RU115022U1

RU115022U1 - ELECTRIC PUMP UNIT

Info

Publication number: RU115022U1
Application number: RU2011147623/06U
Authority: RU
Inventors: Александр Георгиевич Железнов; Константин Александрович Железнов
Original assignee: Александр Георгиевич Железнов; Константин Александрович Железнов
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2011-11-23
Publication date: 2012-04-20

Abstract

1. Электронасосный агрегат, содержащий насос и электродвигатель, включающий статор и ротор электродвигателя, установленный на подшипниках качения и герметично отделенный от статора при помощи немагнитной прокладки, отличающийся тем, что насос и электродвигатель выполнены в едином корпусе, при этом двухопорный вал насоса является одновременно и ротором электродвигателя и выполнен полым и сквозным, и содержит, по крайней мере, одно лопастное колесо, неподвижно установленное в полости вала электродвигателя. ! 2. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что лопастное колесо выполнено центробежным или осевым. ! 3. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что, по крайней мере, одно лопастное колесо может быть расположено с торца ротора электродвигателя. ! 4. Электронасосный агрегат по п.1, отличающийся тем, что вал электродвигателя выполнен цилиндрическим или ступенчатым. 1. An electric pump unit containing a pump and an electric motor, including a stator and a rotor of an electric motor, mounted on rolling bearings and hermetically separated from the stator using a non-magnetic gasket, characterized in that the pump and the electric motor are made in a single housing, while the two-bearing shaft of the pump is simultaneously and the rotor of the electric motor and is made hollow and through, and contains at least one impeller, fixedly mounted in the cavity of the electric motor shaft. ! 2. An electric pump unit according to claim 1, characterized in that the impeller is centrifugal or axial. ! 3. The electric pump unit according to claim 1, characterized in that at least one impeller can be located at the end of the electric motor rotor. ! 4. The electric pump unit according to claim 1, characterized in that the electric motor shaft is cylindrical or stepped.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к герметическому насосостроению и может быть использована в системах подачи жидких и газовоздушных сред.The utility model relates to mechanical engineering, namely to hermetic pump engineering and can be used in systems for supplying liquid and gas-air media.

Известен герметический электронасос марки НЛВ-А5-34, разработанный ЛеНИИхиммашем для перекачек фреонов и других легкокипящих жидкостей (Васильцов Э.А., Невелич В.В. Герметические электронасосы. Ленинград, Машиностроение, 1968, с.229, рис.117.). Электронасос выполнен в виде моноблочного агрегата, включающего два контура: рабочий и автономный контур питания подшипников. Рабочий контур включает всасывающий патрубок, входной направляющий аппарат, рабочее колесо дискового типа, безлопаточный диффузор и напорный патрубок. Система отвода жидкости представляет собой кольцевой безлопаточный диффузор, спиральную камеру и напорный патрубок, установленный тангенциально к направлению окружной скорости. Автономный контур питания подшипников выполнен в виде сложной системы камер и каналов, соединенных между собой с обеспечением циркуляции жидкости посредством лопастного рабочего колеса, встроенного в ротор электропривода между пакетами железа ротора.Known hermetic electric pump brand NLV-A5-34, developed by LeNIIkhimmash for pumping freons and other low boiling liquids (Vasiltsov EA, Nevelich VV Hermetic electric pumps. Leningrad, Mechanical Engineering, 1968, p.229, Fig. 117.). The electric pump is made in the form of a monoblock unit, which includes two circuits: a working and autonomous bearing power circuit. The working circuit includes a suction pipe, an inlet guide apparatus, a disk-type impeller, a bladeless diffuser and a pressure pipe. The fluid drainage system is a ringless diffuser-free diffuser, a spiral chamber and a pressure pipe installed tangentially to the direction of peripheral speed. The self-contained power supply circuit of bearings is made in the form of a complex system of chambers and channels interconnected to ensure fluid circulation by means of a blade impeller integrated in the rotor of the electric drive between the packages of iron of the rotor.

