CN217539033U - 无轴电驱动轴流泵 - Google Patents

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张新超
张凤奇
张晓燕
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Abstract

本申请提供一种无轴电驱动轴流泵,包括泵壳、磁力轴承和设置在泵壳内的桶轴,泵壳的两端连接有端盖,磁力轴承设置在端盖靠近桶轴的一端,桶轴通过磁力轴承可转动连接在泵壳内;泵壳内设置有转子组件和套设在转子组件外的定子组件;定子组件包适定子、定子屏蔽罩和定子屏蔽罩垫圈;定子通过定子屏蔽罩固定封闭在泵壳内;定子屏蔽罩的前后两端与泵壳之间设置有定子屏蔽罩垫圈;转子组件包括筒状的转子和转子屏蔽罩,转子固定套连于桶轴的中间位置,转子与泵壳之间设置有转子屏蔽罩,桶轴的内壁上径向设置有叶轮;泵壳一端的端盖开设有介质出口,泵壳另一端的端盖开设有介质入口。本申请通过桶轴避免了介质与转子接触,提升了轴流泵使用寿命。

Description

无轴电驱动轴流泵
技术领域
本申请涉及水泵技术,尤其涉及一种无轴电驱动轴流泵。
背景技术
轴流泵通常是单级式,少数制成双级式。流量范围很大,为180~36万立方米/时,扬程一般在20米以下,轴流泵一般为立式,叶轮浸没在水下面,也有卧式或斜式轴流泵。轴流泵主要适用于低扬程、大流量的场合,如灌溉、排涝、船坞排水、运河船闸的水位调节,或用作电厂大型循环水泵。扬程较高的轴流泵(必要时制成双级)可供浅水船舶的喷水推进之用。目前主流循环水泵均需将驱动轴穿过管壁与驱动端相连,该种结构造成很多问题,如轴流泵安装形式具有占地空间大、阻力损失大等弊端。而无轴轴流泵可将电机与水泵设计集成于一体,泵的出水口流道不需设计成弯管为电机和轴提供空间,减少能量损耗,可显著提高泵的效率,提高结构紧凑性,而且系统布置简单,具有极高的实用性。
但是现有的无轴轴流泵,其定子设置在壳体内,转子本体设置在定子组件内,进出介质直接通过转子本体的内壁,由于转子本体直接与介质接触,长时间工作会导致转子本体的使用寿命降低。
实用新型内容
本申请提供一种无轴电驱动轴流泵,用以解决现有无轴轴流泵受结构限制,介质直接通过转子本体的内壁,由于转子本体直接与介质接触,长时间工作会导致转子本体的使用寿命降低的问题。
本申请提供一种无轴电驱动轴流泵,包括:泵壳、磁力轴承和桶轴,所述泵壳的前后两端通过螺栓分别连接有端盖,所述磁力轴承设置在所述端盖内,所述桶轴位于所述磁力轴承内侧,所述桶轴通过所述磁力轴承可转动连接在所述泵壳内;所述泵壳内设置有定子组件和转子组件;
所述定子组件包适定子、定子屏蔽罩和定子屏蔽罩垫圈;所述定子固定设置在所述泵壳内并通过所述定子屏蔽罩封闭在所述泵壳内;所述定子屏蔽罩的前后两端与所述泵壳之间设置有所述定子屏蔽罩垫圈;
所述转子组件设置于所述泵壳内并位于所述定子组件的内侧,所述转子组件包括筒状的转子和转子屏蔽罩,所述转子固定套连于所述桶轴的中间位置,所述转子的内圈与所述桶轴的外圈相连,所述转子的外圈与所述定子组件之间设置有所述转子屏蔽罩,所述桶轴的内壁上径向设置有叶轮;
所述泵壳前端的所述端盖开设有介质出口,所述泵壳后端的所述端盖开设有介质入口。
在一种可实现的方式中,所述转子组件还包括转子端盖和轴套,所述转子的前后两端通过螺栓分别与所述转子端盖连接,所述轴套的一端连接在所述转子端盖远离所述转子的一侧,所述轴套的另一端与所述磁力轴承可转动连接。
在一种可实现的方式中,所述轴套的内径尺寸大于或者等于所述桶轴的外径尺寸。
在一种可实现的方式中,所述泵壳与所述端盖之间设置有端盖垫圈。
在一种可实现的方式中,还包括固定环,所述固定环固定连接在所述桶轴的内壁上,所述叶轮通过键与所述固定环连接。
在一种可实现的方式中,所述叶轮与所述固定环为一体式结构。
在一种可实现的方式中,所述转子为永磁体转子。
在一种可实现的方式中,所述叶轮包含若干个叶片。
在一种可实现的方式中,所述泵壳上设置有接线口,所述接线口的一端连接在所述定子组件上。
与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:
