CN217935326U - 一种高散热性能的贯流泵用潜水电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，包括如下组成部分：内筒，其筒腔为密封腔；转轴，与内筒回转配合且其与内筒的接触面密封设置；转子组件，布置在内筒的筒腔内并与转轴同轴固定；定子组件，布置在内筒的内筒内并与转子组件电磁感应配合从而驱动转子组件以及转轴旋转；外筒，套设在内筒外，外筒内筒之间通过支撑板支撑固定；支撑板沿外筒轴向至少设置有两组，外筒、内筒及各支撑板围合形成密封的冷却腔，冷却腔与内筒的筒腔连通；通水管，贯穿各支撑板从而通过外筒的冷却腔，通水管两端与外界流体连通；驱动组件，驱动内筒筒腔内的气体进入冷却腔与通水管换热。本实用新型大幅提高了潜水贯流泵配用大功率潜水电机的散热效率。

Description

一种高散热性能的贯流泵用潜水电机

技术领域

本实用新型涉及流体机械领域，具体是一种高散热性能的贯流泵用潜水电机。

背景技术

潜水贯流泵是一种低扬程大流量卧式泵型，广泛应用于水利输送领域中；现有潜水贯流泵配用潜水电机最大功率1600kW，但随着需求的增加，配用潜水电机的功率需求将达到5000kW，此时其原有的电机散热结构已不能满足要求，在大功率的运行工况下，电机无法有效散热，转子会发生膨胀现象，可能引起定转子相擦的严重后果，因此亟待解决。

实用新型内容

为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种高散热性能的贯流泵用潜水电机。本实用新型大幅提高了潜水贯流泵配用大功率潜水电机的散热效率。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，包括如下组成部分：

内筒，其筒腔为密封腔；

转轴，与内筒回转配合且其与内筒的接触面密封设置；

转子组件，布置在内筒的筒腔内并与转轴同轴固定；

定子组件，布置在内筒的内筒内并与转子组件电磁感应配合从而驱动转子组件以及转轴旋转；

外筒，套设在内筒外，外筒与内筒之间通过支撑板支撑固定；支撑板沿外筒轴向至少设置有两组，外筒、内筒及各支撑板围合形成密封的冷却腔，冷却腔与内筒的筒腔连通；

通水管，贯穿各支撑板从而通过外筒的冷却腔，通水管两端与外界流体连通；

驱动组件，驱动内筒筒腔内的气体进入冷却腔与通水管换热；

整流叶片，布置于外筒的上游端从而改善进水流态。

作为本实用新型进一步的方案：所述转子组件包括沿径向开设有转子通风槽的转子铁芯，所述定子组件包括沿径向开设有定子通风槽的定子铁芯，转子通风槽与定子通风槽位置对应从而可连通形成冷却通路供气体流通；

所述内筒的筒壁上开设有进风口以及出风口以使得内筒筒腔内的气体能依次通过进风口、冷却腔以及出风口后回流至内筒的筒腔内；转子铁芯内圈沿周向均匀布置有转子幅铁并通过转子幅铁与转轴连接，驱动组件为同轴固定在转子组件上的离心风扇。

作为本实用新型再进一步的方案：进风口的位置与定子通风槽位置对应，出风口共有两组且分别设置在内筒的前后两端，离心风扇共有两组并分别设置在转子铁芯的前后两端从而与定子线圈位置对应，出风口排出的流体经离心风扇的分配一部分通过定子线圈后到达进风口，另一部分依次通过各转子幅铁之间的间隙、冷却通路后到达进风口。

作为本实用新型再进一步的方案：所述内筒内沿径向设置有位置分别与两所述离心风扇对应的第一导风板，第一导风板位于内筒的端盖以及对应的离心风扇之间，第一导风板的板端和转子幅铁之间存在间隙且对应的离心风扇安装在该间隙处。