К недостаткам данной конструкции можно отнести следующее: полость вала не является сквозной и предназначена для циркуляции вспомогательной охлаждающей и смазывающей жидкости, имеет малый диаметр и внутри нее нет лопастей, способных перемещать рабочую среду через весь пустотелый вал. Кроме того, вал этого электронасосного агрегата является тяжелым, за счет чего значительная часть КПД двигателя уходит на преодоление силы тяжести ротора. Ввиду этих качеств, а также в силу своей специфической конструкции этот электронасосный агрегат имеет довольно низкую производительность и не может быть использован для перекачки воды в производственных и бытовых целях.The disadvantages of this design include the following: the shaft cavity is not through and is intended for circulation of auxiliary cooling and lubricating fluid, has a small diameter and there are no blades inside it that can move the working medium through the entire hollow shaft. In addition, the shaft of this electric pump unit is heavy, due to which a significant part of the efficiency of the engine goes to overcome the gravity of the rotor. Due to these qualities, as well as due to its specific design, this electric pump unit has a rather low productivity and cannot be used for pumping water for industrial and domestic purposes.

Известен электронасосный агрегат (патент РФ № 2357103, МПК: F04D 13/06, F04D 29/044, опубл. 27.05.2009), включающий корпус, установленные в нем электродвигатель и насос, включающий двухопорный вал с, по крайней мере, одним рабочим колесом, при этом полость вала насоса выполнена сквозной с размещенным в ней валом электродвигателя.Known electric pump unit (RF patent No. 2357103, IPC: F04D 13/06, F04D 29/044, publ. 05.27.2009), comprising a housing, an electric motor and a pump installed therein, including a two-bearing shaft with at least one impeller wherein the cavity of the pump shaft is made through with the motor shaft located therein.

Однако такой электронасосный агрегат обладает большими габаритными размерами, низкой производительностью и большим весом.However, such an electric pump unit has large overall dimensions, low productivity and high weight.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является электронасосный агрегат (патент РФ № 2290540, МПК: F04D 13/06, F04D 29/02, опубл. 27.12.2006), содержащий корпус насоса и корпус электродвигателя, выполненные из алюминиевого сплава, например АМГ6, и герметично соединенные при помощи сварки, статор и ротор электродвигателя, установленный на подшипниках качения, герметично отделенный от статора при помощи немагнитной экранирующей гильзы и контролируемый датчиком положения ротора. Кроме того, связь корпуса электродвигателя с экранирующей гильзой осуществлена с помощью слоистой биметаллической втулки, состоящей из титанового и алюминиевого сплавов, причем титановая часть приварена к экранирующей гильзе, а алюминиевая - к корпусу электродвигателя.Closest to the claimed technical solution is an electric pump unit (RF patent No. 2290540, IPC: F04D 13/06, F04D 29/02, publ. 12/27/2006), comprising a pump housing and an electric motor housing made of aluminum alloy, for example AMG6, and hermetically connected by welding, the stator and rotor of the electric motor mounted on rolling bearings, hermetically separated from the stator by means of a non-magnetic shielding sleeve and controlled by the rotor position sensor. In addition, the connection of the motor casing with the shielding sleeve was carried out using a layered bimetallic sleeve consisting of titanium and aluminum alloys, the titanium part being welded to the shielding sleeve and the aluminum part to the motor casing.

Недостатками данного устройства являются: большой вес, сложная конструкция и высокая металлоемкость.The disadvantages of this device are: high weight, complex design and high metal consumption.

Задачей заявляемого электронасосного агрегата является снижение общего веса и металлоемкости, а также отдельно снижение веса ротора, повышение производительности.The objective of the inventive electric pump unit is to reduce the total weight and metal consumption, as well as separately reduce the weight of the rotor, increase productivity.

Технический результат заключается в повышении интенсивности перекачивания рабочей среды за счет передачи ротору дополнительной функции-функции насоса, кроме того, снижение металлоемкости происходит за счет выполнения ротора электродвигателя полым и сквозным.The technical result consists in increasing the intensity of pumping the working medium by transferring an additional pump function to the rotor, in addition, the metal consumption is reduced due to the execution of the rotor of the electric motor hollow and through.

Поставленная задача решается тем, что в заявляемом электронасосном агрегате, содержащем насос и электродвигатель, включающий статор и ротор электродвигателя, установленный на подшипниках качения и герметично отделенный от статора при помощи немагнитной прокладки, согласно заявляемому техническому решению насос и электродвигатель выполнены в едином корпусе, при этом двухопорный вал насоса является одновременно и ротором электродвигателя и выполнен полым и сквозным, и содержит, по крайней мере, одно лопастное колесо, неподвижно установленное в полости вала электродвигателя. Кроме того, лопастное колесо выполнено центробежным или осевым и может быть расположено с торца ротора электродвигателя. При этом вал электродвигателя выполнен цилиндрическим или ступенчатым.The problem is solved in that in the inventive electric pump unit containing a pump and an electric motor, including a stator and a rotor of an electric motor mounted on rolling bearings and hermetically separated from the stator by means of a non-magnetic gasket, according to the claimed technical solution, the pump and electric motor are made in a single housing, while the two-bearing pump shaft is simultaneously the rotor of the electric motor and is hollow and through, and contains at least one impeller, fixedly installed embedded in the cavity of the motor shaft. In addition, the impeller is made centrifugal or axial and can be located at the end of the rotor of the electric motor. In this case, the motor shaft is cylindrical or stepped.

