CN209430422U - 一种直流水泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直流水泵，至少包括：泵体，用于输送液态介质，包括泵轴和穿设于所述泵轴上的叶轮，所述叶轮与泵轴传动连接；安装座，包括前端盖、后端盖以及固定连接所述前端盖与后端盖的至少两根筋辐，所述筋辐之间具有间隙形成镂空结构；其中所述前端盖连接所述泵体；无刷直流电机，端部安装在所述安装座的后端盖上，且输出轴与穿过所述安装座的泵轴传动连接；电机驱动器，安装在所述无刷直流电机一侧，采用无感矢量控制，输入端连接CAN总线。该方案解决了现有技术中直流水泵维护周期短或流量不可调的问题，大大延长了维护周期且流量精准。

Description

一种直流水泵

技术领域

本实用新型涉及液体输送设备技术领域，尤其是一种直流水泵。

背景技术

直流水泵是一种集成式的供水部件，其通过电机驱动叶轮旋转，搅动液体做离心运动，在泵出口处形成一定压力和流量的液体。其广泛应用于工程车辆、环卫设备的喷雾、输水作业。

具有高效率、大流量、结构紧凑的特点。目前，市场上有两种直流水泵：有刷直流水泵和转速不可调的无刷直流水泵，其采用类似的离心泵头结构，泵头与电机直接连接，采用有刷电机或无刷电机驱动，电机转速在作业过程中不可调节。

无刷直流水泵由无刷直流电机、电机驱动器、叶轮、泵壳、连接座、安装座等组成，工作时，电机驱动叶轮旋转，搅动液体离心运动，经过泵壳出口时甩出，形成一定流量和压力的连续流动液体。此种泵具有集成度高、大流量高效率、高可靠性等特点。但现有的无刷直流水泵，采用的驱动器设定不可变的转速值，无法在工作过程中实时调速，水泵流量不可调节，无法实现精确喷水量的控制

有刷直流水泵，采用有刷电机驱动叶轮转动，工作时有刷电机的线圈和换向器与碳刷相对摩擦，使碳刷产生磨损，磨损到一定程度，碳刷无法起到换向作用，此种直流水泵在工作一段时间后，需更换碳刷，维护周期很短。另外，泵头与电机直接连接，无过渡连接座，水有进入电机内部，导致电机损坏的风险。

实用新型内容

本实用新型提供一种直流水泵，用于克服现有技术中维护周期短或流量不可调节等缺陷，实现延长维护周期，且实现流量精准控制。

为实现上述目的，本实用新型提出一种直流水泵，包括：

泵体，用于输送液态介质，包括泵轴和穿设于所述泵轴上的叶轮，所述叶轮与泵轴传动连接；

安装座，包括前端盖、后端盖以及固定连接所述前端盖与后端盖的至少两根筋辐，所述筋辐之间具有间隙形成镂空结构；其中所述前端盖连接所述泵体；

无刷直流电机，端部安装在所述安装座的后端盖上，且输出轴与穿过所述安装座的泵轴传动连接；

电机驱动器，安装在所述无刷直流电机一侧，采用无感矢量控制，输入端连接CAN总线。

优选地，还包括：

安装支架，用于连接所述无刷直流电机与电机驱动器，包括水平板和立板形成L形结构，其中所述无刷直流电机的底部安装在所述水平板上，侧面安装在所述立板靠近所述水平板的一面上，所述电机驱动器安装在所述立板背离所述水平板的一面上，且所述电机驱动器与所述立板之间具有间隙。

优选地，所述电机驱动器呈长方体形，所述电机驱动器的两端分别安装有连接板，所述连接板均在朝向所述电机驱动器用于连接所述安装支架的侧面延伸后并弯折形成安装面，两所述安装面相对位于两所述安装面之间的电机驱动器侧面向外凸出，所述安装面与所述安装支架的立板连接。

