CN215566682U - 表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体、电机壳体及电机本体，所述电机壳体固定安装在泵体内，所述电机本体包括柱式转子和转子轴，所述柱式转子的外圆周上表贴有若干第一永磁体磁瓦，所述第一永磁体磁瓦外至少设有一圈磁瓦抱箍，所述柱式转子的两端均设有紧固所述第一永磁体磁瓦的盖体。本实用新型通过表贴式自启动永磁同步电机驱动管道泵，电机占用空间小且电机工作效果好。

Description

表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵

技术领域

本实用新型属于永磁同步电机技术领域，具体涉及到表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵。

背景技术

管道泵是单吸单级或多级离心泵的一种，属立式结构，因其进出口在同一直线上，且进出口口径相同，仿似一段管道，可安装在管道的任何位置故取名为管道泵(又名增压泵)。结构特点：为单吸单级离心泵，进出口相同并在同一直线上，和轴中心线成直交，为立式泵。

管道泵上通常设有电机驱动结构，传统的电机结构内需要设置材料、传动系统等结构，比较复杂；也有采用永磁电机进行驱动的，公开号CN204827949U的中国专利于2015年12月2日公开了一种管道泵，通过采用内置式电机的结构形式，在泵体与电机壳体之间设设置冷却水流通道，使水流在流动的同时，带走电机内部所散发出来的热量，从而维持电机的正常工作温度，密封胶能够完整地密封壳体，使电机本体不会受到水流的影响。但是该专利的管道泵由直流永磁电机驱动，而且为了保证电机内不出现液体渗漏的情况，密封要求非常高，安装和布局的难度比较高。另外，现有的管道泵为了适配大型、大流量的管路输送要求，需要更高的动力输出，对电机的要求也更高。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体，所述泵体内设有叶轮，所述泵体上设有泵盖，所述泵盖上设有支架，所述支架上设有机壳，所述机壳内沿其轴向设有转子轴，所述转子轴上分别套设有柱式转子组件和盘式转子组件，所述机壳内分别设有与所述柱式转子组件对应的柱式定子组件、与所述盘式转子组件对应的盘式定子组件；所述柱式转子组件包括套设在所述转子轴上的柱式转子，所述柱式转子的外圆周上表贴有若干第一永磁体磁瓦，所述第一永磁体磁瓦外至少设有一圈磁瓦抱箍，所述柱式转子的两端均设有紧固所述第一永磁体磁瓦的盖体，所述盖体中心处开设有供所述转子轴通过的避空孔；所述转子轴远离所述柱式转子组件的一端依次穿过所述支架和所述泵盖并伸入所述泵体内与所述叶轮连接。

本管道泵易于装配和维护，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，多个转子直接作用于转子轴上共同驱动叶轮旋转，旋转推力大，扭矩大、电机效率高，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述第一永磁体磁瓦和所述第二永磁体磁瓦分别为相应的定子组件提供径向上旋转的磁场，促使定子组件分别为相应的所述柱式转子和所述盘式转子提供轴线旋转的力矩，在共同作用力下直接驱动转子轴和所述叶轮进行工作，能够满足大型高输出的管道泵。

采用至少两种结构类型的转子组件，能够较大程度的利用所述机壳内有限的空间，在不增加轴向尺寸的条件下，也能够布置多个电机，多个电机的叠加能够提供更大的旋转推力，有利于管道泵的高效工作。柱式结构的电机为主要输出，盘式结构的电机为辅助输出，两者相辅相成，在确保高输出的同时，也能够确保转子轴的旋转稳定性。

采用表贴的方式，配合所述第一永磁体磁瓦的结构，就能够将所述第一永磁体磁瓦固定在所述柱式转子上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在第一永磁体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。

所述第一永磁体磁瓦采用分体式的结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍和盖体的设置，能够进一步提高所述第一永磁体磁瓦的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与柱式定子组件间的间隙也能够保持较好。

进一步地，所述盘式转子组件包括套设在所述转子轴上的盘式转子，所述盘式转子的端面上设有第二永磁体磁瓦，所述第二永磁体磁瓦与所述盘式定子组件的端面对应设置并保持间隙。

进一步地，所述盘式转子组件为一个，或者设置在所述柱式转子组件轴向两端的一对。

进一步地，所述盘式定子组件包括盘式定子铁芯，以及缠绕在所述盘式定子铁芯上的定子绕组；所述盘式定子铁芯的外周螺接固定在所述机壳的内周上，所述盘式定子铁芯的中部设有轴向通孔并套设在所述转子轴上，所述盘式定子铁芯的端面与所述第二永磁体磁瓦对应设置。

