CN117375361B - 一种变流量水泵 - Google Patents

Abstract

本发明属于水泵领域，具体涉及一种变流量水泵，包括前后依次设置的丝杆位移装置、水泵主体、永磁调速装置，丝杆位移装置包括丝杆架、丝杆和丝杆驱动机构，丝杆螺接于丝杆架上，丝杆驱动机构用以驱动丝杆旋转，永磁调速装置包括永磁组件、导磁组件和驱动电机，永磁组件和导磁组件相对设置，驱动电机用以驱动导磁组件旋转，导磁组件通过磁力作用驱动永磁组件旋转，所述永磁组件用以驱动水泵主体的水泵轴旋转。本发明通过丝杆位移装置调整永磁组件与导磁组件的相对啮合面积，从而实现水泵的流量调节，无需采用移动底座。

Description

一种变流量水泵

技术领域

本发明属于水泵领域，具体涉及一种变流量水泵。

背景技术

水泵比较常见的转速调节方式有液力耦合调速和变频调速。如果采用液力耦合器调速，需要在电机与水泵之间留出一定的位置，新建泵房需要增加液力耦合器的安装基础，加大泵房的建造空间；改造项目安装，可能会受限于安装空间，无法实施。如果采用变频调速，水泵配套电机需要更换为变频电机；考虑变频运行时，电机的运行电流比工频运行时偏大，可能还需要更换动力电缆；同时还要考虑变频柜安放的空间位置，特别是对于高压变频器，由于体积较大，需要新建配电室来满足位置需求。变频器运行时发热比较厉害，运行时还需要考虑加装空调来散热。

因此有人提出永磁调速水泵，常见的永磁调速水泵采用的是外置式结构，其调节机构的调节方式为：通过在电机安装基础上增加一个移动底座，电机固定在移动底座上，通过改变移动底座的轴向位置，来改变永磁体与导磁体的啮合面积，从而改变从动侧负载的转速。但是永磁调速水泵依然存在以下不便之处：

1）电机与安装基础之间增加了移动底座，可能会导致负载侧中心高需要调整；

2）电机的基础需要调整，移动底座的地脚螺栓安装孔需要重新开孔和预埋，地脚螺栓灌浆料后，灌浆料强度达标需要一定的等候时间；

3）在移动底座的移动过程中，对于动力电缆的电缆接头，存在一定的电缆变形应力，容易造成电缆头拉裂，对于电机长期安全稳定运行始终是一个故障隐患，特别是对于系统中的单机设备，一旦引起跳车，会引起连锁反应；

4）电机在移动底座上运行，振动值比在固定基础上运行大。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种变流量水泵的技术方案，该技术方案适用于在安装时间和空间受限制的场合，替换原来的外置式永磁调速器和水泵。

一种变流量水泵，包括前后依次设置的丝杆位移装置、水泵主体、永磁调速装置；

所述丝杆位移装置包括丝杆架、丝杆和丝杆驱动机构，所述丝杆沿前后方向设置，其螺接于丝杆架上，所述丝杆驱动机构用以驱动丝杆旋转；

所述永磁调速装置包括永磁组件、导磁组件和驱动电机，所述永磁组件和导磁组件相对设置，所述驱动电机用以驱动导磁组件旋转，所述导磁组件通过磁力作用驱动永磁组件旋转，所述永磁组件用以驱动水泵主体的水泵轴旋转；所述永磁组件包括永磁体支架、永磁体、平移机构和传动轴，所述永磁体支架与水泵主体的水泵轴固定安装，所述平移机构前后滑动设置于永磁体支架上，所述永磁体与平移机构连接，所述传动轴与平移机构连接，其还穿过水泵轴并与所述丝杆转动连接。

进一步地，所述平移机构包括与传动轴连接的平移架和若干环布于平移架上的平移杆，所述平移杆与永磁体连接，并且平移杆与永磁体支架在前后方向上滑动配合。

进一步地，所述平移杆一端与平移架连接，另一端与永磁体支架连接。

进一步地，所述永磁体支撑套配于永磁体支架上。

进一步地，所述永磁体包括永磁体保持架和设置于永磁体保持架上的永磁体本体。

进一步地，所述水泵轴的后端套设第一胀套，所述第一胀套外通过设置的永磁体机架与永磁体支架连接。

进一步地，所述导磁组件包括导磁体、法兰盘和第二胀套，所述导磁体与永磁体相对设置，其中心安装法兰盘，所述法兰盘中心安装第二胀套，所述第二胀套套设于驱动电机的电机轴上。