作为本实用新型再进一步的方案：所述外筒与内筒同轴布置，内筒的筒壁沿径向设置有向外筒筒壁方向延伸的第二导风板，第二导风板位于进风口和出风口之间。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑板沿周向均匀间隔布置，相邻支撑板之间形成流体通道以供流体通过外筒。

作为本实用新型再进一步的方案：所述支撑板包括沿径向布置从而将外筒与内筒连接固定的撑筋，支撑板还包括位于外筒前后两端并与撑筋位置对应的分隔板，两所述分隔板、两所述撑筋、外筒以及内筒彼此配合从而围合形成冷却腔；分隔板与内筒的接触面处通过与分隔板形状吻合的密封条密封，分隔板与外筒筒壁的接触面处设置有减震垫。

作为本实用新型再进一步的方案：内筒和外筒之间还设置有位于内筒底部的集水箱，集水箱与支撑板位置避让且集水箱与内筒的筒腔连通。

作为本实用新型再进一步的方案：所述外筒为可分瓣式的哈夫结构，内筒内的动力电缆以及控制电缆通过接线管后接入外筒外的接线盒内。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型在内筒和外筒之间设置支撑板，由于支撑板与内筒以及外筒可围合形成冷却腔且冷却腔和内筒的筒腔处与连通状态，电机在工作时，内筒筒腔内的气体可进入冷却腔内与通水管的管壁进行换热，从而降低内筒筒腔内的气体温度，支撑板在支撑内筒的同时可通过通水管对内筒中的气体产生降温效果，大幅提高了潜水贯流泵配用大功率潜水电机的散热效率；整流叶片的布置改善了外筒前端的进水流态，防止流体进入外筒时发生紊流现象。

2、本实用新型在定子铁芯和转子铁芯上沿径向开设通风槽，离心风扇随转子铁芯同步转动时，产生风压从而可使得气流通过定子通风槽以及转子通风槽后对定子和转子进行内部的深度降温，且进风口和出风口位置的合理布置，使得气体可按预定轨迹进行循环流动，进一步提高了散热效率。

3、本实用新型的离心风扇在工作时可对流体进行分配，使得气体可产生两路循环，一部分冷却定子线圈，另一部分冷却转子以及定子铁芯，最终汇聚于进风口处从而进行下一次循环流动过程。

4、本实用新型在内筒中沿径向设置第一导风板，在引导气体流动至离心风扇处的同时，还可起到隔断作用，防止电机内产生泄露从而隔断漏水，离心风扇布置在第一导风板和转子幅铁之间的间隙处，使得转子以及定子铁芯可在两块第一导风板的保护下不受泄露的影响；冷却腔内还设置有第二导风板，从而可延长气体的流动路径，提高内筒中气体与通水管的接触时间，提高气体的冷却效率。

5、本实用新型通过撑筋来对内筒产生支撑效果，并通过前后两组分隔板封闭两组撑筋的前后两端，从而形成沿外筒周向均匀布置的冷却腔，相邻冷却腔之间存在空隙使得水流可正常通过外筒，在密封条和减震垫的协同作用下，保证密封性能的同时还能缓冲机械振动；集水箱的设置可积蓄内筒中可能产生的泄露。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的侧视图。

图3为转轴与转子幅铁的装配示意图。

图中：

1、内筒；

11、转子铁芯；111、转子通风槽；112、转子幅铁；113、离心风扇；

12、定子铁芯；121、定子通风槽；122、定子线圈；

13、转轴；14、第一导风板；

2、外筒；21、通水管；22、支撑板；

221、分隔板；222、撑筋；223、密封条；224、减震垫；

23、第二导风板；24、出风口；25、进风口；26、集水箱；27、接线盒。

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。

请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，包括内筒1以及同轴套设在内筒1外的外筒2，内筒1的筒腔作为电机腔其内部密封，内筒1和外筒2之间存在环状间隙以供水流通过。

外筒2为哈夫结构，呈多瓣式，可组装后固定成型。外筒2可在其上游端的筒口处开设安装槽，通过安装槽安装固定整流叶片，使得水流通过外筒2时流态更加平稳，整流叶片位于内筒1和外筒2之间的环状间隙处。