本申请提供的一种无轴电驱动轴流泵,转子固定套连于所述桶轴的中间位置,桶轴会随着转子的转动而旋转,使介质从桶轴中流过,转子避免直接接触介质,从而减少转子本身的损耗,提升了转子使用寿命。进一步的,在泵壳内设置磁力轴承可以通过磁力轴承的特性减小桶轴与泵壳之间的摩擦从而减少转子旋转运行时的摩擦,提升运行效率,实现无驱动轴驱动下进行叶轮旋转从而改变压力和流速达到引流的效果。进一步的,设置定子屏蔽罩和转子屏蔽罩在能够保证转子组件正常运转的同时减少电磁反应对外界的干扰,提升无轴电驱动轴流泵的稳定性和精确性。本申请在功能实现上,将电机与轴流泵集成于一体,较传统方式减小了体积,同时,无需将驱动轴插入管道中,消除了传统轴流泵安装条件的限制,可直接安装于直管道段上,结构简单,空间占用小,便于安装,拆卸维修方便。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,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。
图1为本申请一种实施例提供的无轴电驱动轴流泵的结构示意图;
图2为本申请一种实施例提供的无轴电驱动轴流泵结构示意图的左视图;
图3为本申请一种实施例提供的叶轮结构示意图;
图中:
1-端盖;2-磁力轴承;3-端盖垫圈;4-定子;5-定子屏蔽罩;6-定子屏蔽罩垫圈;7-叶轮;8-泵壳;9-桶轴;10-轴套;11-转子端盖;12-转子;13-转子屏蔽罩;14-介质入口;15-介质出口;16-接线口;17-键;18-固定环。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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它实施例,也属于本申请保护的范围。
首先,对本申请所涉及的名词进行解释:
定子:是指电机中固定的部分叫做定子,在其上面装设了成对的直流励磁的静止的主磁极。
转子:又叫电枢铁心,在上面要装设电枢绕组,通电后产生感应电动势,充当旋转磁场,后产生电磁转矩进行能量转换。
屏蔽罩:我们所用的电子设备通常会相互干扰而影响其运作,较长时间的使用电子设备时会对人体产生辐射从而造成一定程度上的危害。屏蔽罩的产生就是解决此类的问题。有了屏蔽罩,我们所使用的设备既不会影响其它设备也不会受其它设备的影响。
桶轴:作为旋转主体,随着转子一起转动,介质从桶轴中流过。
泵壳:泵是输送流体或使流体增压的机械。它将原动机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。主要用来输送水、油、酸碱液、乳化液、悬乳液和液态金属等液体,也可输送液、气混合物及含悬浮固体物的液体。泵通常可按工作原理分为容积式泵、动力式泵和其他类型泵三类。泵壳作用是汇集内叶轮抛出的液体,同时将高速液体的部分动能转化为静压能。
端盖:端盖作为一种非常重要的机械零件之一,其用途十分广泛,在水泵体使用时还可以作为泵盖,并且有良好的密封和紧固作用,保证泵体正常工作不漏油。
磁力轴承:磁力轴承是一种利用磁铁相同两极相互排斥的原理而制造的非接触高性能轴承。与传统滚珠轴承、滑动轴承以及油膜轴承相比,磁轴承不存在机械接触,转子可以达到很高的运转速度,具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用高速、真空、超净等特殊环境。
其次,在本申请的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,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实用新型的限制。在本申请的描述中,除非另有说明,“若干”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“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。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申请中的具体含义。
最后,下面详细描述本实用新型的实施例,下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。