进一步地，所述柱式定子组件包括安装在所述机壳内周上的柱式定子铁芯，以及缠绕在所述柱式定子铁芯上的定子绕组；所述柱式定子组件的轴向尺寸不小于所述柱式转子组件的轴向尺寸。

所述盘式定子组件和所述柱式定子组件均独立的安装在所述机壳内部，可以独立安装和更换，方便后期维护，所述盘式定子组件也可以通过定子支架安装在机壳的内端面上，使盘式定子铁芯对应所述第二永磁体磁瓦即可。

进一步地，所述第一永磁体磁瓦和所述第二永磁体磁瓦均为铁氧体磁瓦或者钕铁硼磁瓦，或者铁氧体磁瓦和钕铁硼磁瓦交替使用。

进一步地，所述磁瓦抱箍周向的设置在所述柱式转子组件的中部位置，所述磁瓦抱箍紧固若干所述第一永磁体磁瓦并与所述柱式转子之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的第一永磁体磁瓦之间的间隙处。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的柱式转子间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍的紧固能力，避免磁瓦抱箍的位移。

进一步地，所述柱式转子的外圆周上设有卡合槽，所述第一永磁体磁瓦的内侧卡合在所述卡合槽内并与所述卡合槽之间设有胶层。

所述卡合槽能够卡合住所述第一永磁体磁瓦，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。

进一步的，所述卡合槽为弧形凹槽，弧形凹槽的厚度远小于所述第一永磁体磁瓦的厚度，也就是较浅的槽，这样的设置能够减少柱式转子的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。

进一步地，所述柱式转子和所述盘式转子均通过平键与所述转子轴连接，所述转子轴为多级阶梯轴，所述转子轴的上端部与所述机壳之间、所述转子轴与所述支架之间分别设有轴承组件；所述转子轴的下端部与所述叶轮螺接固定或者焊接固定，所述转子轴与所述泵盖的内侧之间设有多重机械密封。采用多级阶梯轴的设置，便于这些轴承的稳定卡合，也具有较好的层次感；多重机械密封的设置能够提高转动密封的效果，避免液体外泄。

进一步地，所述机壳螺接固定在所述支架上，所述支架螺接在所述泵盖上；所述泵盖具有内腔，所述转子轴位于所述内腔处设有挡水圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、本管道泵易于装配和维护，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，多个转子直接作用于转子轴上共同驱动叶轮旋转，旋转推力大，扭矩大、电机效率高，而且转速容易控制；2、所述第一永磁体磁瓦和所述第二永磁体磁瓦分别为相应的定子组件提供径向上旋转的磁场，促使定子组件分别为相应的所述柱式转子和所述盘式转子提供轴线旋转的力矩，在共同作用力下直接驱动转子轴和所述叶轮进行工作，能够满足大型高输出的管道泵；3、两种结构类型的转子组件，能够较大程度的利用所述机壳内有限的空间，在不增加轴向尺寸的条件下，也能够布置多个电机，多个电机的叠加能够提供更大的旋转推力，有利于管道泵的高效工作；4、多个所述第一永磁体磁瓦采用表贴的方式，配合所述第一永磁体磁瓦的结构，就能够将所述第一永磁体磁瓦固定在所述柱式转子上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在第一永磁体磁瓦上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。

附图说明

图1为本实用新型表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵的整体示意图；

图2为本实用新型表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵的柱式转子组件结构示意图；

图3为图2中A-A截面示意图；

图4为本实用新型表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵的柱式转子组件俯视图；

图中：1、泵体；2、叶轮；3、泵盖；4、支架；5、机壳；6、转子轴；7、柱式转子组件；701、柱式转子；702、第一永磁体磁瓦；703、磁瓦抱箍；704、盖体；705、卡合槽；706、胶层；707、避空孔；8、盘式转子组件；801、盘式转子；802、第二永磁体磁瓦；9、柱式定子组件；10、盘式定子组件；11、轴承组件；12、机械密封；13、内腔；14、挡水圈。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型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做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实施例提供一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体1，所述泵体1内设有叶轮2，所述泵体1上设有泵盖3，所述泵盖3上设有支架4，所述支架4上设有机壳5，所述机壳5内沿其轴向设有转子轴6，所述转子轴6上分别套设有柱式转子组件7和盘式转子组件8，所述机壳5内分别设有与所述柱式转子组件7对应的柱式定子组件9、与所述盘式转子组件8对应的盘式定子组件10；所述柱式转子组件7包括套设在所述转子轴6上的柱式转子701，所述柱式转子701的外圆周上表贴有若干第一永磁体磁瓦702，所述第一永磁体磁瓦702为分体式弧形板结构，所述第一永磁体磁瓦702外至少设有一圈磁瓦抱箍703，所述柱式转子701的两端均设有紧固所述第一永磁体磁瓦702的盖体704，(图2中没有画出盖体704)所述盖体704中心处开设有供所述转子轴6通过的避空孔707；所述转子轴6远离所述柱式转子组件7的一端依次穿过所述支架4和所述泵盖3并伸入所述泵体1内与所述叶轮2连接。

