CN214626642U - 多速多绕组屏蔽泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了多速多绕组屏蔽泵，包括：屏蔽泵主体；转子组件，包括转轴和转子主体，转轴可转动地安装于屏蔽泵主体，转子主体安装于转轴；定子组件，安装于屏蔽泵主体，与转子组件相对应环绕设置于转子组件的外侧；定子组件包括至少两组具有不同电感的线圈；屏蔽层，屏蔽层位于转子组件和定子组件之间；接线盒，接线盒包括至少两组接线端子，至少两组接线端子分别对应连接于至少两组线圈；通过改变电源接入接线盒上的接线端子的位置能够改变转子组件带动转轴的转动速度。其包括至少两组独立运行的绕线组，能够适用于至少两种运行工况，接线端子直接电连接于线圈，结构简单，切换方便。

Description

多速多绕组屏蔽泵

技术领域

本实用新型涉及屏蔽泵领域，进一步地涉及多速多绕组屏蔽泵。

背景技术

屏蔽泵是一种无密封泵，在结构上，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，转子由前后滑动轴承支撑浸在输送介质中。定子和转子分别用非磁性耐腐蚀薄壁套做成的屏蔽套隔离起来。另外在各自的侧面用耐腐蚀的金属薄板与它们焊接密封起来，该结构型能够用以隔离绕组与输送介质，既可以保护定转子铁芯及绕组不被介质侵蚀，又能够实现采用工作介质冷却电机与滑动轴承的功能。此外，屏蔽泵的水力端可以按照离心泵通常采用的结构型式和有关的标准规范来设计、制造。

屏蔽泵工作原理是将电机和叶轮固定在同一转轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，定子绕组通电后，产生的电磁能透过屏蔽套驱动转子在被输送液体中运转，进而带动叶轮旋转，对液体做功，达到输送液体的目的。屏蔽泵因其高可靠性、免维护、零泄漏、低振动噪声等优点，广受航天、船舶、化工、医药等市场青睐。

但是，需要指出的是，现有的多速屏蔽泵通常是采用变频控制器进行控制切换的，结构复杂、成本较高。尤其是对于海上恶劣环境的特定工况，只需要在两种工况下进行切换，使用变频器成本较高；而使用普通离心泵存在易受腐蚀、介质泄露等风险，设备维修保养成本高、难度大等问题。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供多速多绕组屏蔽泵，所述多速多绕组屏蔽泵的定子组件包括至少两组独立运行的绕线组，能够适用于至少两种运行工况，接线端子直接电连接于线圈，结构简单，切换方便。

为了实现上述目的，本实用新型的目的在于提供多速多绕组屏蔽泵，包括：

屏蔽泵主体；

转子组件，包括转轴和转子主体，所述转轴可转动地安装于所述屏蔽泵主体，所述转子主体安装于所述转轴；

定子组件，安装于所述屏蔽泵主体，与所述转子组件相对应环绕设置于所述转子组件的外侧；所述定子组件包括至少两组具有不同电感的线圈；

屏蔽层，所述屏蔽层位于所述转子组件和所述定子组件之间，以将所述转子组件与所述定子组件相分隔；

接线盒，所述接线盒包括至少两组接线端子，至少两组所述接线端子分别对应连接于至少两组所述线圈；通过改变电源接入所述接线盒上的所述接线端子的位置能够改变所述转子组件带动所述转轴的转动速度。

优选地，所述定子组件包括定子架体和多个定子线圈单元，所述定子架体具有多个安装槽，多个所述定子线圈单元分别安装于多个所述安装槽；其中所述定子线圈单元包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈环绕于所述第二线圈的外侧，并且所述第一线圈和所述第二线圈之间具有绝缘层，以绝缘所述第一线圈和所述第二线圈；所述接线盒包括第一组接线端子和第二组接线端子，其中所述第一组接线端子电连接于所述第一线圈，所述第二组接线端子电连接于所述第二线圈。

