够使液体介质从高压腔少量且容易通过地进入屏蔽套和前轴承支架间的去磁缓冲区，使得磁环能够充分吸收液体中的磁性物质。

本实施例的积极进步效果在于：本发明解决了常规循环泵中磁性转子容易吸附介质中磁性物质的问题，避免了磁性物质吸附后带来的转子和屏蔽头磨损，同时不不减少冷却电机的介质量，冷却效果好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种湿转子泵机组，该泵机组包括屏蔽电机、叶轮(2)、泵壳体(3)和轴承组，所述泵壳体(3)包括安放叶轮(2)的叶轮腔室、液体介质的吸入口(15)和排出口(16)，当泵机组运行时，所述叶轮(2)旋转产生的离心力使得叶轮腔室内与吸入口(15)和排出口(16)相连的区域分别对应形成低压腔(17)和高压腔(18)，其特征在于，所述泵机组运行时，液体介质从低压腔(17)流入高压腔(18)，电机冷却液体经过屏蔽电机内部液路再回到低压腔(17)，形成液路循环；

所述高压腔(18)与屏蔽电机内部液路之间设有去磁缓冲区，所述去磁缓冲区内部设有用于吸附液体中磁性物质的磁环(12)。

2.根据权利要求1所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述屏蔽电机包括转轴(1)和屏蔽套(7)，所述屏蔽套(7)内的空间形成转子腔(19)，所述转轴(1)放置在叶轮腔室和转子腔(19)内，所述转轴(1)的轴头安装叶轮(2)，所述转轴(1)内部设有连接低压腔(17)和转子腔(19)的阶梯中心孔F3，所述屏蔽套(7)包括凸缘端面和阶梯轴段。

3.根据权利要求2所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述轴承组包括安装在转轴(1)上的前轴承支架(8)和后滑动轴承(14)，所述前轴承支架(8)包括径向外凸缘和轴向内凸缘，所述径向外凸缘上设有一个或多个冷却孔(11)，所述轴向内凸缘与屏蔽套(7)的阶梯轴段在配合面存在屏蔽套径向配合间隙F1，所述后滑动轴承(14)与转轴(1)在配合面存在后滑动轴承配合间隙F2。

4.根据权利要求3所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，液体介质从所述去磁缓冲区流入屏蔽电机内部液路，依次经过所述冷却孔(11)、屏蔽套径向配合间隙F1、转子腔(19)、后滑动轴承配合间隙F2和阶梯中心孔F3流向低压腔(17)。

5.根据权利要求1所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述去磁缓冲区是通过屏蔽套(7)和前轴承支架(8)的端面结构配合形成的间隙。

6.根据权利要求1所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述磁环(12)的形状为圆环或不规则环状物。

7.根据权利要求1或6所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述磁环(12)安装在屏蔽套(7)的凸缘端面上或前轴承支架(8)面向屏蔽套(7)的径向外凸缘面上。

8.根据权利要求7所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述磁环(12)安装在屏蔽套(7)时，所述屏蔽套(7)设有与磁环(12)相适应的配合结构。

9.根据权利要求7所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述磁环(12)安装在前轴承支架(8)时，所述前轴承支架(8)设有与磁环(12)相适应的配合结构。

10.根据权利要求7所述的一种湿转子泵机组，其特征在于，所述磁环(12)为采用永磁材料钕铁硼或钐钴制作而成的磁性物质；当所述磁环(12)采用钕铁硼制作时，需在表面进行磷化处理。