Полезная модель поясняется чертежами: фиг.1-фиг.4.The utility model is illustrated by drawings: figure 1-figure 4.

На фиг.1 предоставлена конструкция электронасосного агрегата для прямоточного движения среды.Figure 1 provides the design of an electric pump unit for direct-flow movement of the medium.

На фиг.2 - конструкция электронасосного агрегата с дополнительным лопастным колесом, расположенным с торца ротора электродвигателя.Figure 2 - construction of an electric pump unit with an additional impeller wheel located at the end face of the rotor of the electric motor.

На фиг.3 - конструкция электронасосного агрегата для прямоточного движения среды со ступенчатым полым валом.Figure 3 - design of an electric pump unit for direct-flow medium with a stepped hollow shaft.

На фиг.4 - конструкция электронасосного агрегата со ступенчатым полым валом и дополнительным лопастным колесом, расположенным с торца ротора электродвигателя.Figure 4 - design of an electric pump unit with a stepped hollow shaft and an additional impeller located at the end of the rotor of the electric motor.

Позициями на чертежах обозначены: 1 - корпус, 2 - ротор электродвигателя, 3 - лопастное колесо (3.1 - центробежное лопастное колесо, 3.2. - осевое лопастное колесо), 4 - магнитопровод ротора; 5 - подшипники, 6 - магнитопровод статора, 7 - обмотки статора, 8 - фланец, 9 - входной патрубок, 10 - выходной патрубок, 11 - улитка, 12 - дополнительное лопастное колесо, 13 - ступень ротора электродвигателя, 14 - дополнительное лопастное колесо, 15 - немагнитная прокладка, стойкая к агрессивной среде.The positions in the drawings indicate: 1 - housing, 2 - electric motor rotor, 3 - impeller wheel (3.1 - centrifugal impeller, 3.2. - axial impeller), 4 - rotor magnetic circuit; 5 - bearings, 6 - stator magnetic circuit, 7 - stator windings, 8 - flange, 9 - inlet pipe, 10 - outlet pipe, 11 - cochlea, 12 - additional impeller wheel, 13 - electric motor rotor stage, 14 - additional impeller wheel, 15 - non-magnetic gasket, resistant to aggressive environment.

Электронасосный агрегат включает насос и электродвигатель, выполненные в едином корпусе 1. Электродвигатель включает статор и ротор 1, установленный на подшипниках качения 5 и герметично отделенный от статора при помощи немагнитной прокладки 15. Статор электродвигателя выполнен в виде магнитопровода статора 6 и обмоток статора 7, закрепленных на внутренней поверхности корпуса 1. Ротор 1 выполнен в виде цилиндра с расположенным на его внешней поверхности магнитопроводом ротора 4. Ротор электродвигателя 1 является одновременно и двухопорным валом насоса, выполнен полым и сквозным и закреплен между двумя фланцами 8, снабженными входным патрубком 9 и выходным патрубком 10, соответственно. В полости ротора электродвигателя 1 неподвижно, например, при помощи сварки, установлено, по крайней мере, одно лопастное колесо 3. Лопастное колесо выполнено центробежным 3.1 или осевым 3.2. Кроме того, по крайне мере, одно дополнительное лопастное колесо 12 может быть расположено в улитке 11 электронасосного агрегата (фиг.2, 4), т.е. с торца ротора электродвигателя 1 с целью увеличения интенсивности перекачивания рабочей среды (жидкости или газа).The electric pump unit includes a pump and an electric motor, made in a single housing 1. The electric motor includes a stator and a rotor 1 mounted on rolling bearings 5 and hermetically separated from the stator using a non-magnetic gasket 15. The stator of the electric motor is made in the form of a magnetic circuit of the stator 6 and the stator windings 7, fixed on the inner surface of the housing 1. The rotor 1 is made in the form of a cylinder with a rotor 4 magnetic circuit located on its outer surface. The rotor of the electric motor 1 is simultaneously double the pump shaft is made hollow and through and secured between two flanges 8 provided with an inlet pipe 9 and an output pipe 10, respectively. In the cavity of the rotor of the electric motor 1 motionless, for example, by welding, at least one impeller 3 is installed. The impeller is made centrifugal 3.1 or axial 3.2. In addition, at least one additional impeller 12 can be located in the scroll 11 of the pump unit (FIGS. 2, 4), i.e. from the end of the rotor of the electric motor 1 in order to increase the pumping intensity of the working medium (liquid or gas).