优选地，所述定子线圈单元还包括线圈壳体，所述线圈壳体包裹于所述第一线圈的外侧；所述线圈壳体的形状与所述定子架体上的所述安装槽的形状相适配。

优选地，所述线圈壳体包括第一端部和第二端部，所述第一端部的尺寸大于所述第二端部的尺寸，自所述第二端部至所述第一端部，所述线圈壳体的尺寸逐渐增加。

优选地，所述线圈壳体的所述第二端部具有向远离所述第一端部延伸的楔块，所述定子架体的所述安装槽的内壁具有与所述楔块相对应的楔槽。

优选地，所述多速多绕组屏蔽泵还包括航空插头，所述航空插头安装于所述接线盒；所述航空插头包括第一接线头和第二接线头，所述第一接线头电连接于所述第一组接线端子，所述第二接头电连接于所述第二组接线端子。

优选地，所述接线盒还包括第一组信号端子和第二组信号端子，所述第一组信号端子电连接于所述第一线圈，所述第二组信号端子电连接于所述第二线圈；所述航空插头包括信号接头，所述信号接头电连接于所述第一组信号端子和所述第二组信号端子。

优选地，所述屏蔽泵主体包括电机壳体、泵体、安装座、前轴承以及后轴承，所述电机壳体包裹于所述定子组件外，所述前轴承和所述后轴承分别安装于所述电机壳体的前后两端，所述转轴的两端分别安装于所述前轴承和所述后轴承，所述转轴的一端连接于所述泵体，所述安装座安装于所述泵体。

优选地，所述安装座与所述泵体一体连接。

优选地，所述转轴的两端分别使用左旋螺栓和右旋螺栓安装于所述电机壳体的前后两端。

与现有技术相比，本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵具有以下至少一条有益效果：

1、本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵，所述多速多绕组屏蔽泵的定子组件包括至少两组独立运行的绕线组，能够适用于至少两种运行工况，接线端子直接电连接于线圈，结构简单，切换方便；

2、本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵，所述多速多绕组屏蔽泵针对两种不同的转速工况，在定子内部设置两组相对独立的绕组线圈，并且分别电连接于插线盒上的两组接线组，能够根据需要快速切换两组线圈的接入和断开；

3、本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵，所述多速多绕组屏蔽泵的转轴的两端分别通过左旋螺栓和右旋螺栓分别固定于电机壳体的两端，通过采用逆向螺栓固定的方案，能够在转子冷却介质内部循环的过程中，防止前后轴承的窜动或脱落。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的一视角的立体图；

图2是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的另一视角的立体图；

图3是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的爆炸图；

图4是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的侧视图；

图5是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的正视图；

图6是图5中B-B线的剖视图；

图7是图5中A-A线的剖视图；

图8是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的定子线圈单元的俯视图；

图9是本实用新型的优选实施例的多速多绕组屏蔽泵的接线盒的正视图。

附图标号说明：

屏蔽泵主体1，转轴11，电机壳体12，泵体13，安装座14，前轴承15，后轴承16，转子组件2，定子组件3，线圈31，定子架体32，安装槽320，定子线圈单元33，第一线圈331，第二线圈332，绝缘层333，线圈壳体334，第一端部3341，第二端部3342，楔块3343，接线盒4，接线端子41，第一组接线端子42，第二组接线端子43，第一组信号端子44，第二组信号端子45，航空插头5，第一接头51，第二接头52，信号接头53，屏蔽层6。

具体实施方式

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，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。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获得其他的附图，并获得其他的实施方式。

为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

在本文中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参考说明书附图1至图9，本实用新型所提供的多速多绕组屏蔽泵被阐述，本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵采用多绕组多屏蔽电机设计方法，针对多个不同转速工况。本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵尤其涉及双速双绕组屏蔽泵，每个绕线组分别电连接于独立的接线柱，结构简单，制造方便，成本较低。

本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵尤其适用于海上风电冷却机组中设备运行环境而恶劣的环境，能够解决现有的设备保养成本高、维修难度大等问题，具有可靠性高、免维护、零泄漏以及低振动噪声等优点。还需要指出的是，本发明所提供的所述多速多绕组屏蔽泵尤其是指双速双绕组或三速三绕组。

参考说明书附图1、图2以及图3，所述多速多绕组屏蔽泵包括屏蔽泵主体1、转子组件2、定子组件3以及接线盒4。所述转子组件2包括转轴11和转子主体，所述转轴11可转动地安装于所述屏蔽泵主体1，所述转子主体安装于所述转轴11；所述定子组件3安装于所述屏蔽泵主体1，并与所述转子组件2相对应环绕设置于所述转子组件2的外侧；所述定子组件3包括至少两组具有不同电感的线圈31；所述接线盒4包括至少两组接线端子41，至少两组所述接线端子41分别对应连接于至少两组所述线圈31；通过改变电源接入所述接线盒4上的所述接线端子41的位置能够改变所述转子组件2的所述转轴11转动的速度。