优选地，所述电机驱动器外壳采用铝型材，所述铝型材的外表面设置有若干散热槽。

优选地，所述泵体还包括：

泵壳，安装在所述安装座的前端盖上，与所述前端盖之间围设成泵腔，所述叶轮位于所述泵腔内；

密封圈，安装在所述泵壳与所述前端盖之间；

机械密封，安装在所述前端盖与所述泵轴之间。

优选地，所述泵壳上安装有球阀，所述球阀的出水口与所述泵腔连通，且向下设置。

优选地，所述安装座的前端盖呈圆形，且围绕圆形一周均布有三个连接耳；所述泵壳在相应位置也设置有三个连接耳；所述前端盖与所述泵壳的连接耳两两通过螺栓组件连接；

所述安装座的后端盖呈方形；所述无刷直流电机在靠近所述安装座的一端的端盖呈方形，所述后端盖与所述无刷直流电机的端盖的四个角两两通过螺栓组件连接。

优选地，所述安装座的前端盖的连接耳与后端盖的四个角在围绕所述泵轴一周的方向上彼此错开。

优选地，所述泵轴与所述无刷直流电机的输出轴一体设置，所述叶轮与所述直流电机的输出轴螺纹连接。

优选地，所述直流电机的输出轴为台阶轴，所述泵壳安装在所述台阶轴的第一台阶面上，所述叶轮安装在所述台阶轴的第二台阶面上。

本实用新型提供的直流水泵，由于采用无刷直流电机驱动水泵，在实用过程中无需更换碳刷，也不需要维护，水泵与电机、驱动器一体集成，安装实用方便，且占用体积小；通过CAN总线调节电机转速，满足不同工况下的供水流量需求；安装座设计为镂空结构，机械轴封损坏时可避免电机进水。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为实用新型实施例一提供的直流电机的立体分解图；

图2为图1中安装座的立体图；

图3为图1中电机驱动器的立体图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是物理连接或无线通信连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种直流水泵。

请参照图1，本实用新型提供一种直流水泵，包括泵体、安装座6、电机 8和电机驱动器11；其中：

泵体用于输送液态介质，包括泵轴和穿设于所述泵轴上的叶轮4，所述叶轮4与泵轴传动连接；

安装座6包括前端盖61、后端盖62以及固定连接所述前端盖61与后端盖62的四根筋辐63，所述筋辐63之间具有间隙形成镂空结构；其中所述前端盖61连接所述泵体2；

无刷直流电机8端部通过第二螺栓组件9或螺钉安装在所述安装座的后端盖62上，且输出轴7与穿过所述安装座6的泵轴传动连接或一体设置；

电机驱动器11安装在所述无刷直流电机8一侧，采用无感矢量控制，输入端连接CAN总线。电机驱动器8采用无感矢量控制方式，转速误差控制在±50转以内。

泵体和无刷直流电机8、电机驱动器11集成于一体，体积小、安装方便，适合车载工作环境，供应12-24V直流电源即可正常工作。安装座6设计成镂空状，如图3所示，后端盖62与前端盖61之间有四条筋辐63连接，在机械密封5装置损坏时，泵腔内的水如果不慎进入到连接座后端，可通过此镂空结构流出，不至于损坏无刷直流电机。

为使产品更加适用于车载应用场合和环境，采用CAN总线控制电机起停、调速等功能；亦可以通过CAN总线设定水泵出产状态，如固定转速运行，上电启动等功能。另外，通过CAN总线实时监控无刷水泵运行状态，如实时反馈电机运行转速，电机当前的工作电压，电机当前的工作电流等关键信息。

优选地，还包括：

安装支架13，用于连接所述无刷直流电机8与电机驱动器13，包括水平板和立板形成L形结构，其中所述无刷直流电机8的底部安装在所述水平板上，侧面110通过第四螺栓组件12或螺钉安装在所述立板靠近所述水平板的一面上，所述电机驱动器11通过第三螺栓组件10或螺钉安装在所述立板背离所述水平板的一面上，且所述电机驱动器11与所述立板之间具有间隙。无刷直流电机8和电机驱动器11安装在支架13的两侧，电机驱动器8朝向内的侧面110与支架留有5mm间隙。有利于散热，同时结构稳定性能好，节约空间。

优选地，所述电机驱动器11呈长方体形，所述电机驱动器11的两端分别安装有连接板15，所述连接板15均在朝向所述电机驱动器13用于连接所述安装支架6的侧面110延伸后并弯折形成安装面16，两所述安装面16相对位于两所述安装面110之间的电机驱动器的侧面110向外凸出，所述安装面 16与所述安装支架6的立板连接。通过安装面16与安装支架6连接，形成间隙，结构简洁且稳定性能较高。

优选地，所述电机驱动器11外壳采用铝型材，所述铝型材的外表面设置有若干散热槽。电机驱动器11采用铝型材外壳，散热效率高，防护等级可达 IP66。

优选地，所述泵体2还包括：

泵壳2，安装在所述安装座的前端盖61上，与所述前端盖61之间围设成泵腔，所述叶轮4位于所述泵腔内；

密封圈3，安装在所述泵壳2与所述前端盖61之间；

机械密封5，安装在所述前端盖61与所述泵轴之间。

优选地，为了减小泵腔内的积液，所述泵壳上安装有球阀，所述球阀14 的出水口与所述泵腔连通，且向下设置。积液可通过球阀14排出。

泵壳2与安装座6用螺栓1连接，其间设置O型圈3密封，叶轮4经过左旋螺纹安装在无刷直流电机8的输出轴7上，位于泵壳2与连接座6形成的腔体内并与连接座和泵壳保持一定的间隙；安装座7上有螺纹孔，通过第一螺栓组件1或螺钉与无刷直流电机8安装在一起。安装座6与无刷直流电机的输出轴7径向设置机械密封5装置；在泵壳2的正下方装有黄铜材质的球阀14。