外筒2和内筒1之间沿外筒2径向均匀布置有支撑板22从而连接支撑起内筒1，相邻支撑板22之间存在空心区域以供流水正常通过外筒2。

每一组支撑板22包括两列沿径向布置的撑筋222，撑筋222的长度与外筒2的长度吻合，两列撑筋222前后两端的间隙处被分隔板221封闭，从而使得两组分隔板221、两组撑筋222、内筒1的外筒壁以及外筒2的内筒壁可围合形成沿外筒2长度方向布置的冷却腔。

分隔板221与内筒1之间通过密封条223密封，分隔板221和外筒之间设置有减震垫224，通过密封条223和减震垫224的搭配使用使得冷却腔可处于密封状态。

若干组通水管21沿外筒2轴向依次贯穿前后两组分隔板221，使得外筒2一侧的水流还可通过通水管21流至外筒2的另一侧，通水管21通过冷却腔。

内筒1内的动力电缆以及控制电缆通过接线管后接入外筒2外的接线盒27内并与动力源连通。

内筒1的两端通过端盖密封，转轴13同轴布置在内筒1的筒腔内，其轴身的一端贯穿内筒1延伸至内筒1外从而作为动力轴使用。内筒1的两端的端盖处均设置有轴承从而与转轴13形成回转配合，转轴13与内筒1的接触面处设置有机械密封。

转子铁芯11套设在转轴13外，其内圈沿径向间隔设置有转子幅铁112从而通过转子幅铁112与转轴13同轴固定，相邻转子幅铁112之间存在间隙。

内筒1的内壁上还通过固定板固定有定子铁芯12，定子铁芯12同轴套设在转子铁芯11外，从而通电后可产生电磁感应配合以驱动转轴13旋转。

转子铁芯11上沿径向均匀间隔布置有转子通风槽111，定子铁芯12上沿径向均匀间隔布置有定子通风槽121，转子通风槽111和定子通风槽121位置对应从而可连通形成冷却通路。

内筒1在筒壁中部开设有与冷却腔连通的进风口25，冷却通路一端与进风口25位置对应，另一端与相邻转子幅铁112之间的间隙连通。

转子铁芯11的两端处设置有离心风扇113，离心风扇113随转子铁芯11同步转动时可产生风压从而使得内筒1内的气体可产生循环流动。

内筒1的筒壁在前后两端设置有出风口24，出风口24和进风口25之间设置有自内筒1筒壁向外筒2筒壁处延伸的第二导风板23，从而延长了气体在冷却腔内的流动时间。

用于支撑定子铁芯12的固定板的板端处设置有沿径向布置的第一导风板14，定子铁芯12的两端设置有定子线圈122，第一导风板14的位置在出风口24和定子线圈122之间。

第一导风板14和转子幅铁112之间存在间隙，离心风扇113则布置在该间隙处。第一导风板14和内筒1的端盖之间存在间隙从而可将气流自出风口24导向至离心风扇113处。

离心风扇113工作时，将来自出风口24处的气流分为两股，其中一股气流通过定子线圈122后抵达进风口25处，另一股气流通过依次通过相邻转子幅铁112之间的间隙以及冷却通路后抵达进风口25处。内筒1内的气体通过进风口25后进入冷却腔内与通水管21的管壁换热，再从出风口24回流至内筒1的筒腔中从而实现了气体的循环。

内筒1下方设置有与外筒2连通的集水箱26，集水箱26和内筒1的筒腔处于连通状态，其位置位于第一导风板14的正下方。

支撑板安装22安装完成后形成冷却器并与内筒1通过法兰密封连接，形成可拆装结构，从而减少单个零部件的体积与重量，便于运输与安装。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (9)