参考说明书附图3、图6以及图7，所述定子组件3包括定子架体32和多个定子线圈单元33，所述定子架体32具有多个安装槽320，多个所述定子线圈单元33分别安装于多个所述安装槽320；其中所述定子线圈单元33包括第一线圈331和第二线圈332，所述第一线圈331环绕于所述第二线圈332的外侧，并且所述第一线圈331和所述第二线圈332之间具有绝缘层333，以绝缘所述第一线圈331和所述第二线圈332；所述接线盒4包括第一组接线端子42和第二组接线端子43，其中所述第一组接线端子42电连接于所述第一线圈331，所述第二组接线端子43电连接于所述第二线圈332。

需要指出的是，多个所述定子线圈单元33呈环形分布，并均匀环绕于所述转子组件2的四周。多个所述定子线圈单元33的多个所述第一线圈331分别电连接于所述接线盒4的所述第一组接线端子42，多个所述定子线圈单元33的多个所述第二线圈332分别电连接于所述接线盒4的所述第二组接线端子43。

外接电源适于电连接于所述接线盒4，以向所述定子组件3的所述定子线圈单元33供电，通电后的所述定子线圈单元33能够带动所述转子组件2转动，转动的所述转子组件2能够带动所述转轴11转动。

在本优选实施例中，所述定子线圈单元33的所述第一线圈331和所述第二线圈332具有不同的电感强度，通过控制外接电源接入所述接线盒4的所述第一组接线端子42或所述第二组接线端子43，能够控制所述定子线圈单元33所产生的感应电动势的大小，以控制所述转子组件2的转速。

示例地，当外接电源电连接于所述接线盒4的所述第一组接线端子42时，所述定子组件3能够驱动所述转子组件2以第一转动速度转动；当外接电源电连接于所述第二组接线端子43时，所述定子组件3能够驱动所述转子组件2以第二转动速度转动。还需要指出的是，所述定子线圈单元33包括两个线圈仅仅作为示例，在其他优选实施例中，所述定子线圈单元33还能够包括两组以上的线圈，以对应两种以上的转速，所述定子线圈单元33所包括的线圈的具体数量不应当构成对本实用新型的限制。

参考说明书附图8，所述定子线圈单元33还包括线圈壳体334，所述线圈壳体334包裹于所述第一线圈331的外侧；所述线圈壳体334的形状与所述定子架体32上的所述安装槽320的形状相适配。

在本优选实施例中，所述线圈壳体334包裹于所述第一线圈331的外侧，所述线圈壳体334、所述第一线圈331以及所述第二线圈332组成一个整体。所述定子线圈单元33能够作为一个整体可拆卸地安装于所述定子架体32的所述安装槽320。

参考说明书附图8，所述线圈壳体334包括第一端部3341和第二端部3342，所述第一端部3341的尺寸大于所述第二端部3342的尺寸，自所述第二端部3342至所述第一端部3341，所述线圈壳体334的尺寸逐渐增加。相应地，所述定子架体32的所述安装槽320的形状与所述线圈壳体334的形状相适配，以对所述线圈壳体334进行限位，防止所述线圈壳体334安装方向发生错误。

参考说明书附图8，所述线圈壳体334的所述第二端部3342具有向远离所述第一端部3341的方向延伸的楔块3343，所述定子架体32的所述安装槽320的内壁具有与所述楔块3343相对应的楔槽。通过所述线圈壳体334上的所述楔形块3343与所述安装槽320内壁的所述楔槽之间的配合能够进一步地防止所述线圈壳体334安装错误，提高所述线圈壳体334与所述定子架体32的所述安装槽320之间安装的稳定性。

参考说明书附图1、图2以及图3，所述多速多绕组屏蔽泵还包括航空插头5，所述航空插头5安装于所述接线盒4；所述航空插头5包括第一接线头51和第二接线头52，所述第一接线头51电连接于所述第一组接线端子42，所述第二接头52电连接于所述第二组接线端子43。通过所述航空插头5能够实现外接电源的快速插接与拆卸，实现防止所述接线盒4的所述第一组接线端子42、所述第二组接线端子43的螺母的脱落，快速切换不同绕组的交替运行。