进一步地，所述传动轴与丝杆之间通过推力轴承连接。

进一步地，所述丝杆驱动机构为手动机构或电动机构。

进一步地，所述丝杆架与水泵主体固定连接。

与现有技术相比，本发明通过丝杆位移装置调整永磁组件与导磁组件的相对啮合面积，从而实现水泵的流量调节，无须采用移动底座，能够带来以下优点：

1）水泵侧基础不用调整高度来匹配电机侧安装移动底座增加轴线高度；

2）免去了移动底座的安装过程，更加省力；

3）不会对电缆接头造成影响，解决了安全隐患；

4）降低了振动。

附图说明

图1为本发明结构示意图之一；

图2为本发明结构示意图之二，图中未示出驱动电机和丝杆驱动机构，并且永磁调速装置呈现为截面结构；

图3为本发明中丝杆、水泵轴、传动轴、永磁组件和导磁组件的连接结构截面图；

图4为本发明中永磁调速装置结构示意图。

图中：丝杆位移装置1、丝杆架100、丝杆101、丝杆驱动机构102、推力轴承103、轴承座104、水泵主体2、水泵轴200、永磁调速装置3、驱动电机300、电机轴3000、永磁体支架301、永磁体302、永磁体保持架3020、永磁体本体3021、传动轴303、平移架304、平移杆305、第一胀套306、永磁体机架307、导磁体308、法兰盘309、第二胀套310。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、 “另一端”、 “外侧”、 “上”、 “内侧”、 “水平”、 “同轴”、 “中央”、 “端部”、 “长度”、 “外端”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

请参阅图1-图4，一种变流量水泵，包括前后依次设置的丝杆位移装置1、水泵主体2、永磁调速装置3。丝杆位移装置1包括丝杆架100、丝杆101和丝杆驱动机构102，丝杆架100与水泵主体2的外壳固定连接，丝杆101沿前后方向设置，其螺接于丝杆架100上，丝杆驱动机构102用以驱动丝杆101旋转。永磁调速装置3包括永磁组件、导磁组件和驱动电机300，永磁组件和导磁组件相对设置，驱动电机300用以驱动导磁组件旋转，导磁组件通过磁力作用驱动永磁组件旋转，永磁组件用以驱动水泵主体2的水泵轴200旋转。永磁组件包括永磁体支架301、永磁体302、平移机构和传动轴303，永磁体支架301与水泵主体2的水泵轴200固定安装，平移机构前后滑动设置于永磁体支架301上，永磁体302与平移机构连接，传动轴303与平移机构连接，其还穿过水泵轴200并与丝杆101转动连接，水泵轴200中心具有用于供传动轴303穿过的通孔，水泵轴200与传动轴303间隙配合，或者通过轴承配合。

可以理解，在上述技术方案中，本发明通过丝杆位移装置1调整永磁组件与导磁组件的相对啮合面积，从而实现水泵的流量调节，并且本发明无须采用移动底座，这样水泵侧基础就不用调整高度来匹配电机侧安装移动底座增加轴线高度，而且解决了安全隐患，降低了振动，保证了电机运行的平稳性。

继续参阅图2-图4，永磁体302包括永磁体保持架3020和永磁体本体3021，永磁体保持架3020为轮状结构，其支撑套配于永磁体支架301上，其内部设置环形的安装腔，永磁体本体3021为环形结构，容置于该安装腔中。平移机构包括与传动轴303连接的平移架304和若干环布于平移架304上的平移杆305，平移架304为竖直设置的板状结构，其位于水泵轴200的后端，平移杆305后端与平移架304通过紧固件连接，前端穿过永磁体支架301与永磁体保持架3020通过紧固件连接，永磁体支架301上开设若干与平移杆305滑动配合的通孔。

进一步参阅图2-图4，永磁组件还包括第一胀套306和永磁体机架307，水泵轴200的后端套设第一胀套306，第一胀套306外套设永磁体机架307，永磁体支架301与永磁体机架307通过紧固件连接。