优选地，所述安装座的前端盖61呈圆形，且围绕圆形一周均布有三个连接耳；所述泵壳2在相应位置也设置有三个连接耳；所述前端盖61与所述泵壳2的连接耳两两通过第一螺栓组件1或螺钉连接；

所述安装座的后端盖62呈方形；所述无刷直流电机8在靠近所述安装座 6的一端的端盖呈方形，所述后端盖62与所述无刷直流电机8的端盖的四个角两两通过第二螺栓组件或螺钉9连接。

优选地，为方便安装，所述安装座的前端盖61的连接耳与后端盖62的四个角在围绕所述泵轴一周的方向上彼此错开。

优选地，为了简化连接部件和连接关系，所述泵轴与所述无刷直流电机的输出轴7一体设置，所述叶轮4与所述直流电机的输出轴7螺纹连接。

优选地，所述直流电机的输出轴7为台阶轴，所述泵壳2安装在所述台阶轴的第一台阶面上，所述叶轮4安装在所述台阶轴的第二台阶面上。电机轴设计为台阶轴，确保叶轮4安装时与泵壳2的轴向间隙准确，保证水泵高效率运转。

本实用新型提供的直流水泵，由于采用无刷直流电机驱动水泵，在实用过程中无需更换碳刷，也不需要维护，水泵与电机、驱动器一体集成，安装实用方便，且占用体积小；通过CAN总线调节电机转速，满足不同工况下的供水流量需求；安装座设计为镂空结构，机械轴封损坏时可避免电机进水。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种直流水泵，其特征在于，至少包括：

泵体，用于输送液态介质，包括泵轴和穿设于所述泵轴上的叶轮，所述叶轮与泵轴传动连接；

安装座，包括前端盖、后端盖以及固定连接所述前端盖与后端盖的至少两根筋辐，所述筋辐之间具有间隙形成镂空结构；其中所述前端盖连接所述泵体；

无刷直流电机，端部安装在所述安装座的后端盖上，且输出轴与穿过所述安装座的泵轴传动连接；

电机驱动器，安装在所述无刷直流电机一侧，采用无感矢量控制，CAN总线设定目标转速，或者实时调速；同时，通过CAN总线实时监控水泵的电压、电流、实时转速等参数。

2.根据权利要求1所述的直流水泵，其特征在于，还包括：

安装支架，用于连接所述无刷直流电机与电机驱动器，包括水平板和立板形成L形结构，其中所述无刷直流电机的底部安装在所述水平板上，侧面安装在所述立板靠近所述水平板的一面上，所述电机驱动器安装在所述立板背离所述水平板的一面上，且所述电机驱动器与所述立板之间具有间隙。

3.根据权利要求2所述的直流水泵，其特征在于，所述电机驱动器呈长方体形，所述电机驱动器的两端分别安装有连接板，所述连接板均在朝向所述电机驱动器用于连接所述安装支架的侧面延伸后并弯折形成安装面，两所述安装面相对位于两所述安装面之间的电机驱动器侧面向外凸出，所述安装面与所述安装支架的立板连接。

4.根据权利要求3所述的直流水泵，其特征在于，所述电机驱动器外壳采用铝型材，所述铝型材的外表面设置有若干散热槽。

5.根据权利要求1～4任一项所述的直流水泵，其特征在于，所述泵体还包括：

泵壳，安装在所述安装座的前端盖上，与所述前端盖之间围设成泵腔，所述叶轮位于所述泵腔内；

密封圈，安装在所述泵壳与所述前端盖之间；

机械密封，安装在所述前端盖与所述泵轴之间。

6.根据权利要求5所述的直流水泵，其特征在于，所述泵壳上安装有球阀，所述球阀的出水口与所述泵腔连通，且向下设置。

7.根据权利要求5所述的直流水泵，其特征在于，所述安装座的前端盖呈圆形，且围绕圆形一周均布有三个连接耳；所述泵壳在相应位置也设置有三个连接耳；所述前端盖与所述泵壳的连接耳两两通过螺栓组件连接；

所述安装座的后端盖呈方形；所述无刷直流电机在靠近所述安装座的一端的端盖呈方形，所述后端盖与所述无刷直流电机的端盖的四个角两两通过螺栓组件连接。

8.根据权利要求7所述的直流水泵，其特征在于，所述安装座的前端盖的连接耳与后端盖的四个角在围绕所述泵轴一周的方向上彼此错开。

9.根据权利要求5所述的直流水泵，其特征在于，所述泵轴与所述无刷直流电机的输出轴一体设置，所述叶轮与所述直流电机的输出轴螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的直流水泵，其特征在于，所述直流电机的输出轴为台阶轴，所述泵壳安装在所述台阶轴的第一台阶面上，所述叶轮安装在所述台阶轴的第二台阶面上。