所述航空插头5为动力输入接口，在普通接线架基础上延伸双绕组接线柱，并增加全封闭外壳，采用316L不锈钢材料与三防工艺。

参考说明书附图9，所述接线盒4还包括第一组信号端子44和第二组信号端子45，所述第一组信号端子44电连接于所述第一线圈331，所述第二组信号端子45电连接于所述第二线圈332；所述航空插头5包括信号接头53，所述信号接头53电连接于所述第一组信号端子44和所述第二组信号端子45。

参考说明书附图1至图6，所述屏蔽泵主体1包括电机壳体12、泵体13、安装座14、前轴承15以及后轴承16，所述电机壳体12包裹于所述定子组件3外，所述前轴承15和所述后轴承16分别安装于所述电机壳体12的前后两端，所述转轴11的两端分别安装于所述前轴承15和所述后轴承16，所述转轴11的一端连接于所述泵体13，所述安装座14安装于所述泵体13。

所述电机壳体12与所述泵体13之间通过法兰连接，并通过双头螺柱进行紧固。所述电机壳体12与所述泵体13之间采用聚四氟乙烯垫片进行静密封，所述转子组件2和所述定子组件3位于所述电机壳体12的内部。所述转轴11内设有通孔，所述转轴11的前后两端分别通过右旋螺栓和左旋螺栓固定。支撑所述转轴11的所述前轴承15和所述后轴承16分别采用碳化硅材料制作而成，所述前轴承15和所述后轴承16外设有前后轴承座。所述前轴承15外的前轴承座与所述电机壳体12上的前法兰通过螺钉固定连接，所述后轴承16外的所述后轴承座16与所述电机壳体12的后轴承法兰座相配合。所述泵体13内具有叶轮，所述叶轮装配于所述转轴11的前端。所述泵体13与所述电机壳体12之间采用水密封结构，并通过螺栓进行紧固连接。所述接线盒4位于所述电机壳体12的后端，所述航空插头5安装于所述接线盒4。

在本优选实施例中，所述接线盒4、轴承座、所述泵体13、所述安装座14等采用新型轻量化结构型式，所述泵体13与所述安装座14通过筋板相连接，采用铸造一体加工成型。所述转子组件2两端使用右旋螺栓与左旋螺栓，材质采用不锈钢，设置螺栓内通孔结构，与防松垫片配套使用。所述泵体13中的叶轮与所述转轴11通过平键配合，配套使用不锈钢调整垫片，与所述右旋螺栓、防松垫片配套使用。

本实用新型所提供的所述多速多绕组屏蔽泵没有暴露在外面的冷却风扇、机械密封和转轴，只在泵的外壳处存在静密封，整体屏蔽泵外壳外表面平滑、无棱角，电机绕组通过接线架以及绝缘胶等完全密封在电机壳内部。

优选地，所述安装座14与所述泵体13一体连接。所述安装座14与所述泵体13通过筋板相连接，所述泵体13、所述筋板以及所述安装座14采用铸造的方式一体加工成型。

参考说明书附图6，所述多速多绕组屏蔽泵还包括屏蔽层6，所述屏蔽层6安装于所述转子组件2和所述定子组件3之间，以使得所述转子组件2和所述定子组件3相分离。所述转子组件2外套设有转子屏蔽套，所述定子组件3外套设有定子屏蔽套，所述转子屏蔽套和所述定子屏蔽套共同形成所述屏蔽层6。所述转子组件2与定子组件3分别由所述转子屏蔽套与所述定子屏蔽套相隔开。针对两个不同转速工况，设置高速和低速两种运行工况，所述定子组件3内部设置两个独立运行的绕组，每个绕组配有独立的接线柱，通过切换接线方式，实现两绕组交替运行，取代常规变频器控制方式，优于双泵或多泵运行。

在本优选实施例中，所述转子组件2浸没在冷却介质中，所述转轴11内部设有通孔，循环介质为水泵输送液体。

所述转轴11的两端分别右旋螺栓与左旋螺栓，材质采用不锈钢，设置螺栓内通孔结构，与垫片配套使用。所述右旋螺栓与所述左旋螺栓11端面可以设计为半球形，也可以设计为方形，垫片可以为三爪防松结构、机械咬合防松，材料根据环境要求选择不锈钢。采用上述技术方案，通过逆旋向螺栓方案，实现转子冷却介质内部循环，防止所述前后轴承轴向窜动与脱落。实现所述叶轮轴向位置调整，并能防止所述叶轮轴向窜动与脱落。