1.一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，包括如下组成部分：

内筒(1)，其筒腔为密封腔；

转轴(13)，与内筒(1)回转配合且其与内筒(1)的接触面密封设置；

转子组件，布置在内筒(1)的筒腔内并与转轴(13)同轴固定；

定子组件，布置在内筒(1)的筒腔内并与转子组件电磁感应配合从而驱动转子组件以及转轴(13)旋转；

外筒(2)，套设在内筒(1)外，外筒(2)与内筒(1)之间通过支撑板(22)支撑固定；支撑板(22)沿外筒(2)轴向至少设置有两组，外筒(2)、内筒(1)及各支撑板(22)围合形成密封的冷却腔，冷却腔与内筒(1)的筒腔连通；

通水管(21)，贯穿各支撑板(22)从而通过外筒(2)的冷却腔，通水管(21)两端与外界流体连通；

驱动组件，驱动内筒(1)筒腔内的气体进入冷却腔与通水管(21)换热；

整流叶片，布置于外筒(2)的上游端从而改善进水流态。

2.根据权利要求1所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，所述转子组件包括沿径向开设有转子通风槽(111)的转子铁芯(11)，所述定子组件包括沿径向开设有定子通风槽(121)的定子铁芯(12)，转子通风槽(111)与定子通风槽(121)位置对应从而可连通形成冷却通路供气体流通；

所述内筒(1)的筒壁上开设有进风口(25)以及出风口(24)以使得内筒(1)筒腔内的气体能依次通过进风口(25)、冷却腔以及出风口(24)后回流至内筒(1)的筒腔内；转子铁芯(11)内圈沿周向均匀布置有转子幅铁(112)并通过转子幅铁(112)与转轴(13)连接，驱动组件为同轴固定在转子组件上的离心风扇(113)。

3.根据权利要求2所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，进风口(25)的位置与定子通风槽(121)位置对应，出风口(24)共有两组且分别设置在内筒(1)的前后两端，离心风扇(113)共有两组并分别设置在转子铁芯(11)的前后两端从而与定子线圈(122)位置对应，出风口(24)排出的流体经离心风扇(113)的分配一部分通过定子线圈(122)后到达进风口(25)，另一部分依次通过各转子幅铁(112)之间的间隙、冷却通路后到达进风口(25)。

4.根据权利要求2或3所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，所述内筒(1)内沿径向设置有位置分别与两所述离心风扇(113)对应的第一导风板(14)，第一导风板(14)位于内筒(1)的端盖以及对应的离心风扇(113)之间，第一导风板(14)的板端和转子幅铁(112)之间存在间隙且对应的离心风扇(113)安装在该间隙处。

5.根据权利要求2或3所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，所述外筒(2)与内筒(1)同轴布置，内筒(1)的筒壁沿径向设置有向外筒(2)筒壁方向延伸的第二导风板(23)，第二导风板(23)位于进风口(25)和出风口(24)之间。

6.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，所述支撑板(22)沿周向均匀间隔布置，相邻支撑板(22)之间形成流体通道以供流体通过外筒(2)。

7.根据权利要求6所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，所述支撑板(22)包括沿径向布置从而将外筒(2)与内筒(1)连接固定的撑筋(222)，支撑板(22)还包括位于外筒(2)前后两端并与撑筋(222)位置对应的分隔板(221)，两所述分隔板(221)、两所述撑筋(222)、外筒(2)以及内筒(1)彼此配合从而围合形成冷却腔；分隔板(221)与内筒(1)的接触面处通过与分隔板(221)形状吻合的密封条(223)密封，分隔板(221)与外筒(2)筒壁的接触面处设置有减震垫(224)。

8.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，内筒(1)和外筒(2)之间还设置有位于内筒(1)底部的集水箱(26)，集水箱(26)与支撑板(22)位置避让且集水箱(26)与内筒(1)的筒腔连通。

9.根据权利要求1～3中任意一项所述的一种高散热性能的贯流泵用潜水电机，其特征在于，内筒(1)内的动力电缆以及控制电缆通过接线管后接入外筒(2)外的接线盒(27)内。

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