如图1-图3所示,本申请实施例公开了一种无轴电驱动轴流泵,包括泵壳8、磁力轴承2和桶轴9,泵壳8的前后两端通过螺栓分别连接有端盖1,端盖1用于将管道与无轴电驱动轴流泵连接;磁力轴承2设置在端盖1靠近的轴向内侧,桶轴9位于磁力轴承2的轴向内侧,桶轴9通过磁力轴承2可转动连接在泵壳8内;泵壳8内设置有定子组件和转子组件。
定子组件包适定子4、定子屏蔽罩5和定子屏蔽罩垫圈6;定子4固定设置在泵壳8内并通过所述定子屏蔽罩5封闭在泵壳8内;定子屏蔽罩5的前后两端与泵壳8之间设置有定子屏蔽罩垫圈6,本申请中的前后方向是指流体流经的前后方向。
转子组件设置于泵壳8内并位于定子组件的径向内侧,转子组件包括筒状的转子12和转子屏蔽罩13,转子12固定套连于桶轴9的中间位置,转子12的内圈与桶轴9的外圈相连,转子12的外圈与定子组件之间设置有转子屏蔽罩13,桶轴9的内壁上径向设置有叶轮7。
泵壳8前端的端盖1开设有介质出口15,泵壳8后端的端盖1开设有介质入口14。
接通外部电源后,通电后的定子4会与转子12之间产生磁场,在磁场的作用下转子12会开始转动,从而带动安装在转子12内侧的桶轴9转动,另外为了减少桶轴9与端盖1直接接触的磨擦,在端盖1与桶轴9之间还设置有磁力轴承2,磁力轴承2随着桶轴9的旋转在泵壳8内转动,桶轴9内侧的叶轮7随着桶轴9的转动后,与端盖1轴向外侧相连的管道流体会受到叶轮7转动所产生的动能和压力变化,通过介质入口14的介质在压力、流速升高后随着叶轮7转动流向介质出口15,实现介质的传送。
在定子通电后,定子与转子之间产生磁场,在磁力作用下转子转动,省却了驱动轴及其连接件,减小了轴流泵体积,可直接安装于直管道段上,结构简单,空间占用小,便于安装,拆卸维修方便。在泵壳8内设置磁力轴承2,磁力轴承的特点就是摩擦小、功耗低、可实现超高速运转并且转速只受轴承材料限制,进一步的,磁力轴承的支承精度高,工作稳定可靠,可以减少桶轴9与端盖1之间的摩擦,进一步可以减小转子12旋转运行时的摩擦,提升运行效率,实现无驱动轴驱动下进行叶轮7旋转从而改变压力和流速达到引流的效果。设置定子屏蔽罩和转子屏蔽罩可以减少电磁反应对外界的影响,提升无轴电驱动轴流泵的稳定性和精确性。本申请在转子12内设置有桶轴9,使得介质从桶轴9流过,避免转子12直接接触介质,从而减少转子12本身的损耗,提升了转子的使用寿命。
在一种实施例中,转子组件还包括转子端盖11和轴套10,转子12的前后两端通过螺栓分别与转子端盖11连接,轴套10的一端连接在转子端盖11远离转子12的一侧,轴套10的另一端与磁力轴承2可转动连接。转子端盖11主要起稳定支撑的作用,保证了转子转动的稳定性,进而可以保证无轴电驱动轴流泵运转的稳定性,可靠性,转子组件中通过转子端盖11和轴套10保证了转子12本身的稳定性。轴套10对转子12进行了限位,由于桶轴9与转子12连接,桶轴9可以在转子12的旋转作用下稳定转动,避免产生位置偏移。
在一种实施例中,轴套10的内径尺寸大于或者等于桶轴9的外径尺寸。便于桶轴9穿过轴套10,在使用时,轴套10还可以对桶轴9进行限位,保持转动的稳定性。
在一种实施例中,泵壳8与端盖1之间设置有端盖垫圈3。端盖垫圈3可以减少泵壳8和端盖1之间的摩擦损耗,提升结构稳定性,使运行更加稳定,使用寿命得到提高。
在一种实施例中,还包括固定环18,固定环18连接在桶轴9的内壁上,叶轮7通过键17与固定环18连接。通过固定环18进行结合安装的好处在于更换叶轮7时更为方便。
在一种实施例中,叶轮7与固定环18为一体式结构。一体式结构保证叶轮受力更强,在径向方向可以承受更大的压力,提升结构稳定性。
在一种实施例中,转子12为永磁体转子。永磁体转子在进行磁力作用时更加可靠和持久,使无轴电驱动轴流泵整体运行稳定。
在一种实施例中,叶轮7包含多个叶片。多个叶片可以组成不同形式的叶轮7,所以叶轮7形式可变多种形式,分别为开式叶轮、闭式叶轮、半开式叶轮。
在一种实施例中,泵壳8上设置有接线口16,接线口16的一端连接在定子组件上。通过接线口16与外接电源连接,向定子通电,转子为永磁体,定子通电后会与转子之间产生磁场,在产生的磁场作用下带动动子转动,从而带动桶轴9和叶轮7旋转,实现无轴电驱动轴流泵的正常运行。