Ротор электродвигателя 1 может быть выполнен цилиндрическим (фиг.1, 2) или ступенчатым (фиг.3, 4), последний вариант конструкции (фиг.3, 4) позволяет расположить внутри ротора электродвигателя 1 дополнительное лопастное колесо 14 большего диаметра, что также позволяет увеличить интенсивность перекачивания рабочей среды (жидкости или газа).The rotor of the electric motor 1 can be made cylindrical (Fig. 1, 2) or stepwise (Fig. 3, 4), the last design option (Fig. 3, 4) allows you to place an additional impeller 14 of a larger diameter inside the rotor of the electric motor 1, which also allows increase the pumping rate of the working medium (liquid or gas).

Работает электронасосный агрегат следующим образом: при подаче тока на обмотку статора 7 в магнитопроводе статора 6 создается магнитодвижущая сила статора, его движение передается магнитопроводу 4 ротора электродвигателя 1. Расположенные в сквозной полости ротора электродвигателя 1 неподвижно закреплены в нем лопастные колеса 3 начинают вращаться вместе с ним. Вращаясь, лопастные колеса 3 захватывают рабочую среду (газ или жидкость) и приводят ее в движение. При выполнении дополнительного лопастного колеса 12 с торца ротора электродвигателя 1 увеличивается объем перекачиваемой рабочей среды за счет увеличения диаметра лопастного колеса. При выполнении ротора электродвигателя 1 ступенчатым и размещении дополнительного лопастного колеса 14 большего диаметра также увеличивается объем перекачиваемой рабочей среды.The electric pump unit operates as follows: when a current is supplied to the stator winding 7, a magnetically moving stator is created in the stator 6 magnetic circuit, its movement is transmitted to the magnetic rotor 4 of the electric motor rotor 1. The impeller wheels 3 located in the through cavity of the electric motor rotor 1 are fixedly mounted in it, they begin to rotate with it . Rotating, the impellers 3 capture the working medium (gas or liquid) and set it in motion. When performing an additional impeller 12 from the end of the rotor of the electric motor 1, the volume of the pumped working medium increases due to an increase in the diameter of the impeller. When performing the rotor of the electric motor 1 stepwise and placing an additional impeller 14 of a larger diameter, the volume of the pumped working medium also increases.

Новизна конструкции состоит в том, что полость вала является сквозной, а также в том, что сам полый ротор является одновременно и валом электодвигателя и насоса. Причем длина вала не выходит за пределы статора электродвигателя, за исключением лопастей находящихся в улитке.The novelty of the design lies in the fact that the cavity of the shaft is through, as well as in the fact that the hollow rotor itself is simultaneously the shaft of the electric motor and pump. Moreover, the shaft length does not extend beyond the stator of the electric motor, with the exception of the blades located in the cochlea.

Таким образом, представленная модель электронасосного агрегата за счет снижения веса и размеров полого вала позволяет повысить производительность представленного здесь электронасосного агрегата.Thus, the presented model of the electric pump unit by reducing the weight and dimensions of the hollow shaft can improve the performance of the electric pump unit presented here.

Claims

1. An electric pump unit comprising a pump and an electric motor, including a stator and a rotor of an electric motor mounted on rolling bearings and hermetically separated from the stator by means of a non-magnetic gasket, characterized in that the pump and electric motor are made in a single housing, while the double-shaft pump shaft is both the rotor of the electric motor and is made hollow and through, and contains at least one impeller fixedly mounted in the cavity of the motor shaft.

2. The electric pump unit according to claim 1, characterized in that the impeller is made centrifugal or axial.

3. The electric pump assembly according to claim 1, characterized in that at least one impeller can be located at the end of the rotor of the electric motor.

4. The electric pump unit according to claim 1, characterized in that the motor shaft is cylindrical or stepped.