本实用新型屏蔽泵通过采用上述技术方案，整体设计安全可靠，操作便捷，保证双速屏蔽泵完全无泄漏，不会受到强腐蚀环境影响。结构光滑且全密封设计，实现完全无泄漏。提出双绕组屏蔽电机设计方案，针对两个不同转速工况，设置高速和低速两种运行工况，在电机定子内部设置两个独立运行的绕组，每个绕组配有独立的接线柱，通过航空插头解决方案，实现防止接线柱螺母脱落、快速切换不同绕组交替运行，取代常规变频器控制方式。采用输送介质自润滑冷却，能够满足转子冷却介质内部循环实现所述转子组件冷却效果与轴承润滑效果。结构轻量化设计方案，既能满足结构强度与安装接口要求，又能实现整机轻量化需求。逆旋向螺栓方案，实现所述叶轮轴向位置调整，并能防止所述叶轮轴向窜动与脱落。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，包括：

屏蔽泵主体；

转子组件，包括转轴和转子主体，所述转轴可转动地安装于所述屏蔽泵主体，所述转子主体安装于所述转轴；

定子组件，安装于所述屏蔽泵主体，与所述转子组件相对应环绕设置于所述转子组件的外侧；所述定子组件包括至少两组具有不同电感的线圈；

屏蔽层，所述屏蔽层位于所述转子组件和所述定子组件之间，以将所述转子组件与所述定子组件相分隔；

接线盒，所述接线盒包括至少两组接线端子，至少两组所述接线端子分别对应连接于至少两组所述线圈；通过改变电源接入所述接线盒上的所述接线端子的位置能够改变所述转子组件带动所述转轴的转动速度。

2.根据权利要求1所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述定子组件包括定子架体和多个定子线圈单元，所述定子架体具有多个安装槽，多个所述定子线圈单元分别安装于多个所述安装槽；其中所述定子线圈单元包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈环绕于所述第二线圈的外侧，并且所述第一线圈和所述第二线圈之间具有绝缘层，以绝缘所述第一线圈和所述第二线圈；所述接线盒包括第一组接线端子和第二组接线端子，其中所述第一组接线端子电连接于所述第一线圈，所述第二组接线端子电连接于所述第二线圈。

3.根据权利要求2所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述定子线圈单元还包括线圈壳体，所述线圈壳体包裹于所述第一线圈的外侧；所述线圈壳体的形状与所述定子架体上的所述安装槽的形状相适配。

4.根据权利要求3所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述线圈壳体包括第一端部和第二端部，所述第一端部的尺寸大于所述第二端部的尺寸，自所述第二端部至所述第一端部，所述线圈壳体的尺寸逐渐增加。

5.根据权利要求4所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述线圈壳体的所述第二端部具有向远离所述第一端部延伸的楔块，所述定子架体的所述安装槽的内壁具有与所述楔块相对应的楔槽。

6.根据权利要求2所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述多速多绕组屏蔽泵还包括航空插头，所述航空插头安装于所述接线盒；所述航空插头包括第一接线头和第二接线头，所述第一接线头电连接于所述第一组接线端子，所述第二接线头电连接于所述第二组接线端子。

7.根据权利要求6所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述接线盒还包括第一组信号端子和第二组信号端子，所述第一组信号端子电连接于所述第一线圈，所述第二组信号端子电连接于所述第二线圈；所述航空插头包括信号接头，所述信号接头电连接于所述第一组信号端子和所述第二组信号端子。

8.根据权利要求1所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述屏蔽泵主体包括电机壳体、泵体、安装座、前轴承以及后轴承，所述电机壳体包裹于所述定子组件外，所述前轴承和所述后轴承分别安装于所述电机壳体的前后两端，所述转轴的两端分别安装于所述前轴承和所述后轴承，所述转轴的一端连接于所述泵体，所述安装座安装于所述泵体。

9.根据权利要求8所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述安装座与所述泵体一体连接。

10.根据权利要求8所述的多速多绕组屏蔽泵，其特征在于，其中所述转轴的两端分别使用左旋螺栓和右旋螺栓安装于所述电机壳体的前后两端。

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