在一种实施例中,端盖1上固连有用于连接管道的接口法兰。通过接口法兰和管道连接,结构稳定,可以承受大的冲击力,使无轴电驱动轴流泵运行时更加稳定,可靠性更高。
示例性的,在一种实施例中,其工作原理如下:
接线口16的一端与外部电源相连,接线口16的另一端连接在定子组件上,具体地,接线口16通过导线与定子4电连接用于向定子4通电,定子4和转子12之间产生磁场,在产生的磁场作用下转子12转动,转子12带动安装在转子12内侧的桶轴9旋转,叶轮7随之旋转,经过旋转的叶轮7的作用,来自介质入口14的流体接受了叶轮7的部分旋转动能,压力、流速升高后到达介质出口15。
另外,通过控制外部电源,改变通电的强度,还可调整产生的磁场强度,从而改变叶轮7的转速,带动压力,动能的改变,来自管路上游的介质接受了叶轮7的部分旋转动能,压力、流速升高后到达管路下游。
最后应说明的是,以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,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申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种无轴电驱动轴流泵,其特征在于,包括泵壳(8)、磁力轴承(2)和设置在所述泵壳(8)内的桶轴(9),所述泵壳(8)的两端通过螺栓分别连接有端盖(1),所述磁力轴承(2)设置在所述端盖(1)靠近所述桶轴(9)的一端,所述桶轴(9)通过所述磁力轴承(2)可转动连接在所述泵壳(8)内;所述泵壳(8)内设置有转子组件和套设在所述转子组件外的定子组件;
所述定子组件包适定子(4)、定子屏蔽罩(5)和定子屏蔽罩垫圈(6);所述定子(4)通过所述定子屏蔽罩(5)固定封闭在所述泵壳(8)内;所述定子屏蔽罩(5)的两端分别与所述泵壳(8)之间设置有所述定子屏蔽罩垫圈(6);
所述转子组件包括筒状的转子(12)和转子屏蔽罩(13),所述转子(12)固定套连于所述桶轴(9)的中间位置,所述转子(12)与所述定子组件之间设置有所述转子屏蔽罩(13),所述桶轴(9)的内壁上径向设置有叶轮(7);
所述泵壳(8)一端的所述端盖(1)开设有介质出口(15),所述泵壳(8)另一端的所述端盖(1)开设有介质入口(14)。
2.根据权利要求1所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述转子组件还包括转子端盖(11)和轴套(10),所述转子(12)的前后两端通过螺栓分别与所述转子端盖(11)连接,所述轴套(10)的一端连接在所述转子端盖(11)远离所述转子(12)的一侧,所述轴套(10)的另一端与所述磁力轴承(2)可转动连接。
3.根据权利要求2所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述轴套(10)的内径尺寸大于或者等于所述桶轴(9)的外径尺寸。
4.根据权利要求1所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述泵壳(8)与所述端盖(1)之间设置有端盖垫圈(3)。
5.根据权利要求1所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,还包括固定环(18),所述固定环(18)连接在所述桶轴(9)的内壁上,所述叶轮(7)通过键(17)与所述固定环(18)连接。
6.根据权利要求5所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述叶轮(7)与所述固定环(18)为一体式结构。
7.根据权利要求1所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述转子(12)为永磁体转子。
8.根据权利要求1或5所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述叶轮(7)包含多个叶片。
9.根据权利要求1-7任一所述的无轴电驱动轴流泵,其特征在于,所述泵壳(8)上设置有接线口(16),所述接线口(16)的一端连接在所述定子组件上。
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