进一步参阅图2-图4，导磁组件包括导磁体308、法兰盘309和第二胀套310，导磁体308与永磁体302相对设置，其中心安装法兰盘309，法兰盘309中心安装第二胀套310，第二胀套310套设于驱动电机300的电机轴3000上。导磁体308为类似于永磁体保持架3020的轮状结构，其罩于永磁体保持架3020外部，当永磁体保持架3020前后移动时，导磁体308与导磁体302的啮合面积发生改变，从而实现对水泵流量的调节。

继续参阅图3，传动轴303与丝杆101之间通过推力轴承103连接，推力轴承103外套设轴承座104，推力轴承103与轴承座104构成轴连接器，推力轴承103实现传动轴303与丝杆101之间的转动连接以及轴向力的传递，使丝杆101能够带动传动轴303进行往复运动，而丝杆101和传动轴303各自的转动不会受对方影响。

在本发明中，丝杆驱动机构102采用摇手轮，转动摇手轮即可带动丝杆101转动，实现水泵的流量调整。

在本发明的另一实施方式中，丝杆驱动机构102采用如下结构：丝杆驱动机构102包括减速电机和花键套，丝杆101的前端设置花键头，减速电机与花键套连接，花键套套配于丝杆101的花键头上，花键头和花键套具有足够的配合长度，减速电机通过花键套带动丝杆101旋转，当丝杆101旋转时因为与丝杆架100的螺合作用而进行往复运动，花键头与花键套的配合能够满足丝杆101既转动又往复运动的需求。

需要说明的是，上述丝杆101、水泵轴200、传动轴303、永磁体302、导磁体309、电机轴3000同轴设置。

本发明的工作过程：驱动电机300带动导磁组件旋转，导磁组件在磁力作用下带动永磁组件旋转，永磁组件带动水泵主体2旋转。需要调整水泵流量时，通过丝杆驱动机构102带动丝杆101旋转，丝杆101在螺合作用下在轴向上进行移动，丝杆101同时带动传动轴303连同平移机构和永磁体302在轴向上移动，从而调整永磁体302与导磁体308之间的啮合面积，完成水泵流量调节。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种变流量水泵，其特征在于，包括前后依次设置的丝杆位移装置（1）、水泵主体（2）、永磁调速装置（3）；

所述丝杆位移装置（1）包括丝杆架（100）、丝杆（101）和丝杆驱动机构（102），所述丝杆（101）沿前后方向设置，其螺接于丝杆架（100）上，所述丝杆驱动机构（102）用以驱动丝杆（101）旋转；

所述永磁调速装置（3）包括永磁组件、导磁组件和驱动电机（300），所述永磁组件和导磁组件相对设置，所述驱动电机（300）用以驱动导磁组件旋转，所述导磁组件通过磁力作用驱动永磁组件旋转，所述永磁组件用以驱动水泵主体（2）的水泵轴（200）旋转；所述永磁组件包括永磁体支架（301）、永磁体（302）、平移机构和传动轴（303），所述永磁体支架（301）与水泵主体（2）的水泵轴（200）固定安装，所述平移机构前后滑动设置于永磁体支架（301）上，所述永磁体（302）与平移机构连接并支撑套配于永磁体支架（301）上，所述传动轴（303）与平移机构连接，其还穿过水泵轴（200）并与所述丝杆（101）转动连接；

所述平移机构包括与传动轴（303）连接的平移架（304）和若干环布于平移架（304）上的平移杆（305），所述平移杆（305）与永磁体（302）连接，并且平移杆（305）与永磁体支架（301）在前后方向上滑动配合，所述平移杆（305）一端与平移架（304）连接，另一端与永磁体支架（301）连接。

2.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述永磁体（302）包括永磁体保持架（3020）和设置于永磁体保持架（3020）上的永磁体本体（3021）。

3.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述水泵轴（200）的后端套设第一胀套（306），所述第一胀套（306）外通过设置的永磁体机架（307）与永磁体支架（301）连接。

4.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述导磁组件包括导磁体（308）、法兰盘（309）和第二胀套（310），所述导磁体（308）与永磁体（302）相对设置，其中心安装法兰盘（309），所述法兰盘（309）中心安装第二胀套（310），所述第二胀套（310）套设于驱动电机（300）的电机轴（3000）上。

5.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述传动轴（303）与丝杆（101）之间通过推力轴承（103）连接。

6.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述丝杆驱动机构（102）为手动机构或电动机构。

7.根据权利要求1所述的一种变流量水泵，其特征在于，所述丝杆架（100）与水泵主体（2）固定连接。