CN201433891Y - 耐高温微型无刷直流齿轮泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种耐高温微型无刷直流齿轮泵，其包括直流电机定子、永磁转子和齿轮泵，所述齿轮泵的外部通过轴连接有永磁转子，永磁转子外部设有与齿轮泵连接的密封盖，永磁转子设置于直流电机定子的定子线圈的中心部位，直流电机定子和齿轮泵通过连接件紧固连接在一起；直流电机定子内沿永磁转子周围均布2到6组霍尔元件，霍尔元件和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端与定子线圈相连。本实用新型改变了现有电机的结构，永磁转子是和齿轮泵结合在一起，并被密封在一个腔体内，然后嵌入直流电机定子内部，运用霍尔元件的检测和开关作用形成旋转磁场，无电刷结构，大大延长了电机的使用寿命，其扬程、流量、耐高温性能都有显著提高。

Description

耐高温微型无刷直流齿轮泵

技术领域

本实用新型涉及一种微型无刷直流泵，具体地说是一种耐高温微型无刷直流齿轮泵。

背景技术

目前现有的微型直流泵，大致可分两类：

一类是有刷微型直流泵优点是成本低，扬程高，自吸能力强等优点，但突出的缺点主要是电刷耐磨性很差，使用寿命很短，有些还是一体化设计，电刷损坏后只能报废不能维修。其次是当水温达到80℃以上时，内部材料因不耐高温而变形，扬程、流量及自吸受到严重影响，使用范围受到限制。

另一类无刷微型直流泵，因其内部省去了不耐高温的材料，只有一个叶轮，因而耐热性能大大提高。但扬程很低，流量小，无自吸能力，而且必须在泵体内充满水时才能使用，使用范围受到限制。

发明内容

本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种兼有耐高温、高扬程和中等流量的微型无刷直流齿轮泵。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种耐高温微型无刷直流齿轮泵，其包括直流电机定子、永磁转子和齿轮泵，所述齿轮泵的外部通过轴连接有永磁转子，永磁转子外部设有与齿轮泵连接的密封盖，永磁转子设置于直流电机定子的定子线圈的中心部位，直流电机定子和齿轮泵通过连接件紧固连接在一起；直流电机定子内沿永磁转子周围均布若干组霍尔元件，霍尔元件和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端与定子线圈相连。由于霍尔元件内部允许通过的电流很小，需要通过放大电路控制定子线圈供电。霍尔元件有三个引出管脚，一个管脚接地，其他两个管脚和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端通过通断方式控制定子线圈供电。

所述永磁转子与齿轮泵内的主动轮同轴连接。

所述永磁转子外部的密封盖通过螺栓固定于齿轮泵的下端盖上。

所述连接件为固定螺栓或螺丝。

所述直流电机定子的各定子线圈之间注有环氧树脂。

所述直流电机定子外部设有锯齿状散热片。

本实用新型采用两部分组合方式，即一部分是直流电机定子部分，另一部分是永磁转子和齿轮泵，两部分用固定螺栓紧固在一起。定子线圈采用直流供电，运用霍尔元件的检测和开关作用形成旋转磁场，无电刷。永磁转子和齿轮泵的主动轮同心，并用轴连接，永磁转子部分突出，刚好安装在定子线圈中心部位，和定子线圈对正，然后用密封盖密封在一个腔体内。

与现有技术相比，本微型无刷直流齿轮泵改变了现有电机的结构，永磁转子是和齿轮泵结合在一起，并被密封在一个腔体内，然后嵌入直流电机定子内部，运用霍尔元件的检测和开关作用形成旋转磁场，无电刷结构，大大延长了电机的使用寿命，其扬程、流量、耐高温性能都有显著提高。

附图说明

图1为本实用新型的沿轴线纵剖结构示意图；

图2为本实用新型的A-A方向剖面结构示意图；

其中：1.齿轮泵，2.端盖固定螺栓，3.上端盖，4.轴承，5.从动轮，6.主动轮，7.固定螺栓，8.散热片，9.定子线圈，10.永磁转子，11.永磁铁，12.密封盖，13.直流电机定子，14.霍尔元件，15.放大电路的输出端，16.环氧树脂，17.下端盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1、图2中，齿轮泵1的外部通过轴连接有永磁转子10，永磁转子10外部设有与齿轮泵1连接的密封盖12，永磁转子10设置于直流电机定子13的定子线圈9的中心部位，直流电机定子13和齿轮泵1通过连接件紧固连接在一起；直流电机定子13内沿永磁转子10周围均布2到6组霍尔元件14，霍尔元件14和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端15与定子线9圈相连。由于霍尔元件14内部允许通过的电流很小，需要通过放大电路控制定子线圈9供电。霍尔元件14有三个引出管脚，一个管脚接地，其他两个管脚和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端15通过通断方式控制定子线圈9供电。