本管道泵易于装配和维护，能够用于各种需要自启动、结构紧凑的工况中，减少了减速齿轮、复杂的传动系统、润滑系统的设置，无中间转换环节，多个转子直接作用于转子轴6上共同驱动叶轮2旋转，旋转推力大，扭矩大、电机效率高，而且转速容易控制。当永磁同步电机通电后，所述第一永磁体磁瓦702和所述第二永磁体磁瓦802分别为相应的定子组件提供径向上旋转的磁场，促使定子组件分别为相应的所述柱式转子701和所述盘式转子801提供轴线旋转的力矩，在共同作用力下直接驱动转子轴6和所述叶轮2进行工作，能够满足大型高输出的管道泵。

采用两种结构类型的转子组件，能够较大程度的利用所述机壳5内有限的空间，在不增加轴向尺寸的条件下，也能够布置多个电机，多个电机的叠加能够提供更大的旋转推力，有利于管道泵的高效工作。柱式结构的电机为主要输出，盘式结构的电机为辅助输出，两者相辅相成，在确保高输出的同时，也能够确保转子轴6的旋转稳定性。

采用表贴的方式，配合所述第一永磁体磁瓦702的结构，就能够将所述第一永磁体磁瓦702固定在所述柱式转子701上，减少了螺钉等小型紧固件的使用，也避免在第一永磁体磁瓦702上钻孔、开槽等，保持磁瓦的完整结构，有利于磁场的形成和提高磁力驱动的效果。

所述第一永磁体磁瓦702采用分体式的结构，便于装卸和独立调整，所述磁瓦抱箍703和盖体704的设置，能够进一步提高所述第一永磁体磁瓦702的紧固程度和安装稳定性，在长期的工作中其位移变化也较少，与柱式定子组件9间的间隙也能够保持较好。

进一步地，所述盘式转子组件8包括套设在所述转子轴6上的盘式转子801，所述盘式转子801的端面上设有第二永磁体磁瓦802，所述第二永磁体磁瓦802与所述盘式定子组件10的端面对应设置并保持间隙。

进一步地，所述盘式转子组件8为设置在所述柱式转子组件7轴向两端的一对，这样相当于在所述机壳5内集成了三个电机，能够为所述转子轴6和所述叶轮2提供更大的旋转推力。

进一步地，所述盘式定子组件10包括盘式定子铁芯，以及缠绕在所述盘式定子铁芯上的定子绕组；所述盘式定子铁芯的外周螺接固定在所述机壳5的内周上，所述盘式定子铁芯的中部设有轴向通孔并套设在所述转子轴6上，所述盘式定子铁芯的端面与所述第二永磁体磁瓦802对应设置。所述通孔的尺寸略大于所述转子轴6的外径，也可以在所述通孔处设置轴承。

进一步地，所述柱式定子组件9包括安装在所述机壳5内周上的柱式定子铁芯，以及缠绕在所述柱式定子铁芯上的定子绕组；所述柱式定子组件9的轴向尺寸不小于所述柱式转子组件7的轴向尺寸。

所述盘式定子组件10和所述柱式定子组件9均独立的安装在所述机壳5内部，可以独立安装和更换，方便后期维护。

进一步地，所述第一永磁体磁瓦702和所述第二永磁体磁瓦802均为铁氧体磁瓦，采用铁氧体磁瓦也能够满足管道泵的工况要求，而且成本较低。

进一步地，所述磁瓦抱箍703周向的设置在所述柱式转子组件7的中部位置，所述磁瓦抱箍703紧固若干所述第一永磁体磁瓦702并与所述柱式转子701之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的第一永磁体磁瓦702之间的间隙处。这样的设置一方面利用了相邻磁瓦间的柱式转子701间隙空间，另一方面能够进一步提高所述磁瓦抱箍703的紧固能力，避免磁瓦抱箍703的位移。