永磁转子10与齿轮泵1内的主动轮6同轴连接。

永磁转子10外部的密封盖12通过螺栓固定于齿轮泵1的下端盖17上。

连接件为固定螺栓7或螺丝。

齿轮泵1的上端盖3和下端盖17通过端盖固定螺栓2与齿轮泵1的壳体连接。

该泵采用两部分组合方式，即一部分是直流电机定子13部分，另一部分是永磁转子10和齿轮泵1，两部分用固定螺栓7紧固在一起。

定子线圈9采用直流供电，由于定子线圈9产生的磁场和永磁铁11产生的磁场相互作用，使永磁转子10发生旋转。运用霍尔元件14的原理是：直流无刷电机使用永磁转子10，在直流电机定子13和下端盖17之间的中间位置放置2到6组霍尔元件14，霍尔元件14有三个引出管脚，一个管脚接地，其他两个管脚和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端通过通断方式控制定子线圈供电。当永磁转子10经过霍尔元件14附近时，永磁转子10的磁场令已通电的霍尔元件14导通，给相连的定子线圈9供电，产生和永磁转子10磁场极性相同的磁场，推斥永磁转子10继续转动到下一位置，前一位置的霍尔元件14停止工作，下位的霍尔元件14导通，使下一绕组通电，产生推斥场使永磁转子10继续转动。如此循环，维持电机的工作。霍尔元件14既起检测永磁转子10磁极的位置传感器的作用，又起开关作用。这种结构设计，避免了有刷电机炭刷摩擦损坏带来的维修麻烦。定子线圈9在真空状态下注入环氧树脂16，使线圈彼此之间呈分离状态。直流电机定子13外围还具有的齿片状散热片8，保证定子线圈9的工作热量被有效地散发，使定子线圈9处于稳定的工作环境。

永磁转子10转动带动主动轮6运转，主动轮6和从动轮5如图2中II方向转动，液体如图2中I方向流动，主动轮6和从动轮5转动时，图2中齿轮右边对液体形成吸力。而齿轮左边，由于齿轮转动形成的挤压力，扬程和流量都明显提高。

因为永磁转子10是被密封盖12密封在齿轮泵1腔体内，即使轴向渗液，也由于密封盖12的作用，不会产生任何影响。永磁铁11密封在永磁转子10内，保证了永磁铁11不会生锈。主动轮6、从动轮5、轴承4、上端盖3、下端盖17和密封盖12均采用耐腐蚀、耐高温的不锈钢制作，如316L不锈钢等。永磁转子10采用优良的特种耐热工程材料制作，如聚酰亚胺(Polyimide简称PI)等，一般290℃以下正常运转。材料的选择保证了齿轮泵高温环境运转正常。

两部分组合后，定子线圈9和永磁转子10配合到位，保证了电能有效转化为永磁转子10的动能。

如此设置解决了现有的直流泵不能兼有耐高温、高扬程和中等流量等问题，扩展了直流泵使用范围，延长了直流泵使用寿命。

以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐高温微型无刷直流齿轮泵，其包括直流电机定子、永磁转子和齿轮泵，其特征在于：所述齿轮泵的外部通过轴连接有永磁转子，永磁转子外部设有与齿轮泵连接的密封盖，永磁转子设置于直流电机定子的定子线圈的中心部位，直流电机定子和齿轮泵通过连接件紧固连接在一起；直流电机定子内沿永磁转子周围均布有若干组霍尔元件，霍尔元件和放大电路的控制端相连，放大电路的输出端与定子线圈相连。

2.根据权利要求1所述的耐高温微型无刷直流齿轮泵，其特征在于：所述永磁转子与齿轮泵内的主动轮同轴连接。

3.根据权利要求1所述的耐高温微型无刷直流齿轮泵，其特征在于：所述永磁转子外部的密封盖通过螺栓固定于齿轮泵的下端盖上。

4.根据权利要求1所述的耐高温微型无刷直流齿轮泵，其特征在于：所述连接件为固定螺栓或螺丝。

5.根据权利要求1所述的耐高温微型无刷直流齿轮泵，其特征在于：所述直流电机定子的各定子线圈之间注有环氧树脂。

6.根据权利要求1所述的耐高温微型无刷直流齿轮泵，其特征在于：所述直流电机定子外部设有锯齿状散热片。

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