进一步地，所述柱式转子701的外圆周上设有卡合槽705，所述第一永磁体磁瓦702的内侧卡合在所述卡合槽705内并与所述卡合槽705之间设有胶层706。

所述卡合槽705能够卡合住所述第一永磁体磁瓦702，在进行粘接时能够起到预固定的作用，便于粘接固定；在后期也能够起到轴向和周向的限位作用。

进一步的，所述卡合槽705为弧形凹槽，弧形凹槽的厚度远小于所述第一永磁体磁瓦702的厚度，也就是较浅的槽，这样的设置能够减少柱式转子701的加工量，降低加工成本和时间；所述胶层706为涂覆的粘胶，所述粘胶为工业胶，如高温磁瓦粘结胶，在高温下也就具有较好的粘接强度。

进一步地，所述避空孔707的内径大于所述转子轴6的外径，所述盖体704与所述柱式转子701的端面螺接固定，防止盖体704脱落。

进一步地，所述柱式转子701和所述盘式转子801均通过平键与所述转子轴6连接，所述转子轴6为多级阶梯轴，所述转子轴6的上端部与所述机壳5之间、所述转子轴6与所述支架4之间分别设有轴承组件11；所述转子轴6的下端部与所述叶轮2螺接固定或者焊接固定，所述转子轴6与所述泵盖3的内侧之间设有多重机械密封12。采用多级阶梯轴的设置，便于这些轴承的稳定卡合，也具有较好的层次感；多重机械密封12的设置能够提高转动密封的效果，避免液体外泄。

进一步地，所述机壳5螺接固定在所述支架4上，所述支架4螺接在所述泵盖3上；所述泵盖3具有内腔13，所述转子轴6位于所述内腔13处设有挡水圈14。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，包括泵体，所述泵体内设有叶轮，所述泵体上设有泵盖，所述泵盖上设有支架，所述支架上设有机壳，其特征在于，所述机壳内沿其轴向设有转子轴，所述转子轴上分别套设有柱式转子组件和盘式转子组件，所述机壳内分别设有与所述柱式转子组件对应的柱式定子组件、与所述盘式转子组件对应的盘式定子组件；所述柱式转子组件包括套设在所述转子轴上的柱式转子，所述柱式转子的外圆周上表贴有若干第一永磁体磁瓦，所述第一永磁体磁瓦外至少设有一圈磁瓦抱箍，所述柱式转子的两端均设有紧固所述第一永磁体磁瓦的盖体，所述盖体中心处开设有供所述转子轴通过的避空孔；所述转子轴远离所述柱式转子组件的一端依次穿过所述支架和所述泵盖并伸入所述泵体内与所述叶轮连接。

2.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述盘式转子组件包括套设在所述转子轴上的盘式转子，所述盘式转子的端面上设有第二永磁体磁瓦，所述第二永磁体磁瓦与所述盘式定子组件的端面对应设置并保持间隙。

3.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述盘式转子组件为一个，或者设置在所述柱式转子组件轴向两端的一对。

4.如权利要求2所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述盘式定子组件包括盘式定子铁芯，以及缠绕在所述盘式定子铁芯上的定子绕组；所述盘式定子铁芯的外周螺接固定在所述机壳的内周上，所述盘式定子铁芯的中部设有轴向通孔并套设在所述转子轴上，所述盘式定子铁芯的端面与所述第二永磁体磁瓦对应设置。

5.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述柱式定子组件包括安装在所述机壳内周上的柱式定子铁芯，以及缠绕在所述柱式定子铁芯上的定子绕组；所述柱式定子组件的轴向尺寸不小于所述柱式转子组件的轴向尺寸。

6.如权利要求2所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述第一永磁体磁瓦和所述第二永磁体磁瓦均为铁氧体磁瓦或者钕铁硼磁瓦。

7.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述磁瓦抱箍周向的设置在所述柱式转子组件的中部位置，所述磁瓦抱箍紧固若干所述第一永磁体磁瓦并与所述柱式转子之间螺接固定，螺接的位置设置在相邻的第一永磁体磁瓦之间的间隙处。

8.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述柱式转子的外圆周上设有卡合槽，所述第一永磁体磁瓦的内侧卡合在所述卡合槽内并与所述卡合槽之间设有胶层。

9.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述柱式转子和所述盘式转子均通过平键与所述转子轴连接，所述转子轴为多级阶梯轴，所述转子轴的上端部与所述机壳之间、所述转子轴与所述支架之间分别设有轴承组件；所述转子轴的下端部与所述叶轮螺接固定或者焊接固定，所述转子轴与所述泵盖的内侧之间设有多重机械密封。

10.如权利要求1所述的一种表贴盘式复合自启动永磁同步电机驱动的管道泵，其特征在于，所述机壳螺接固定在所述支架上，所述支架螺接在所述泵盖上；所述泵盖具有内腔，所述转子轴位于所述内腔处设有挡水圈。

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